油气藏地质 第3章圈闭和油气藏

第三节 构造圈闭和构造油气藏
构造圈闭:由于地壳运动使地层发生变形或 变位而形成的圈闭
构造油气藏:构造圈闭中的油气聚集
构造圈闭
背斜圈闭 断层圈闭 岩体刺穿圈闭
构造油气藏
背斜油气藏 断层油气藏 岩体刺穿油气藏
一、背斜圈闭和背斜油气藏
背斜圈闭：由背斜作用而形成的圈闭. 由于地层褶皱形成背斜遮挡层而形成的圈闭
储层致密，储盖一体。
2、常规圈闭要素
由三个部分组成（圈闭的三要素）：
②盖层
②盖层
①储集层
③遮挡条件
③遮挡条件 ①储集层
遮挡条件?
遮挡条件
A.盖层本身的弯曲作为遮挡 B.断层遮挡（封闭）
C.岩性变化遮挡（封闭）
D.地层不整合遮挡
二、常规圈闭成因类型
划分方法： 根据遮挡条件的成因类型进行划分
• 因储盖层变形与变位形成的构造圈闭
(3)分布特点：
酒泉盆地老君庙背斜
挤压（压陷）盆地: 前陆盆地山前褶皱带；
成排成带出现
2.基底隆升背斜圈闭和油气藏
(1)圈闭形成机理：盆地基底 差异隆升使沉积盖层变形
(2)基本特点： ①两翼地层平缓，倾角小 ②闭合度小，闭合面积较大 ③常形成大型油气田
(3)分布特点： 构造稳定区 ：克拉通盆地
油气藏是有一定数量的油气聚集，从而体现其经济价值 随技术条件、经济条件而改变
是单一圈闭中的油气聚集，具有统一的压力系 统和统一的油（气）水界面。
“单一圈闭” ：单一的储集层(体) 统一的压力系统： 流体连通，压力系数相等 统一的油气水界面： 一个油藏只有一个油水界面
四、常规油气藏的度量
衡量一个油气藏中油气的多少，叫储量。一个 油气藏的最大储量是圈闭装满油气的情况，但受一 些地质因素的影响（油气供给数量，后期破坏等）， 往往并不是整个圈闭都装满。
岩性上倾圈闭的闭合面积由储层尖灭线与过溢出点 的构造等高线所围限的面积。
第二节 油气藏的概念与油气藏分类
一、油气藏的概念 1、油气藏:
圈闭中聚集了油气，就形成油气藏。
若圈闭中只聚集了油则称为油藏；若其中只 聚集了气则称为气藏；若聚集了油和气则称 为油气藏。
油气藏是地壳上油气聚集的基本单元。
二、常规油气藏与非常规油气藏
圈闭装满油气时的油气储量 =圈闭体积x含油饱和度（So)
度量常规油气藏的相关参数
1、油（气）水界面
在油气藏中，由于密度差异， 气在上，油居中，水在下。
油气之间存在油－气界面 油水之间存在油-水界面界面 气水之间存在气-水界面。
实际上，不存在截然的界限
2、含油边界与含油面积
①外含油边界： 油水界面与储层顶面的交线。简 称含油边界，又称含油外边界。
由7个背斜构造形成145km长， 6-30km宽的大型长垣构造
基底隆升背斜油气藏
200km长 16km宽 加瓦尔油田
3. 底辟拱升背斜圈闭和油气藏
(1)圈闭形成机Hale Waihona Puke Baidu：柔性物质(盐、 泥）活动上拱形成 (2)基本特点：
①以短轴背斜或穹隆背斜为主 ②顶部多被放射状断层切割
(3)分布特点： 盐层、石膏比较发育的盆地
包括：背斜圈闭、断层圈闭、刺穿接触圈闭
• 因纵向上沉积连续性中断形成不整合面遮挡的地层圈闭 （包括地层不整合遮挡和地层超覆圈闭）
• 因沉积相变或成岩作用导致孔渗性变化而形成的岩性圈闭 （包括原生岩性尖灭和透镜体圈闭以及成岩圈闭）
• 上述各种不同因素共同形成的复合圈闭
常规圈闭的成因分类
• 构造圈闭
背斜圈闭 断层圈闭 岩体刺穿接触圈闭
背斜 J 碳酸盐岩 114.8(15000)
背斜 K
砂岩
105(20300)
背斜 K
砂岩
50.54
背斜 K 碳酸盐岩
28
背斜 J 碳酸盐岩
25.76
背斜 K
砂岩
23.80(1340)
背斜 E-N 碳酸盐岩
23.80
背斜 K
砂岩
21.16
背斜 D
砂岩
20.31
背斜 K 背斜 K
砂岩 砂岩
20 19.60
同生断层 边沉积、边断裂
同时代地层下降盘厚度大于上升盘厚度 （生长指数>1)
逆牵引 拉张作用在靠近断层附近形成了
空间，沉积物重力导致回调下滑。 与正常拖曳作用的结果相反。
(2)逆牵引背斜圈闭基本特点：
①位于同生断层的下降盘，与同生断层相伴生 ②小型短轴背斜，靠近断层的一翼稍陡，另一翼稍缓 ③背斜高点向深部偏移轨迹平行于断层面 ④常有反向调整断层 ⑤背斜轴线与断层线大致平行，沿断层成串出现
背斜油气藏的类型:
挤压背斜油气藏 基底隆升背斜油气藏 底辟拱升背斜油气藏 披覆背斜油气藏 逆牵引(滚动)背斜油气藏
1.挤压背斜圈闭和 挤压背斜油气藏
(1)圈闭形成机理：由侧向 挤压作用形成
(2)基本特点：
①两翼地层倾角较陡， 呈不对称状，一翼陡、一翼缓； 靠近挤压力来源方向较缓
②闭合度较大，闭合面积较小 ③常有断裂（逆断层）伴生
闭合度： 以过溢出点的水平面为基准
背斜构造,在区域地层不倾斜时,背斜构造幅度与闭合高度相当; 随着区域地层倾斜程度加大,背斜的闭合高度越来越小,甚至不 存在闭合高度.
