5-3油气藏形成的基本条件
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油凹陷斜坡带或古隆起斜坡上，由于岩性、岩相横向 发生变化，烃源岩层和储集层同属一层，两者以岩性
的横向变化方式接触，油气以侧向同层运移为主。
•（3）顶生式生储盖组合：烃源岩层与盖层同属一层，
而储集层位于其下的组合类型。
•（4）自生、自储、自盖式生储盖组合：烃源岩层、
储集层和盖层同属一层。石灰岩中局部裂缝发育段储
12个盆地都大于10×104km2 ，沉积岩体积多在50×104km3以 上，生油岩系总厚度一般在500m以上。
有些盆地面积虽然较小，但沉积岩厚度大，圈闭的有效容 积大，生油层总厚度大，油源丰富，也可形成丰富的油气聚集。
美国西部的洛杉矶盆地，面积仅3900km2。沉积厚度达6000m， 泥质生油岩系厚达2000-3000m，油源极为丰富。储集层、圈闭 条件好，油气十分丰富。该盆地石油可采储量近20×108m3，储 量丰度居世界各含油气盆地之首，俗称“小而肥”盆地。
渤海湾盆地的东营凹陷面积只有5700km2，生、储油条件极好， 目前已发现石油地质储量超过20×108吨，丰富程度可与洛杉矶 盆地相媲美。
（二）有利的生、储、盖组合
生油层中生成的油气能及时运移到良好储集层
中，同时盖层的质量好，能保证运移至储层中的油
气不会逸散。
根据生储盖组合之间的沉积连续性可将其分为 两大类。即连续沉积的生、储、盖组合和被断层或 不整合面所分隔的不连续生、储、盖组合。
油 40 亿；气 7790 亿 4个 油 9.9 亿；气 29940 亿 3个 油 34 亿；气 184080 亿 4个 油 27 亿；气 11200 亿 大油气田 6 个 1 个(气) 1个 1个
41 万 62 万 6万 60.2 万 22.6 万 25 万
• 大盆地形成大油气田，具有体积巨大的生油岩体
产油地区及层系 砂岩-泥岩 砂岩厚度百 厚度比率 分率,%
美国落基山区上白垩统
美国怀俄明州盐溪区白垩系费朗提尔组 秘鲁帕里纳斯砂岩油藏 美国俄克拉何马州宾夕法尼亚系阿托卡组
0.25~1
0.60 0.23~0.4 0.50~2.0
20~50
37 19~29 33~67
☆——单纯块状砂岩发育或单纯块状页岩发育的地区，对 石油聚集都不利。只有在砂岩厚度百分率介于20~60%，
油、泥岩中的砂岩透镜体储油和一些泥岩中的裂缝发 育段储油都属于这种组合类型。
砂岩与页岩呈略
等厚互层的地区，
生-储岩接触面
积最大，最有利
于石油聚集。
生油层与储集层为互层组合时，油气 初次运移和聚集示意图
生油层与储集层成指状交叉组合形式时，油 气初次运移和聚集示意图
若干地区石油聚集的最佳砂岩百分率
65 万
以上古生代 为 主
218.2 万
中泥盆世~早二叠 世
油 42.7 亿；2 个
35 万
古~中、新生代, 古生界 1500 米， K以 以 K、 E、 N 为主 上最厚 5000 米， 平均 2500 米 古生代~中生代 二迭~第三系 新生代 古生代、中生代 K~N 震旦~中生代 新 生 代 4000~5000 米 总厚 8000 米 第三系 3000 米 一般 4000~6000 米 最大 12000 米 9000 米 最厚 6000 米 平均 3000 米 新生代最厚可达 6000 米其中 E4500 米
J3~N1,以 K3、N1； 泥岩为主、 部分为碳酸 为主 盐岩 1000~2000 米 K~N，以始新世为 K 为石灰岩、粘土岩, 主 厚 150~200 米； E 泥岩 2000 米 以泥岩为主； 总厚 200~500 米
伏尔加 乌拉尔 利比亚锡尔 特 阿尔及利 亚东戈壁 北 海 尼日尔河 三 角 洲 美国西内部 松 辽 华 北
砂岩储集层单层厚约10~15m、页岩生油层单层厚约
30~40m，二者呈略等厚互层的地区，砂-页岩接触面积最
