油气成藏理论与方法
油气成藏
含油气系统的评价近年来,含油气系统的研究与评价已经成为有效预测和发现油气资源的重要工具。
较全面的分析了含油气系统理论的基本概念,归纳了含油气系统的研究现状,并总结了含油气系统理论应用中的具体方法。
1.含油气系统概念的提出及现状1972年Dow.M.G首次提出Oil System(石油系统)概念,基于油—油和油—源对比,将威利斯顿盆地中由蒸发岩封盖层与其它系统分隔开的一套油源岩和一群储集岩归入一个生—储油系统。
随后三十多年里,含油气系统的理论开始迅速发展和应用,从经典含油气系统发展到适合我国油气田的复合含油气系统,主要可以归纳为两个发展阶段:(1)理论诞生阶段(1972~1994年)：此阶段主要是含油气系统理论的诞生阶段,讨论含油气系统的定义、划分和命名,可归纳为三种意见:L.B.Ma-goon等(1994)认为含油气系统的划分、命名应考虑烃源岩和主要储集岩,强调烃源岩和储集层的可靠性;De-maison和Huiringa(1991)强调,应根据油气系统的因素、运移排烃方式和油气圈闭方式对油气系统进行分,并根据三者定性指标组合而命名,强调油气系统中油气运聚过程中的数量和驱动性质;Penodon(1992)则主张,应根据盆地主要类型把油气系统划分为大陆裂谷、地台和造山带三种基本含油气系统,强调油气系统的构造成因控制作用。
(2)发展和应用阶段(1995—现在):特别是国内的发展。
赵文智等(2000)等对含油气系统(成油系统、油气成藏系统)的概念、研究内容作出了具体的阐述。
针对中国大陆叠合含油气盆地的特征,赵文智等(2003)提出了复合与复杂含油气系统的概念,深化了对简单含油气系统的认识。
何登发等(2000)、赵文智等(2003)针对我国复杂的叠合含油气盆地特征,提出并总结了复合含油气系统理论。
张庆春等(2003)对含油气系统模拟进行了阐述。
2.含油气系统的研究方法对含油气系统的研究,是一个系统的工程,其涵盖物探、地化和地质等多方面的技术,主要有:(1)油气源对比方法。
油气成藏机理与勘探技术创新
油气成藏机理与勘探技术创新随着全球能源需求的不断增长，油气资源的开发与利用越来越受到人们的关注。
而油气的成藏机理和勘探技术创新则成为了保障能源供应和提高勘探效率的重要因素。
本文将从油气成藏机理和勘探技术创新两个方面展开论述。
一、油气成藏机理1.1 基本概念与特征油气成藏机理是研究油气在地质中形成、存在和保存的规律性过程。
油气成藏的特征包括油气来源、油气运移、油气储集形式等。
1.2 流体运移与渗流模型油气的运移是指油气从源岩或母岩中迁移至储集层的过程。
渗流模型的建立对于研究油气运移具有重要意义。
1.3 常见油气成藏类型常见的油气成藏类型包括构造油气藏、岩性油气藏、沙岩型油气藏等。
不同类型的油气藏在成藏机理和勘探开发中有着不同的特点。
二、勘探技术创新2.1 传统勘探技术传统勘探技术包括地震勘探、测井技术、岩心分析等。
这些技术在过去的油气勘探中发挥了重要作用，但也面临着一些挑战。
2.2 非常规油气勘探开发技术非常规油气勘探开发技术包括页岩气、致密气、煤层气等。
这些新兴的勘探技术在提高油气勘探效率和开发利用率方面具有巨大潜力。
2.3 智能化勘探技术随着人工智能和大数据技术的发展，智能化勘探技术逐渐成为研究热点。
人工智能算法和数据分析能够更准确地预测油气资源的分布和储量。
三、油气成藏机理与勘探技术创新的关系油气成藏机理和勘探技术创新相互影响、相互促进。
深入研究油气成藏机理能够为勘探技术的创新提供理论依据和指导。
而勘探技术的创新又可以进一步加深对油气成藏机理的认识。
四、未来的发展趋势4.1 优化勘探方案在油气勘探中，需求不断提高勘探效率和降低勘探风险。
因此，优化勘探方案将成为未来的发展趋势之一。
4.2 探索深水油气资源随着陆地资源的不断消耗，深水油气资源将成为未来的重点开发对象。
探索深水油气资源将需要使用先进的勘探技术和设备。
4.3 发展非常规油气资源非常规油气资源具有丰富的潜力，但开发难度较大。
未来的发展趋势将集中在开发非常规油气资源上。
油气成藏机理与分布规律
油气成藏机理与分布规律油气成藏机理与分布规律油气，是指石油和天然气。
它们是地球上的化石能源，广泛应用于能源、化工、农业、医药等领域，并对人类的生产生活产生着深远的影响。
油气的形成与保存并非偶然，而是有着一定的机理和规律。
以下将从油气的形成机理和分布规律两方面进行阐述。
油气的形成机理油气的形成与地球的物质组成以及生物学过程密切相关。
一般来说，油气的生成源主要分为有机质和天然气水合物。
（1）有机质有机质主要是由生物残体和有机物质构成。
在地球形成早期，陆地和海洋中的生物死亡和沉积物堆积形成了各种有机化合物，如植物、动物、细菌等，这些有机物质在地质作用下逐渐成为了油气的母质。
在随后的几个阶段中，这些有机物质经过地球多种物理、化学、生物学过程的作用下，发生了生物降解、沉淀、干酪化等反应，并逐渐转化成了石油和天然气。
（2）天然气水合物天然气水合物是一种在低温高压下形成的固态油气共存物。
当水中含有一定量的甲烷气体和烷烃时，它们会在寒冷的海底或冰层下形成水合物晶体，逐渐形成大块的天然气水合物，这些物质就是有很大的能源潜力。
油气的分布规律油气在地球上的分布并不均匀。
一般来说，油气的分布规律受到多种因素的影响，主要包括地质构造、沉积环境、构造演化等。
（1）地质构造地质构造是指地球内部形成的结构构造，包括褶皱、断层、岩浆活动等方面。
在这些结构中，油气成藏有较高的可能性，一般来说，油气成藏的构造类型有构造圈闭、构造盆地和复杂构造等。