断层圈闭的溢出点与闭合度和闭合面积
断层圈闭的闭合面积由封闭断层线与过溢出点的构 造等高线所围限的面积。
溢出点
岩性上倾尖灭圈闭的闭合面积
背斜 J 碳酸盐岩 17.92(560)
世界10个特大气田基本地质情况表
气田
北方-南帕斯 乌连戈伊 亚姆堡 博瓦涅科夫 扎波利亚尔 什托克马诺夫 北极 阿斯特拉罕 格罗宁根 哈西鲁迈勒
国家
卡塔尔\伊朗 俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯 荷兰 阿尔及利亚
盆地
发现 年份
波斯湾
1988
第三章 圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭概念与圈闭分类
一、圈闭的概念及其度量
1.圈闭的概念 圈闭：地下适合于油气聚集的场所。
本质：圈闭是油气低能量空间。
圈闭分常规圈闭与非常规圈闭两种不同性质的圈闭 常规圈闭：能从岩性或物性区分出盖层和储层的圈闭。 非常规圈闭：不存在明显的岩性或物性分界的圈闭；
25.47 10.20 5.242 4.385 3.532 2.762 2.762 2.711 2.680 2.549
背斜圈闭的特点
• 储集层顶面拱起,顶部和四周被非渗透地层所 封闭.
• 圈闭面积由过溢出点的构造等高线闭合而成 • 圈闭的形态,取决于背斜的形态:长轴背斜、短
轴背斜、箱状背斜、伏卧背斜等
气柱高度与闭合高度的比值
5、底水与边水： 当油气柱高度小于储层厚度时，油气下面的水称之为底水； 当油气柱高度大于储层厚度时，油气下面无水，水分布在
油气范围之外，这种水称之为边水。
边水
第三节 油气藏的分类
一、分类概述 油气藏可因不同目的而从不同角度分类 描述性的分类 圈闭要素成因分类
依据油气藏某方面的特征进行描述性的分类
依据圈闭成因分类的意义
二、油气藏按圈闭成因的分类
•构造油气藏 •地层油气藏 •岩性油气藏 •复合油气藏 •非常规油气藏
油气藏类型划分方案
1. 构造油气藏
①背斜油气藏 ②断层油气藏 ③岩体刺穿接触油气藏
④ 构造裂缝性油气藏
2.地层油气藏
①地层不整合覆盖油气藏 ②地层超覆油气藏
3.岩性油气藏
①砂岩上倾尖灭油气藏 ②透镜体油气藏 ③成岩圈闭油气藏
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
四、非常规油气（藏）
• 在目前（常规）技术条件下很难采出的油气资源。 unconventional reservoir
• 一般包括致密和超致密砂岩油气、页岩油气、超重(稠) 油、沥青砂岩、煤层气、水溶气、天然气水合物等 –储存在非常规储层（致密储层） 中的； –很难确定出传统意义上的圈闭特征，或不存在明显 的储盖层分界； –不存在浮力作用； –规模大，连续性分布。（连续型油气藏）
•烃类相态 •储层特征 •油气聚集规模 •油气藏与烃源岩的位置关系
依据储层特征的描述性分类 • 储层岩石类型：砂岩、碳酸盐岩、火山岩、… • 储层致密性：常规储层油气藏、致密油气藏 • 储集空间类型：裂缝型油气藏、缝洞型油气藏 • 储层形状：层状、块状、不规则状
依据储油气层与烃源岩层的位置关系划分 • 源内油气藏与源外油气藏 • 原位油气藏与近源油气藏和远源油气藏 • 源上、源下、源内
• 地层圈闭(地层不整合圈闭)
地层不整合遮挡圈闭 地层超覆圈闭
• 岩性圈闭
岩性上倾尖灭圈闭 透镜体圈闭 成岩圈闭
• 复合圈闭
• 岩性-地层复合圈闭 • 构造-岩性地层复合圈闭
部分圈闭类型示意图
二、常规圈闭的度量
圈闭有效体积
①溢出点：
油气充满圈闭后，油气开始流出的点
不同形状（类型）圈闭的溢出点位置不同
侏罗系泻湖相 巨厚岩盐活动 形成底辟
40km长 20km宽
布尔干油田
潜江组盐湖 相泥岩厚 3500m以上， 盐层153层之 多
底辟幅度 800m
江汉盆地 潜江凹陷