大，最有利于石油聚集。
（三）有效的圈闭
•有效性：在具有油气来源的前提下， 圈闭聚集油气的实际能力。 •影响因素： 1、圈闭形成时间—早 2、圈闭离油源区—近
3、圈闭所处位置—通道上
4、水动力强度及流体性质—静
青草湾
酒泉西部盆地南部山前背 斜带：老君庙背斜发现多 个丰富的油气藏，而青草 湾背斜则未发现油气聚集。 原因：酒泉盆地最后一次 区域性运移时间是上新世， 此时老君庙背斜已形成， 油气聚集其中，形成油气 藏。而青草湾背斜在上新 世末期才形成，此时油气 区域性运移已结束，缺乏 油气来源，且海拔又低于 老君庙，也不能使油气重 新运移其中，因此该背斜 圈闭对油气聚集无效。
在水流活动加强时,背斜储集 层中油和气的移位和分离
油气藏的形成
•静态要素：烃源岩、储集层、盖层、圈闭
•动态作用：油气生成、运移、聚集、保存，圈闭形成
成藏基本条件： 1、充足的油气源条件 2、有利的生储盖组合
3、有效的圈闭
h1 h2
tan o
w w o
tan
w w o
i
气水界面倾角： tan g
w w g
i
油藏和气藏存在的条件： γo < α和 γg<α 由于天然气密度远小于石油的密度， 相同水动力条件下 ，油-水界面的倾 角通常是气-水界面倾角的5倍 。 相同 i 下， γg < γo ，对油聚集有效的 圈闭对气聚集仍有效，反之不一定
1井与2井水压差 ⊿ P =⊿h ρwg ，向下
⊿Z 油柱产生的浮力： ⊿ P ’ =⊿Z (ρw-ρo) g，向上 达平衡时： ⊿ P = ⊿ P ’ ⊿h ρwg = ⊿Z (ρw-ρo) g L tanβρw = L tanγ (ρw-ρo) 则油水界面倾角：
Hale Waihona Puke 图5-15 水压梯度与圈闭有效性的关系
石油天然气地质与勘探
任课人：逄 雯 山东胜利职业学院
第五章
油气聚集与油气藏的形成
第一节 圈闭与油气藏概述 第二节 油气聚集机理
第三节 油气藏的形成、破坏与保存
第四节 油气藏形成时间的确定
第五节 地温场、地压场和应力场与油气藏
形成的关系 第六节 凝析气藏的形成
第七节 非常规气藏的形成特征
第八节 气藏与油藏形成及保存条件的差异
中、新生代以 J、最厚 4000~8000 米平 K 为主 均 2600 米 中、新生代 中、新生代 (K~N) 最厚 12000 米 平均 4000 米 最厚 10000 米 平均 4600 米 一般小于 2000 米， 在 乌拉尔山前可达 8000 米，平均 3100 米
油 60 亿 8个 油 53.4 亿；1 个 油 73 亿；2 个
有利：生烃面积大、生油层系厚；有机质含量丰 富、类型优越、热演化程度较高。
世界上61个特大油气田分布在12个大型含油气盆地，都发 育巨大体积的沉积岩系，具有面积大，持续时间长的生油气凹 陷，具备充足的油气来源。
世界12个大含油气盆地61个特大油气田的情况简表
盆地名称 波斯湾 240 万 西西伯利亚 美国 墨西哥湾 马拉开波 230 万 110 万 8.5 万 盆地面积 （km2） 时 代 古生代、中、新 生代；以 J、 K、 E、N 为主 沉积岩系发育概况 厚度 5000~12000 米 平均 3000 米 体积(公里 3) 704.1 万其中 J 以上 417 万 600 万 545 万 395.7 万 时 代 J3、K2、E 为主 J2~K，以 J3、K1 为主 生油岩发育概况 岩性及厚度 碳酸盐岩为主，最厚 4000 米,主要生油层厚 1000~1500 米 泥岩(前三角 洲)500~1000 米 油气可采储量(吨、米 3) 及特大油气田数 油 541 亿；28 个
1、 圈闭形成时间与油气区域性运移时间关系
在油气区域性运移以前或同时形成的圈闭，对油 气的聚集才有效；
在最后一次区域性油气运移以后形成的圈闭，无效。
盆地内最后一次大规模构造运动, 控制了最后一 次区域性油气运移时间： 原有构造继承性发展，新圈闭无效。 原有油气藏遭破坏，油气重新运聚，新圈闭可能 有效。