（2）沉积环境沉积环境是指地球上沉积物质形成的环境和条件。
沉积环境和沉积物的类型直接影响到油气成藏的物质来源、沉积环境的特点以及沉积油气类型等。
它直接影响了所形成的含油气储层的储集能力和储层属性。
（3）构造演化构造演化是指地球内部结构变化的演变过程。
在构造演化之中，油气藏的性质和分布会发生明显的变化。
构造演化阶段的不同，可以导致早期油气成藏结构的改变和油气族群互相转化，因此，掌握油气藏的演化规律也是十分重要的。
【石油地质学】第五讲油气聚集与成藏
据克莱米（H.D.Klemme，1997）的统计， 世界上共有334个大油气田（最终可采储量达 68×106t以上的大油田222个，最终可采储量为 1011m3的大气田112个），分布于60多个油气 盆地中。其中有16个盆地含有5个以上的大油 气田，这16个盆地的大油气田总数为249个， 占所有大油气田总数的71.5%；储量则可达 90%以上。其中部分油气盆地的面积、体积沉 积速率和大油气田数的分布，如表 所示。
聚集系数，指生油量和地质储量的比值。
天然气与石油相比，排烃率较高，运聚系数偏低 。
1．盆地油气源丰富程度，取决几个基本条件：
①烃源岩体积（广、厚）； ②有机质丰度（数量多）； ③有机质类型（质量好）； ④有机质成熟度（生成条件）； ⑤排烃效率（运移条件）。
即一要有，二要好，三要多！
2．满足上述条件依靠几个方面(地质条件)：
有效孔隙度和储集层有效厚度的确定
有效孔隙度主要根据实验室岩心测定、测井解释 料统计分析求得。
储层有效厚度根据有效储集层的岩性、电、物性 标准，扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。
圈闭最大有效容积的确定
圈闭的最大有效容积，决定于圈闭的闭合面积、储 集层的有效厚度及有效孔隙度等有关参数
V=F×H×φ
Abundance map of oil and gas basin
(from Perute,1972)
(二)有利的生、储、盖组合配置关系
a.互层型，有利(接触面积大，能及时从生向储运移)； b.指状交叉型，有利(靠近指状交叉一侧，类似互层、侧 变、侧生式)； c.不整合型，有利； d.断裂型，上覆、下覆型较好； e.封闭型，较差(主要指不能形成巨大油气藏）。
油气成藏期研究方法
contents
目录
• 油气成藏期概述 • 油气成藏期研究方法 • 油气成藏期研究应用 • 油气成藏期研究展望
01 油气成藏期概述
油气成藏期的定义
总结词
油气成藏期是指油气在地下形成并聚集的时期，是油气形成和分布的重要控制 因素。
详细描述
油气成藏期是指油气从生成到运移聚集的整个过程所经历的时间段。这个过程 包括油气的生成、运移和聚集，以及最终形成的油气藏的保存和破坏。
实验模拟法
总结词
通过模拟油气的生成、运移、聚集过程，推断油气成藏期。
详细描述
实验模拟法通过模拟地层条件下油气的生成、运移、聚集过程，了解油气成藏过程中各因素的相互关 系和演化规律，从而推断油气成藏期。该方法在室内实验条件下进行，具有较高的可控性和可重复性 。
03 油气成藏期研究应用
油气勘探
01
总结词
通过分析地层、岩性、构造等地质信息，推断油气成藏期。
详细描述
地质分析法是油气成藏期研究中最基础的方法，主要通过分析地层序列、沉积相、岩性组合、构造特征等地质信 息，推断油气在何时、何地、以何种方式聚集，从而确定油气成藏期。
地球物理法
总结词
利用地球物理技术探测油气藏的物理 性质，推断油气成藏期。
油气成藏期的影响因素
总结词
影响油气成藏期的因素包括地质条件、构造运动和气候变化 等。
详细描述
地质条件如地层厚度、岩性、地层压力等，构造运动如断裂 、褶皱等，气候变化如海平面变化、水文条件等，这些因素 都会影响油气的生成、运移和聚集过程，从而影响油气成藏 期的形成和演化。
02 油气成藏期研究方法
地质分析法
需要整合不同学科领域的研究成果和 技术方法，建立统一的研究平台和标 准，加强学科交叉和人才培养。
油气成藏名词解释
地研12-4 王景平 S1*******名词解释：1、油气成藏条件：油气能否成藏，取决于是否具备有效的烃源岩层、储集层、盖层、运移通道、圈闭和保存条件等成藏要素及其时空配置关系。
任何油气藏的形成和产出都是这些要素的有机配合，而且缺一不可，归结为4个基本条件，即充足的油气来源，有利的生储盖组合，有效的圈闭和良好的保存。
就油气藏来说，充足的油气来源、良好的生储盖组合和有效的圈闭是基本的成藏地质条件。
2、油气成藏机理：油气成藏机理是对尤其在生成、运移、聚集以及保存和破坏各个方面的综合性研究；对于特定的沉积盆地, 成藏流体的来源、运移路径、充注过程和充注时间是油气成藏机理研究的主要内容。
3、油气成藏模式：油气成藏模式是对油气藏中的油气注入方向、运移通道、运移过程、运移时期、聚集机理及赋存地质特征的高度概括，同时也研究油气藏形成后的保存与破坏过程，是各种成藏控制因素综合作用的结果。
是一组类似的控制油气藏形成的基础条件、动力介质、形成机制、演化历程等要素单一模型或者多要素复合模型的概括。
一个地区的油气成藏模式是建立在典型油气藏解剖的基础上的，需要研究各油气藏的地质特征、流体特征、温度压力特征、储集层特征等因素；明确烃源岩与油气藏的相对位置关系、油气运移的方式与通道、油气的注入期次、保存条件等。
之后才能准确建立起油气成藏模式。
4、油气成藏规律：油气成藏的规律，一般通过对油气藏成藏条件的分析和成藏模式的建立后得到成藏规律，具体表现为油气藏的发育和分布特征，形成这种特征的主控因素，以及成藏时期和演化等方面。