4. 披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏
披覆背斜的形成
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
(1)圈闭形成机理：
在断块活动及重力滑动作用下,堆积在同生断层下降 盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑,使地层发生弯曲而 形成的背斜。又称滚动背斜。
1. 影响断层封闭性的主要因素
①两盘地层的对接情况
砂－泥对接封闭性好 砂－砂对接封闭性差
对接情况与断距、地层厚度的不同配置有关
④ 生物礁油气藏
4.复合圈闭油气藏
①构造-岩性复合圈闭油气藏 ②地层-岩性复合圈闭油气藏 ③构造-地层复合圈闭油气藏
5.水动力油气藏
6.非常规油气藏
致密砂岩气 、固体水合物、煤层气、页岩 油、页岩气、水溶气
三、隐蔽油气藏
翟光明（1982） 认为“隐蔽油气藏/圈闭”概念多指“目前勘探技术 手段尚不易识别和找到的各种油气藏，包括隐蔽的构造油气藏和地层 岩性油气藏”。
背斜油气藏：背斜圈闭中的油气聚集
“背斜学说”（I. C.White， 1885）：早期找油理论
背斜油气藏在世界石 油储量上占重要地位
世界特大油田基本地质情况表
油田
国家
加瓦尔 布尔干 萨法尼亚 坎塔雷尔 扎库姆 马尼法 基尔库克 萨莫特洛尔 罗马什金 大庆 鲁迈拉 布盖格
沙特 科威特 沙特 墨西哥 阿联酋 沙特 伊拉克 俄罗斯 俄罗斯 中国 伊拉克 沙特
背斜圈闭的溢出点，位于背斜翼部最低点，在 平面图上，溢出点紧邻最低闭合等高线。
溢出点取决于遮挡层和盖层的封闭质量
盖层瑕疵点成为 泄漏点
②闭合度(闭合高度)： 圈闭的最高点与溢出 点之间的海拔高差
③闭合面积： 通过溢出点的储层顶面构造等高线所 圈出的面积。
背斜圈闭的构造幅度与闭合高度
构造幅度：
以区域倾斜面为基准。
②内含油边界:
油水界面与储层底面的 交线.又称含水边界
③含油面积：含油外边 界围成的面积
3、气顶与油环
对于油气藏，由于油与气密度差异， 气总是分布在油的上部占据圈闭的 顶部空间，故称气顶。 当气顶的含气高度大于储集层厚度 时，油只能分布在气顶的周围，在 平面上呈环带状分布在气顶周围。
4、充满系数： 含油面积与闭合面积（圈闭面积）的比值。或油
(3)分布特点： 伸展盆地同沉积断层发育区、三角洲相发育区
坨庄－胜利村油田
第四节 断层圈闭和断层油气藏
断层圈闭:由断层作为遮挡条件形成的圈闭 断层油气藏:断层圈闭中的油气聚集
断层能否起遮挡作用取决于断层的封闭性
影响断层封闭性的因素复杂 断层封闭性也不是一成不变的 断层封闭性在空间上也是有变化的
西西伯利亚 1966
西西伯利亚 1969
西西伯利亚 1971
西西伯利亚 1965
西西伯利亚
西西伯利亚
西西伯利亚
北海
1959
三叠
1956
圈闭 类型 背斜 背斜 背斜 背斜 背斜 背斜 背斜 背斜 背斜 背斜
产层 产层岩性 时代
P 碳酸盐岩
K
砂岩
K
砂岩
K
砂岩
K
砂岩
K
砂岩
K
砂岩
K
砂岩
P
砂岩
T
砂岩
可采储量 (1012m3)
1、常规油气藏：指聚集在常规圈闭中油气藏 或油气呈游离状态聚集在圈闭中的油气藏
2、非常规油气藏： 指油气以非游离相态赋存在非常规圈闭中的油气藏
注 油气的赋存状态：游离相、吸附相、固体相、水溶相
3、非常规油气藏的类型： 1）致密储层油气藏（致密砂岩油藏、致密砂岩气藏、
致密碳酸盐岩储层、泥页岩油藏、泥页岩气藏、煤层气） 2）固体水合物 3）水溶气藏
盆地
发现 年份
波斯湾 波斯湾 波斯湾 坎佩切 波斯湾 波斯湾 波斯湾 西西伯利亚 伏尔加-乌拉尔 松辽 波斯湾 波斯湾
1948 1938 1951 1976 1964 1957 1927 1965 1948 1959 1953 1941
圈闭 产层 产层岩性 油(气)可采储量
类型 时代
(108t3/ 108m3)