2、 圈闭所在位置与油气区位置关系
油气就近运移聚集成藏。油源区内及其附近的圈闭有利。 通常油源有限，不能充满盆地内所有圈闭，距油源区远的 圈闭往往无效。
圈闭所在位置距油源区愈近，愈有利于油气聚集， 圈闭的有效性愈高。
3、 圈闭所在位置与油气主要运移路线的关系
位于油气主要运移路线上的圈闭，有效；
不在运移主通道上的圈闭，即使近油源，也无效
第三节 油气藏的形成、破坏与保存
油气藏形成的基本条件 油气藏的保存、破坏与再形成
一、油气藏形成的基本条件 充足的油气源条件 有利的生储盖组合
有效的圈闭
良好的保存
（一）充足的油气源条件
油气源条件是油气藏形成的物质基础和前提条件， 油源的丰富程度，取定于生油岩的体积、有机质数量、 类型和成熟度，以及生油岩排烃能力 。
80 万 160 万 300 万 30 万 85 万 77.5 万 125 万
K~E,以 K2、 E 为主 以石灰岩、泥灰岩为 主,部分为泥岩 1000~2000 米 志留纪 侏罗纪和第三纪, 部分晚石炭世 早第三纪 ∈、C、P K E 为主 泥岩 1000~2000 米 泥岩为主,200~400 米 泥岩 500~1000 米 泥岩大于 500 米最厚 1000~1500 米 页岩 200 米 泥岩
生 烃 凹 陷A C F
封闭层底面等高线
B A D
E
A'
油气运移路径
4、水压梯度和流体性质对圈闭有效性影响
在静水压力条件下，测压面水平，圈闭内的油水(或气-水)界面呈水平状态。 在水动力条件下，测压面倾斜，圈闭内的油-水 (或气-水)界面顺水流方向倾斜，其倾角的大小决定 于水压梯度和流体的密度差。
•据空间组合关系分为：
正常式、侧变式、顶生式、自生自储自盖式
生储盖组合类型示意图
•（1）正常式生储盖组合：地层剖面上烃源岩位于组
合下部储集层位于中部，盖层位于上部。油气从烃源
岩层向储集层以垂向运移为主。
•（2）侧变式生储盖组合：由于岩性、岩相在空间上
的变化导致生储盖层在横向上组合而成。多发育在生
的横向变化方式接触，油气以侧向同层运移为主。
•（3）顶生式生储盖组合：烃源岩层与盖层同属一层，
而储集层位于其下的组合类型。
•（4）自生、自储、自盖式生储盖组合：烃源岩层、
储集层和盖层同属一层。石灰岩中局部裂缝发育段储
12个盆地都大于10×104km2 ，沉积岩体积多在50×104km3以 上，生油岩系总厚度一般在500m以上。
有些盆地面积虽然较小，但沉积岩厚度大，圈闭的有效容 积大，生油层总厚度大，油源丰富，也可形成丰富的油气聚集。
美国西部的洛杉矶盆地，面积仅3900km2。沉积厚度达6000m， 泥质生油岩系厚达2000-3000m，油源极为丰富。储集层、圈闭 条件好，油气十分丰富。该盆地石油可采储量近20×108m3，储 量丰度居世界各含油气盆地之首，俗称“小而肥”盆地。
渤海湾盆地的东营凹陷面积只有5700km2，生、储油条件极好， 目前已发现石油地质储量超过20×108吨，丰富程度可与洛杉矶 盆地相媲美。
（二）有利的生、储、盖组合
生油层中生成的油气能及时运移到良好储集层
中，同时盖层的质量好，能保证运移至储层中的油
气不会逸散。
根据生储盖组合之间的沉积连续性可将其分为 两大类。即连续沉积的生、储、盖组合和被断层或 不整合面所分隔的不连续生、储、盖组合。
油 40 亿；气 7790 亿 4个 油 9.9 亿；气 29940 亿 3个 油 34 亿；气 184080 亿 4个 油 27 亿；气 11200 亿 大油气田 6 个 1 个(气) 1个 1个
41 万 62 万 6万 60.2 万 22.6 万 25 万
• 大盆地形成大油气田，具有体积巨大的生油岩体
产油地区及层系 砂岩-泥岩 砂岩厚度百 厚度比率 分率,%
美国落基山区上白垩统
美国怀俄明州盐溪区白垩系费朗提尔组 秘鲁帕里纳斯砂岩油藏 美国俄克拉何马州宾夕法尼亚系阿托卡组