从研究区域内沉积相带的展布分析油气储集空间；研究区域构造带内断裂发育，结合构造应力场分析反演盆地演化形成；对区域输导体系研究找出油气聚集带；综合分析构造背景、输导体系、储层岩性、物性与含油性关系得出控藏的认识，对成藏体系分析，建立输导成藏模式，确定油气藏类型。
油气运移既有缓慢的以富力为主的渐进式，也有以高压为主的运移式，圈闭中储层的低势区是油气聚集的有利场所。
油气藏解剖方法
②干酪根碳同位素法
类型 I II III
③干酪根红外光谱法
δ13C <-26.5 -26.5~25.0 >-25.0
I I1460/I1600 >0.8
II
III
0.6~0.8
<0.6
I2920/I1600 >2.5
1.5~2.5
<1.5
(3)有机质成熟度
干
酪
根 成熟
未熟
成熟
成 阶段
熟 度
Ro(%)
Xi代表第I类生烃母质的百分含量 HPi,OPi分别为第I类生烃母质对应的HP和OP值 N为研究干酪根显微组分生烃母质的分组数
②根据干酪根的显微组分百分含量，计算类型指
数“T”值法
T=(A·(+100)+B·(+50)+C·(-75)+D·(-100))/100
其中，A为腐泥组百分含量，B为壳质组百分含量， C为镜质组百分含量，D为惰质组百分含量
有机地球化学指标
有机岩石学指标
有机碳， ％
氯仿
沥青 “A”，
％
总烃， 生烃潜力， ppm mg烃/g岩
总烃 化 率
全岩显 微组分 总含量，
％
“壳质组＋ 腐泥组”，
％
＞1.0 ＞0.1 ＞500 ＞6.0 ＜8 ＞40
＞2.5
1.0～0.6
0.1～ 0.05
500～ 200
6.0～2.0
8～3
30～40
I型 T>=80~100
II型 T=80~0，其中，II1型 T=80~40，II2型 T=40~0
III型 T<=0~-100
B 干酪根分析法 ①干酪根元素分析法
确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点
确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点1、传统研究方法1.1根据圈闭发育史确定成藏期油气藏的形成是烃类流体在圈闭中聚集的结果，油气成藏期只能与圈闭的形成时期相当或晚于该时期，确定了圈闭的形成时期就确定了形成油气藏的时间下限，即油气藏形成的最早时间。
根据地层层序关系、古构造等方面的研究，绘制圈闭发育演化的平面和剖面图是该方法的分析基础。
该方法简便易行，但只能给出大致的成藏时间范围或成藏的最早时间，无法确定具体的成藏年代。
就中国复杂的叠合含油气盆地而言，盆地的不同演化阶段预示着圈闭的不同发育阶段，而油气注入的滞后性决定了圈闭的形成期只能为油气注入的最早时间，对油气成藏期精确厘定存在困难。
1.2根据源岩主生排烃期确定成藏期油气藏的最终形成是油气生成、运移、聚集的结果，源岩中油气的生成并排出时期是油气藏形成的时间下限。
在地温梯度高的快速沉降盆地，如前陆盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间早；相反，在地温梯度低的缓慢沉降盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间较晚。
因此，准确获得烃源岩层位和烃源灶的展布、古地温变化、埋藏史和生排烃史等是该方法的关键。
该方法在确定油气成藏期时遇到较大困难，主要有三个原因1、Tissot 等对世界大型含油气盆地的生油情况进行分析后认为快速生油大约需要5-10Ma的时间，而慢速生油可能需100Ma或更长的时间，因此该方法对成藏期的确定有明显的滞后性2、由于含油气盆地中绝大多数探井位于构造的高部位或隆起带，可能的生油坳陷则缺少探井系统钻揭。
3、中国的叠合盆地中存在多套烃源岩3且烃源岩具有分期分区成熟的特点。
因此，许多情况下烃源岩的主生油期与现今保存油藏的有效成藏期并非一致。
1、3根据油藏饱和压力确定成藏期在饱和压力情况下，油气藏地层压力与饱和压力相等。
油气藏形成之后，若饱和压力没有发生变化，则可根据饱和压力推断油气藏形成时的埋深，然后根据埋藏史进一步确定成藏地质时间。
地壳上所有的油藏都含有天然气且大量油藏被气体饱和或接近饱和，因此该方法也被应用于油气成藏期的研究。
确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点
确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点1、传统研究方法1.1根据圈闭发育史确定成藏期油气藏的形成是烃类流体在圈闭中聚集的结果，油气成藏期只能与圈闭的形成时期相当或晚于该时期，确定了圈闭的形成时期就确定了形成油气藏的时间下限，即油气藏形成的最早时间。
根据地层层序关系、古构造等方面的研究，绘制圈闭发育演化的平面和剖面图是该方法的分析基础。
该方法简便易行，但只能给出大致的成藏时间范围或成藏的最早时间，无法确定具体的成藏年代。
就中国复杂的叠合含油气盆地而言，盆地的不同演化阶段预示着圈闭的不同发育阶段，而油气注入的滞后性决定了圈闭的形成期只能为油气注入的最早时间，对油气成藏期精确厘定存在困难。
1.2根据源岩主生排烃期确定成藏期油气藏的最终形成是油气生成、运移、聚集的结果，源岩中油气的生成并排出时期是油气藏形成的时间下限。