0.25~1
0.60 0.23~0.4 0.50~2.0
20~50
37 19~29 33~67
☆——单纯块状砂岩发育或单纯块状页岩发育的地区，对 石油聚集都不利。只有在砂岩厚度百分率介于20~60%，
油、泥岩中的砂岩透镜体储油和一些泥岩中的裂缝发 育段储油都属于这种组合类型。
砂岩与页岩呈略
等厚互层的地区，
生-储岩接触面
积最大，最有利
于石油聚集。
生油层与储集层为互层组合时，油气 初次运移和聚集示意图
生油层与储集层成指状交叉组合形式时，油 气初次运移和聚集示意图
若干地区石油聚集的最佳砂岩百分率
65 万
以上古生代 为 主
218.2 万
中泥盆世~早二叠 世
油 42.7 亿；2 个
35 万
古~中、新生代, 古生界 1500 米， K以 以 K、 E、 N 为主 上最厚 5000 米， 平均 2500 米 古生代~中生代 二迭~第三系 新生代 古生代、中生代 K~N 震旦~中生代 新 生 代 4000~5000 米 总厚 8000 米 第三系 3000 米 一般 4000~6000 米 最大 12000 米 9000 米 最厚 6000 米 平均 3000 米 新生代最厚可达 6000 米其中 E4500 米
J3~N1,以 K3、N1； 泥岩为主、 部分为碳酸 为主 盐岩 1000~2000 米 K~N，以始新世为 K 为石灰岩、粘土岩, 主 厚 150~200 米； E 泥岩 2000 米 以泥岩为主； 总厚 200~500 米
伏尔加 乌拉尔 利比亚锡尔 特 阿尔及利 亚东戈壁 北 海 尼日尔河 三 角 洲 美国西内部 松 辽 华 北
砂岩储集层单层厚约10~15m、页岩生油层单层厚约
30~40m，二者呈略等厚互层的地区，砂-页岩接触面积最
大，最有利于石油聚集。
（三）有效的圈闭
•有效性：在具有油气来源的前提下， 圈闭聚集油气的实际能力。 •影响因素： 1、圈闭形成时间—早 2、圈闭离油源区—近
3、圈闭所处位置—通道上
4、水动力强度及流体性质—静
青草湾
酒泉西部盆地南部山前背 斜带：老君庙背斜发现多 个丰富的油气藏，而青草 湾背斜则未发现油气聚集。 原因：酒泉盆地最后一次 区域性运移时间是上新世， 此时老君庙背斜已形成， 油气聚集其中，形成油气 藏。而青草湾背斜在上新 世末期才形成，此时油气 区域性运移已结束，缺乏 油气来源，且海拔又低于 老君庙，也不能使油气重 新运移其中，因此该背斜 圈闭对油气聚集无效。
在水流活动加强时,背斜储集 层中油和气的移位和分离
油气藏的形成
•静态要素：烃源岩、储集层、盖层、圈闭
•动态作用：油气生成、运移、聚集、保存，圈闭形成
成藏基本条件： 1、充足的油气源条件 2、有利的生储盖组合
3、有效的圈闭
h1 h2
tan o
w w o
tan
w w o
i
气水界面倾角： tan g
w w g
i
油藏和气藏存在的条件： γo < α和 γg<α 由于天然气密度远小于石油的密度， 相同水动力条件下 ，油-水界面的倾 角通常是气-水界面倾角的5倍 。 相同 i 下， γg < γo ，对油聚集有效的 圈闭对气聚集仍有效，反之不一定
1井与2井水压差 ⊿ P =⊿h ρwg ，向下
⊿Z 油柱产生的浮力： ⊿ P ’ =⊿Z (ρw-ρo) g，向上 达平衡时： ⊿ P = ⊿ P ’ ⊿h ρwg = ⊿Z (ρw-ρo) g L tanβρw = L tanγ (ρw-ρo) 则油水界面倾角：
Hale Waihona Puke 图5-15 水压梯度与圈闭有效性的关系
石油天然气地质与勘探
任课人：逄 雯 山东胜利职业学院
第五章
油气聚集与油气藏的形成
第一节 圈闭与油气藏概述 第二节 油气聚集机理
第三节 油气藏的形成、破坏与保存
第四节 油气藏形成时间的确定
第五节 地温场、地压场和应力场与油气藏
形成的关系 第六节 凝析气藏的形成
第七节 非常规气藏的形成特征
第八节 气藏与油藏形成及保存条件的差异
中、新生代以 J、最厚 4000~8000 米平 K 为主 均 2600 米 中、新生代 中、新生代 (K~N) 最厚 12000 米 平均 4000 米 最厚 10000 米 平均 4600 米 一般小于 2000 米， 在 乌拉尔山前可达 8000 米，平均 3100 米
油 60 亿 8个 油 53.4 亿；1 个 油 73 亿；2 个
有利：生烃面积大、生油层系厚；有机质含量丰 富、类型优越、热演化程度较高。
世界上61个特大油气田分布在12个大型含油气盆地，都发 育巨大体积的沉积岩系，具有面积大，持续时间长的生油气凹 陷，具备充足的油气来源。
世界12个大含油气盆地61个特大油气田的情况简表
盆地名称 波斯湾 240 万 西西伯利亚 美国 墨西哥湾 马拉开波 230 万 110 万 8.5 万 盆地面积 （km2） 时 代 古生代、中、新 生代；以 J、 K、 E、N 为主 沉积岩系发育概况 厚度 5000~12000 米 平均 3000 米 体积(公里 3) 704.1 万其中 J 以上 417 万 600 万 545 万 395.7 万 时 代 J3、K2、E 为主 J2~K，以 J3、K1 为主 生油岩发育概况 岩性及厚度 碳酸盐岩为主，最厚 4000 米,主要生油层厚 1000~1500 米 泥岩(前三角 洲)500~1000 米 油气可采储量(吨、米 3) 及特大油气田数 油 541 亿；28 个
1、 圈闭形成时间与油气区域性运移时间关系
在油气区域性运移以前或同时形成的圈闭，对油 气的聚集才有效；
在最后一次区域性油气运移以后形成的圈闭，无效。
盆地内最后一次大规模构造运动, 控制了最后一 次区域性油气运移时间： 原有构造继承性发展，新圈闭无效。 原有油气藏遭破坏，油气重新运聚，新圈闭可能 有效。
2、 圈闭所在位置与油气区位置关系
油气就近运移聚集成藏。油源区内及其附近的圈闭有利。 通常油源有限，不能充满盆地内所有圈闭，距油源区远的 圈闭往往无效。
圈闭所在位置距油源区愈近，愈有利于油气聚集， 圈闭的有效性愈高。
3、 圈闭所在位置与油气主要运移路线的关系
位于油气主要运移路线上的圈闭，有效；
不在运移主通道上的圈闭，即使近油源，也无效
第三节 油气藏的形成、破坏与保存
油气藏形成的基本条件 油气藏的保存、破坏与再形成
一、油气藏形成的基本条件 充足的油气源条件 有利的生储盖组合
有效的圈闭
良好的保存
（一）充足的油气源条件
油气源条件是油气藏形成的物质基础和前提条件， 油源的丰富程度，取定于生油岩的体积、有机质数量、 类型和成熟度，以及生油岩排烃能力 。
80 万 160 万 300 万 30 万 85 万 77.5 万 125 万
K~E,以 K2、 E 为主 以石灰岩、泥灰岩为 主,部分为泥岩 1000~2000 米 志留纪 侏罗纪和第三纪, 部分晚石炭世 早第三纪 ∈、C、P K E 为主 泥岩 1000~2000 米 泥岩为主,200~400 米 泥岩 500~1000 米 泥岩大于 500 米最厚 1000~1500 米 页岩 200 米 泥岩
生 烃 凹 陷A C F
封闭层底面等高线
B A D
E
A'
油气运移路径
4、水压梯度和流体性质对圈闭有效性影响
在静水压力条件下，测压面水平，圈闭内的油水(或气-水)界面呈水平状态。 在水动力条件下，测压面倾斜，圈闭内的油-水 (或气-水)界面顺水流方向倾斜，其倾角的大小决定 于水压梯度和流体的密度差。
•据空间组合关系分为：
正常式、侧变式、顶生式、自生自储自盖式
生储盖组合类型示意图
•（1）正常式生储盖组合：地层剖面上烃源岩位于组
合下部储集层位于中部，盖层位于上部。油气从烃源
岩层向储集层以垂向运移为主。
•（2）侧变式生储盖组合：由于岩性、岩相在空间上
的变化导致生储盖层在横向上组合而成。多发育在生