在地温梯度高的快速沉降盆地，如前陆盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间早；相反，在地温梯度低的缓慢沉降盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间较晚。
因此，准确获得烃源岩层位和烃源灶的展布、古地温变化、埋藏史和生排烃史等是该方法的关键。
该方法在确定油气成藏期时遇到较大困难，主要有三个原因1、Tissot等对世界大型含油气盆地的生油情况进行分析后认为快速生盆地难以应用该方法。
1、4油气水界面追溯法一般情况下，规则油气藏的油水界面或气水界面为一水平的界面（不规则岩性油气藏与水动力油气藏除外），这类油气藏在最初形成时油气水界面一般也呈水平状态，因后期构造变动等影响，油气水界面可能发生迁移，至构造稳定期又重新演变为水平界面。
因此，可通过对已知油气藏油气水界面演变史的分析，追溯古油气藏的油气水界面，即在地质历史上最早形成水平界面的时间就为该油气藏的成藏时间。
具体方法为：在编制构造发育史剖面的基础上，计算现今油气水界面在各对应构造演化时期的古埋深，将其标于相应时期的古构造剖面图上；将同一油藏各井的古油气水界面埋深进行连线，则水平界面（水平直线）最早出现的时间即代表了油气藏的开始形成时间。
油气成藏理论与方法
油气运移动力学模型
概念模型
对盆地基本地质特征或规律的认识与归 纳—形成思路或概念 —地质模型
数学模型
针对概念模型采用的恰当表达式
计算机（软件）模型
数值解法，计算机程序
油气运移动力学模型
概念模型
盆地模型：盆地性质，运移方式 运载层模型：储层分布规律 古水动力模型：运移动力，来源
油气运移动力学模型
油气运聚的研究方法
有机地球化学分析
指示运移的地化指标
烷烃色谱：含量，主峰碳，nC21-/ nC22+， 烷烃碳同位素
甾烷分子参数：
20S C29 20S 20R
C29
油气运聚的研究方法
有机地球化学分析
原油物性：密度，粘度，凝固点 高压物性，原油孢粉，甲烷碳同位素， 氢同位素，氩同位素
油气运移地球化学分析
油气成藏理论与方法
油气成藏史及成藏期次研究
油气成藏史分析原理及新方法 油气成藏期次研究方法 成藏史与成藏期次研究实例分析
油气成藏理论与方法
油气资源评价方法
盆地数值模拟与资源评价 研究实例分析
专题讲座
中国近期油气新发现及发展前景
主要参考文献—专著
•李明诚，1994，石油与天然气运移，石油 工业出版社
原油粘度变化趋势图
（箭头指示粘度变小）
原油凝固点变化趋势图
（箭头指示凝固点降低）
油气运聚的研究方法
计算机数值模拟 技术思路
定性研究 流体环境 运移规律 运移模式
油气运聚的研究方法
计算机数值模拟
定量研究 概念模型 数学模型 参数分析 数值模拟
东营凹陷新生代水文地质旋回划分
东营凹陷水型分布图
数学模型
油气勘探的理论与方法
油气勘探的理论与方法油气勘探是指在地质构造或沉积盆地中寻找和发现富含可开采的石油和天然气资源的行为。
它是一个复杂而艰巨的过程，需要运用一系列的理论和方法。
下面将对油气勘探中常用的理论和方法进行探讨。
一、油气勘探理论：1.岩石学理论：岩石学理论是通过对沉积岩和岩石储集层的研究，了解岩石的组成、结构和物理性质等方面的信息。
岩石学理论可以指导勘探人员确定油气的成藏条件，寻找与储集层相关的地质特征，如孔隙度、渗透率、储层位移等。
2.地球物理学理论：地球物理学理论是通过应用物理和数学方法，研究地球的物理性质、地质构造和岩石储集层等方面的信息。
地球物理学理论可以通过地震勘探、地热勘探和地电勘探等手段，获取油气藏地下结构和地层特征的信息，以及预测油气藏的分布和储量。
3.地质学理论：地质学理论是对地球历史演变和地理环境等方面的研究。
在油气勘探中，地质学理论可以帮助勘探人员识别和解释地质构造和地层特征，了解油气形成的地质背景，从而确定油气贮藏的可能性和方向。
二、油气勘探方法：1.地质调查：地质调查是通过实地观察和采样，了解地质构造、地层特征和其中一地区的地质背景等方面的信息。
地质调查可以帮助勘探人员确定勘探区域的潜力和优势，以及油气形成的地质环境，为后续的勘探工作提供基础数据。
2.遥感探测：遥感探测是利用航空或航天平台上的遥感器，在地表获取图像和数据。
遥感技术可以快速获取大范围的地表信息，包括地形、沉积物、地表水等，为油气勘探提供广泛而有效的数据。
3.井地震勘探：井地震勘探是利用井内地震波在地下储集层中的传播和反射规律，获取地下储集层的地质信息和石油、天然气的分布情况。
井地震勘探可以精确测定地震速度、波幅、波形等参数，从而确定储层的储量、孔隙度等关键评价指标。
5.地应力测定：地应力测定是通过实地测量和计算，确定地壳中的地应力状态。
地应力测定可以帮助勘探人员了解地下的构造特征，如断层带、构造应力场等，从而为油气的寻找和评价提供重要的参考依据。
第一章 油气成藏研究内学和方法
第一章 成藏地质学的研究内容和方法
第一节 成藏地质学的研究历史与现状
二、成藏地质学的研究历史与现状
第一阶段（19世纪末~20 世纪50年代初）
以沿背斜褶皱带分布油气藏的背斜说或重力说为代表，为油气成藏研究 的初始阶段，主要研究成果有： 1）在 1861年怀特提出的早期背斜学说基础上，建立了比较完善的油气 成藏的背斜学说。在“背斜圈闭理论”基础上，人们又提出了“非背斜圈闭 理论”。 2 ）通过烃类运移和聚集的流体动力学研究，建立了浮力、水动力和毛 细管力为成藏过程中油气运移和聚集的主要控制因素，提出了流体势的概念 （Hubbert,1953），将油气成藏过程作为动力学过程从而使油气成藏研究建 立在科学的基础上。
有助于推动复杂探区油气成藏研究的更趋深入和勘探成功率的进一步
提高； 同时也有助于这方面高级专业技术人才和理论创新人才的培养。 因此，成藏地质学作为一门学科的提出对于21世纪石油地质科学的 发展和油气勘探事业的发展具有十分重要的意义。
第一章 成藏地质学的研究内容和方法
第二节 成藏地质学的研究内容和方法
第一章 成藏地质学的研究内容和方法
第二阶段（50 年代中期~70 年代末）
（4）将油气生成、运移、聚集统一研究，提出了“流体
封存箱理论”（Hunt，1990）。 （5）80年代以来，模拟实验已成为油气成藏过程研究 的重要手段，通过模拟实验，深化了成藏过程中油气二次 运移和聚集的认识。实验结果表明，当油在水湿的均质运 载层运移时，油对圈闭的充满速度并不取决于二次运移本 身，而更大程度上取决于源岩排烃的速率。在油的垂向运 移期间（当运载层位于源岩层之上时）出现很高的散失量； 但在横向运移期间，散失量很小。同时，许多学者利用微 观渗流模型研究油相运移以及孔隙介质中非混溶驱替过程。
油藏饱和压力对油气成藏期次的确定
表1 利用饱和压力法确定的济阳坳陷部分油藏成藏期数据表（包友书等，2011）
1×103kg/m3） g——重力加速度（一般取
10m/s2）
二、该方法适用条件及存在的问题
1、油藏饱和压力确定的油藏形成时间是油气藏 可能形成的最晚时间
2、只有在天然气达到饱和状态时计算时间才接 近于真实值
3、原生气的存在会使测的时间偏晚 4、地壳运动可能会破坏油气藏的温度、压力，
造成饱和压力的改变 5、适用于构造相对稳定的地区，若一个地区的
地层有沉积间断、抬升剥蚀，可能会造成穿时
三、实例研究
饱和压力测油气成藏期次是一个传统 的方法，用单一的方法确定成藏期次容易 产生较大的误差，在此我们将饱和压力法 与埋藏史图结合起来，研究东濮凹陷的成 藏期次，在与流体包裹体测年进行了对比。
2200 m
实例一：东濮凹陷的成藏期次研究
图2 剥蚀厚度影响饱和压力确定成藏期（徐春强等，2010）
图3 根据饱和压力结合埋藏史确定成藏期（徐春强等，2010）
图4 濮城地区包裹体均一温度分布 （徐春强等，2010）
图5 濮城地区成藏期次分析 （徐春强等，2010）
图6 卫城地区包裹体均一温度分布 （徐春强等，2010）
图7 卫城地区成藏期次分析 （徐春强等，2010）
实例二
由于地壳中的油藏多少含有天然气，所 以认为油气在运聚的过程中，天然气以饱 和状态溶解于石油中，当其聚集成藏后， 油藏的地层压力与饱和压力相等，因此， 与饱和压力相当的地层埋深所对应的地质 时代为油藏形成时间。
H
B
H=Pb/gρ
A
图1 计算油藏形成时间示意图 （张厚福等，1999）
浅谈油气成藏条件及成藏机理研究进展
浅谈油气成藏条件及成藏机理研究进展油气成藏是指地下岩石中的油气在特定地质条件下形成具有经济价值的储集体系。
油气成藏条件主要包括油源、储集空间、封盖层和构造。
储集空间是指油气储集的空隙和裂缝等空间。
主要包括孔隙、裂缝和岩石微孔等。
孔隙是指岩石中的空隙，可以储存油气。
孔隙的形成主要有物理和化学两种方式，物理孔隙是指由于岩石破碎、溶解或侵蚀形成的空隙，化学孔隙是指由于水溶液对岩石的腐蚀作用形成的空隙。
裂缝则是指由于地壳运动引起的岩石断裂，形成的具有一定宽度的空隙。
岩石微孔是指由于岩石本身的孔隙和裂缝，形成的微小空隙。
储集空间的发育与沉积环境、成岩作用和构造变形等因素密切相关。
封盖层是指位于油气储集体系上方的密封岩层，可以阻止油气从储集层向上逸散。
封盖层主要由泥岩、盐岩和非透水的火山岩等构成。
泥岩是常见的封盖岩，因其细粒、高含水量和低透水性，可以有效地封闭油气。
构造是油气成藏的重要因素。
构造是指地质上的断裂和褶皱等地壳运动形成的现象。
构造提供了油气运移的通道，也可以改变油气储集体系的形态和分布。
常见的构造包括隆起构造、凹陷构造和断裂构造等。
隆起构造是指地壳上升形成的凸起，常见于造山带和构造抬升区。
凹陷构造则是指地壳下降形成的凹陷，常见于沉积盆地和地台。
断裂构造则是指地壳断裂形成的裂隙，常见于边缘地带和断裂带。
油气成藏机理的研究主要包括油气生成、运移和聚集等方面。
油气生成是指有机质经过热解作用生成油气的过程。
油气的生成与地热条件、有机质类型和成熟度等因素有关。
油气运移是指油气从源岩向储层运移的过程。
油气的运移主要依靠渗流和扩散等物理过程，主要受到岩石渗透性和地层压力等因素的控制。
油气聚集是指油气在储集层中聚集形成储集体系的过程。
油气聚集主要依靠构造陷落和油气性的物理化学性质等因素。
近年来，随着油气勘探技术和地质学研究的不断发展，对油气成藏条件及成藏机理的研究取得了一系列重要进展。
在油源方面，研究发现，不同类型的有机质对应生成的油气类型不同，不同成熟度的有机质可以生成不同程度的干气和湿气。
确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点
确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点1、传统研究方法1.1根据圈闭发育史确定成藏期油气藏的形成是烃类流体在圈闭中聚集的结果，油气成藏期只能与圈闭的形成时期相当或晚于该时期，确定了圈闭的形成时期就确定了形成油气藏的时间下限，即油气藏形成的最早时间。
根据地层层序关系、古构造等方面的研究，绘制圈闭发育演化的平面和剖面图是该方法的分析基础。
该方法简便易行，但只能给出大致的成藏时间围或成藏的最早时间，无法确定具体的成藏年代。
就中国复杂的叠合含油气盆地而言，盆地的不同演化阶段预示着圈闭的不同发育阶段，而油气注入的滞后性决定了圈闭的形成期只能为油气注入的最早时间，对油气成藏期精确厘定存在困难。
1.2根据源岩主生排烃期确定成藏期油气藏的最终形成是油气生成、运移、聚集的结果，源岩中油气的生成并排出时期是油气藏形成的时间下限。
在地温梯度高的快速沉降盆地，如前陆盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间早；相反，在地温梯度低的缓慢沉降盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间较晚。
因此，准确获得烃源岩层位和烃源灶的展布、古地温变化、埋藏史和生排烃史等是该方法的关键。
该方法在确定油气成藏期时遇到较大困难，主要有三个原因1、Tissot 等对世界大型含油气盆地的生油情况进行分析后认为快速生油大约需要5-10Ma的时间，而慢速生油可能需100Ma或更长的时间，因此该方法对成藏期的确定有明显的滞后性2、由于含油气盆地中绝大多数探井位于构造的高部位或隆起带，可能的生油坳陷则缺少探井系统钻揭。
3、中国的叠合盆地中存在多套烃源岩3且烃源岩具有分期分区成熟的特点。
因此，许多情况下烃源岩的主生油期与现今保存油藏的有效成藏期并非一致。
1、3根据油藏饱和压力确定成藏期在饱和压力情况下，油气藏地层压力与饱和压力相等。
油气藏形成之后，若饱和压力没有发生变化，则可根据饱和压力推断油气藏形成时的埋深，然后根据埋藏史进一步确定成藏地质时间。
地壳上所有的油藏都含有天然气且大量油藏被气体饱和或接近饱和，因此该方法也被应用于油气成藏期的研究。
石油地质综合研究方法 10油气成藏期研究方法
烃类充注史分析
实验室研究
地质历史分析
• 储层有机岩石学 • 成岩矿物同位素
地质年代学 • 油气藏地球化学
• 构造发展史 • 埋藏史 • 热演化史 • 成岩史
油气藏形成史
实现宏观与微观紧密结合,
推测与实测相互对比
定性与定量紧密结合, 静态描述与动态分析相互对比
烃类充注历史分析
• 来过没有? • 什么时候来的? 单 • 来的时候当时地质条件(温度,压力)? 井 • 来的规模? • 来的时候成分? • 聚集过又运移走了?或破坏了?
第9章 成藏过程分析
第1节 含油气盆地油气藏形成期充 注历史分析
充注史分析：思路
油气成藏是地质历史上发生的动态过程,成
藏期和成藏史分析主体上应是反演。
研究地质历史过程必然要尽可能分析其化石 记录,因为它们是地质历史过程的直接标志。
在油气成藏期次和成藏史研究中，为了获得 准确认识,应深入分析油气成藏化石记录，再 从这些化石记录反演和重构油气藏形成和演化 史。
储层自生矿物中流体包裹体均一化温度测定 埋藏史和热史分析与数值模拟
100 C 烃类流体历史分析
⑤有机包裹 体成分研究
包裹体中化石烃类成分与油 气藏中烃类成分对比分析: 各期次充注烃类的成藏贡献
含油流体包裹体丰度（GOI）反映含油饱和度
⑥应用于油气运移，聚集成藏 碳酸盐岩储层/砂岩储层均可作为对象。
分期次
工作流程
各期次流体包裹体特征
均一化温度 成分
研究包裹体有三个前提
a 包裹体是在均匀体系捕获的、捕获时充满了空间
假设
b 包裹体圈闭以后空间大小没有明显变 化 包裹体捕获后没有外来流体加入及流出
* 荧光显微镜下不同期次烃类流体具不同荧光 * 烃类流体运聚成藏与储层成岩作用
《油气成藏机理》第一章油气成藏过程分析概论
《油气成藏机理》第一章油气成藏过程分析概论油气成藏机理是石油地质学中的重要内容之一，它研究的是油气在地球内部形成、迁移和储集的过程。
了解油气成藏机理对于石油勘探和开发具有重要意义。
本文将从概括的角度介绍油气成藏机理的基本概念和主要内容。
其次，油气形成后需要通过运移才能到达储集层。
油气运移是指油气从形成层向储集层的迁移过程。
油气运移的主要驱动力是地层压力和渗流力。
当油气形成后，由于地层压力的作用，油气会沿着孔隙和裂缝向上或向下运移。
油气的运移速度取决于地层渗透率和岩石的孔隙度。
一般来说，渗透率较高、孔隙度较大的岩石具有较好的油气运移能力。
最后，油气运移到储集层后，会在适当的条件下被储存起来。
油气储集是指油气在地下岩石中形成富集的过程。
油气储集的条件包括储集层的渗透率、孔隙度和岩石的透水性等。
当油气到达储集层后，由于储集层的条件合适，油气会在岩石孔隙中形成油层或气层。
油层和气层的形成与岩石的物理性质、地层构造和地下流体压力等因素有关。
总之，油气成藏机理涉及到油气的形成、运移和储集三个方面。
油气的形成是由有机质在地下经过成熟作用形成的，成熟程度影响着油气的质量和数量。
油气形成后需要通过运移才能到达储集层，运移速度取决于地层渗透率和岩石孔隙度等因素。
油气运移到储集层后，会在适当的条件下被储存起来，储集层的渗透率、孔隙度和岩石透水性等条件对储集层的形成起着重要作用。
通过对油气成藏机理的研究，可以更好地理解油气的形成、运移和储集过程，为石油勘探和开发提供科学依据。
此外，油气成藏机理的研究还可以帮助预测油气资源的分布和储量，指导油气勘探和开发的工作。
因此，深入研究油气成藏机理对于石油行业的可持续发展具有重要意义。
在进一步研究油气成藏机理的过程中，还可以探索油气成藏的其他因素，如地下流体运动、地下压力变化和地层构造等，以更全面地理解油气的形成和储集。
此外，还可以结合地球化学、地球物理和数学模拟等多学科的方法，进一步深入研究油气成藏机理，提高油气勘探和开发的效率和成功率。
成藏分析讲课：第二部分：油气成藏分析
◆ 原油性质分析 ◆ 油气运聚方向分析 ◆ 油气成藏过程和成藏期次分析
原油性质分析
一、检测石油组成和结构的重要方法 二、影响石油组成的重要因素
一、检测石油组成和结构 的重要方法
1、气相色谱法
2、质谱法
3、色谱-质谱法
1、气相色谱法
◆ 气相色谱可对混合物进行多组分分离 和定性、定量分析。
压力系数：实测的地层压力与按同一地 层深度计算的静水压力的比值。
正常地层压力：在一般地质条件下，地层
压力与静水压力相当，即压力系数≈1。
异常地层压力：偏离静水压力的地层孔隙
流体压力。或称压力异常。
异常高压：地层压力高于静水压力，
压力系数大于1。
异常低压：地层压力低于静水压力， 压力系数小于1。
0.40 1000.00
（2）正烷烃碳原子数及分子量递减；
（3）奇数碳优势消失，CPI或OEP值为1.0左右； （4）环烷烃及芳香烃碳原子数也递减，
多环及多芳核化合物显著减少。 （5）成熟度指标显示其成熟特征，
如C29甾烷20S/（20S+20R）为0.4～0.52。
3、高成熟油
凝析油主要为有机质高成熟阶段的产物。
（1）一般具低密度（一般在0.78g/㎝3)、低粘度、 低蜡、低凝固点、低初溜点的特征。
Φo＝gZ+P/ρo
式中， Z为测点高程； ｇ为重力加速度； P为测点压力，Pa； ρ为流体密度，kg/m3；
地下流体势分析：
流体流动的方向总是由高势区指向低势 区。低势区是油气潜在聚集区。
1）若运载层连通性好，油气由高势区向低势 区运移，若低势区存在圈闭，则会聚集成藏。
2）若油气运移过程中遇到遮挡，例如岩性圈 闭，则可能在高势区向低势区的过渡区，甚至 高势区也存在油气聚集（如生油凹陷中的砂岩 透镜体岩性油气藏，往往存在高压异常，压力 系数可高达1.7）。
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L..Catalan et al (1992)的模拟实验 L.. (1992)的模拟实验 ☺ 实验装置：玻璃珠+石英砂,静水-浮力 实验装置：玻璃珠+石英砂,静水☺ 主要现象与结论 运移时有多个通道，但有主通道 运移沿有限的通道进行 玻璃管垂直时：残余油饱和度 11.6% 运移效率 47.3~48.5%
油气二次运移的临界烃柱高度 静水环境
1 1 2σ ( − ) rt ro Zc气二次运移的临界烃柱长度 静水环境
Pc Lc = g ( ρw − ρo ) sinα
下倾水流含水层中油串平衡剖面图
油气二次运移的机理
油气二次运移的临界烃柱高度 动水环境( 动水环境(R.R.Berg,1975) 附加高度
油气运聚的研究方法
有机地球化学分析
基础— 基础—油气源对比 原理—地质色层效应( 原理—地质色层效应(Geochromatography) 研究者: 研究者: D.T.Day(1897); Stahl(1980); C.M.Bethke(1991); B.M.Krooss(1991)； B.M.Krooss(1991)； Seifert & Moldowan(1981)等 Moldowan(1981)等
流体动力学分析
⊗盆地流体动力学特征
水文地质旋回 地层水化学性质 油气性质 区域压力分布 流体势与油气分布
流体动力学分析
⊗流体势分析 •M.K.Hubbert(1940;1953)
Φ g = gz + ∫
Φ o = gz +
P 0 P + Pc dP dP +∫ ρ g (P) 0 ρ g (P)
油气二次运移的机理
初次: 初次:液态烃的主要运移相态 游离相 油溶相 气溶相 初次: 初次:气态烃的主要运移相态 游离相 扩散相 水溶水溶-油溶相
石油与天然气运移相态纵向演变示意图 据李明城，1992，修改。） （据李明城，1992，修改。）
廊固凹陷下第三系天然气初次运移相态分布图
油气二次运移的机理
油气运聚的研究方法
⊗ 油气运聚模拟实验
O.M.Selle et al (1993)的模拟实验 (1993)的模拟实验 ☺ 主要现象与结论 低渗砂岩: 低渗砂岩: 340h 340h “突破” 临界烃柱高度:7.6cm 临界烃柱高度:7.6cm 临界饱和度10.6% 临界饱和度10.6% 运移速率受毛细管力控制
主要参考文献— 主要参考文献—专著
•曾溅辉等，2000，油气二次运移和聚集 曾溅辉等，2000， 物理模拟， 物理模拟，石油工业出版社 张义纲等，1997， •张义纲等，1997，油气运移及其聚集成藏 研究， 研究，河海大学出版社
主要参考文献— 主要参考文献—中文期刊
•石油勘探与开发 •石油与天然气地质 •中国海上油气 •石油实验地质 •现代地质 •地学前沿 •地质学报 •科学通报 •石油大学学报（自然版） 石油大学学报（自然版） •石油学报 •勘探家 •沉积学报 •地球科学 •新疆石油地质 •地质论评 中国科学（ •中国科学（D）
油气运聚的研究方法
有机地球化学分析
指示运移的地化指标 烷烃色谱：含量，主峰碳，nC21-/ nC22+， 烷烃色谱：含量，主峰碳，nC 烷烃碳同位素 甾烷分子参数：
油气运聚的研究方法
⊗水动力学与流体势分析
压实流— 压实流—油气从盆地中心向边缘运移 重力流— 重力流—油气从边缘向盆地中心运移 滞流盆地— 滞流盆地—无流动
油气运聚的研究方法
⊗水动力学与流体势分析
压实流— 压实流—顺层流动：动力来自沉积物的 压实，超压是重要的动力来源 (Coustau,1975;1977;Jacquin & Poulet,1970;1973) 重力流— 重力流—穿层流动：动力来源于地形起 伏引起的水头梯度( 伏引起的水头梯度(Toth,1978;1980;1990)
油气运聚的研究方法
⊗ 油气运聚模拟实验
O.M. et al (1993)的模拟实验 (1993)的模拟实验 ☺ 实验装置：岩芯,低倾角(7.5°) ,芯长 实验装置：岩芯,低倾角(7.5° ,芯长 60cm,——动水条件 60cm,——动水条件 ☺ 方法：γ射线吸收法 方法：γ ☺ 高渗砂岩：ϕ=22.6%,k=2260md 高渗砂岩：ϕ 22.6%,k=2260md ☺ 低渗砂岩：ϕ=18.4%,k=66md 低渗砂岩：ϕ=18.4%,k=66md ☺ C12烷：d=0.74, u=1.47mPa.s 烷：d=0.74,
油气成藏理论与方法
油气成藏史及成藏期次研究
油气成藏史分析原理及新方法 油气成藏期次研究方法 成藏史与成藏期次研究实例分析
油气成藏理论与方法
油气资源评价方法
盆地数值模拟与资源评价 研究实例分析
专题讲座
中国近期油气新发现及发展前景
主要参考文献— 主要参考文献—专著
•李明诚，1994，石油与天然气运移，石油 李明诚，1994，石油与天然气运移， 工业出版社 •杨绪充，1993，含油气区地下温压环境， 杨绪充，1993，含油气区地下温压环境， 石油大学出版社 郝石生等，1994， •郝石生等，1994，天然气运聚动平衡及其 应用， 应用，石油工业出版社 查明，1997， •查明，1997，断陷盆地油气二次运移与聚 集，石油大学出版社 马启富等，2000，超压盆地与油气分布， •马启富等，2000，超压盆地与油气分布， 地质出版社
油气运聚的研究方法
⊗油气运聚模拟实验
O.M.Selle et al (1993)的模拟实验 (1993)的模拟实验 ☺ 主要现象与结论 临界饱和度相近 饱和度分布不同 不同实验的到的临界饱和度均为10~30% 不同实验的到的临界饱和度均为10~30%
油气运聚的研究方法
⊗水动力学与流体势分析
沉积盆地的水动力演化阶段 沉积盆地的水动力演化阶段 ☺ 压实流—离心流盆地 压实流— ☺ 重力流—向心流盆地 重力流— ☺ 滞流盆地—无流动 滞流盆地—
主要参考文献— 主要参考文献—外文期刊
•AAPG Bull. • Joural of Petroleum Geology • Marine and Petroleum Geology • Joural of Petroleum Science and Engineering • APEA
油气二次运移聚集的基本理论
P
∫
0
Pc dP + ρo (P) ρo
流体动力学分析
⊗流体势分析 M.K.Hubbert(1940;1953) 水势和水头
Φ
h
w
w
= gz +
= z +
P
ρ
P
w
g ρ
w
流体动力学分析
流体势分析 UVZ法则 UVZ法则
U
V
f
=
=
ρ
f f
ρ
ρ
w
− ρ
h
f
ρ
w
f
− ρ
w
hw
f
U f =Vf − Z
沙三段油势（Uo)等值线图（单位：m）
二次: 二次:液态烃的主要运移相态 游离相(独立相) 游离相(独立相) 二次: 二次:气态烃的主要运移相态 游离相(7.02) 游离相(7.02) 油溶相(2.17) 油溶相(2.17) 水溶相(1) 水溶相(1) 扩散相
油气二次运移的机理
液态烃二次运移的临界饱和度
T.Schowalter (1979):10% (1979):10% L..Catalan et al (1992):10~30% (1992):10~30% Selle et al (1993) :10.4~10.6% :10.4~10.6% M.Thomas et al (1994):5~15% (1994):5~15% P.Ungerer (1990):0.5~4% (1990):0.5~4% W.A.England(1987):20~30% W.A.England(1987):20~30% C.D.McAuliffe(1979):20~30% C.D.McAuliffe(1979):20~30%
油气运聚的研究方法
⊗ 油气运聚模拟实验
O.M.Selle et al (1993)的模拟实验 (1993)的模拟实验 ☺ 主要现象与结论 高渗砂岩: 高渗砂岩: 340h 340h “突破” 临界烃柱高度:1.6cm 临界烃柱高度:1.6cm 临界饱和度10.4% 临界饱和度10.4% 运移速率受毛细管力+ 运移速率受毛细管力+垂向渗透率控制
dh z' = xo ρw − ρo dx
ρw
油气二次运移的机理
油气二次运移的临界烃柱高度 动水环境:水动力+浮力+ 动水环境:水动力+浮力+毛细管力
1 1 2σ ( − ) ρw dh rt ro Zc ' = ± xo g ( ρ w − ρo ) ( ρ w − ρo ) dx
油气运聚的机理模式
油气成藏理论与方法
查 明 石油大学 地球资源与信息学院
油气成藏理论与方法
石油和天然气的二次运移与聚集 地温场-压力场地温场-压力场-应力场与油气成藏 油气运移通道与成藏 油气成藏史及成藏期次研究 油气资源评价 专题讲座
油气成藏理论与方法
石油和天然气的二次运移与聚集
油气二次运移、 油气二次运移、聚集的基本理论 油气二次运移和聚集的研究方法 盆地流体动力学原理与方法 油气运移地球化学 盆地类型与油气运移和聚集 油气运移动力学模型与数值模拟 研究实例分析
⊗ 油气二次运移的机理模式 ⊗ 油气聚集的机理模式
运移通道剖面示意图（据T.T.Schowalter,1979) 运移通道剖面示意图（