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油气成藏条件与过程评价-1刘成林1提纲国内外进展油气成藏条件研究油气成藏机制实例分析21.常规与非常规油气藏分类一、国内外进展Williams（2013）常规油气着力研究“圈闭是否成藏”，核心评价“生、储、盖、圈、运、保”6要素及其匹配关系。2.常规与非常规油气藏要素一、国内外进展Williams（2013）非常规油气具有与常规油气不同的成藏要素，它着力研究“储集层是否含油气”，核心评价“烃源性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性”六特性及其匹配关系。2.常规与非常规油气藏要素一、国内外进展6①源内包裹组合;②源上广覆组合;③源下依伏组合;④源侧披覆组合王红军2011，有效源储组合付锁堂2013，成藏组合源储组合主要受沉积特征及其演化的控制，对油气分布及富集有重要的控制作用，但这些组合样式的有效性不一，某一种或几种可能是该地区最主要的源储组合类型。3.非常规油气藏源储组合一、国内外进展类型页岩气煤层气页岩油致密油致密气碳酸盐岩缝洞油气火山岩缝洞油气变质岩裂缝油气油页岩油砂重油沥青水合物源储关系生储盖三位一体，自生自储生储盖三位一体，自生自储生储盖三位一体，自生自储源储直接接触或近邻源储直接接触或近邻自生自储或下生上储或源储近邻下生上储或上生下储上生下储，源储近邻下生上储或上生下储或源储近邻自生自储或下生上储或上生下储运移方式无运移或烃源层内短距离初次运移无运移或烃源层内短距离初次运移无运移或烃源层内短距离初次运移一次运移或短距离二次运移一次运移或短距离二次运移短距离二次运移二次运移二次运移二次运移二次运移4.非常规油气生成与运移过程一、国内外进展Williams（2013）页岩油不仅是成熟度比页岩气低，原油可能还需要短距离运移部分页岩气和所有的页岩油储层都可能是经典页岩油气和其它常规/致密油气系统的复合体5.非常规油气生成与运移过程一、国内外进展9混合作用力驱动型动力场和非浮力驱动型动力场中形成非常规油气藏，非浮力聚集是非常规油气的标志。6.非常规油气成藏动力学机制一、国内外进展常规油气藏储集体发育毫米级或微米级孔喉介质，毛细管阻力较小符合达西渗流规律。油气从烃源岩排出后经浮力驱动，发生二次运移通过一系列输导体系在相对独立的常规圈闭，在相对低势区聚集成藏。浮力作用下油气渗流或管流成藏是常规油气的根本特征。非常规油气明显的标志之一是非浮力聚集，油气持续充注，不受水动力效应的明显影响，无统一油气水界面与压力系统。聚集动力以烃源岩排烃压力为主，受生烃增压、欠压实和构造应力等控制，聚集阻力主要为毛细管压力，二者耦合控制含油气边界。6.非常规油气成藏动力学机制一、国内外进展源内、近源成藏；甜点富集,连续成藏斜坡区含气量和渗透率优势叠合带富集模式页岩油滞留聚集模式致密砂岩气聚集模式（皮申斯盆地）6.非常规油气分布特征一、国内外进展提纲国内外进展油气成藏条件研究油气成藏机制实例分析12二、油气成藏条件研究油气藏形成的基本条件应包括：充足的油气源;足够的油气运移动力;良好的运移通道;有效的储集层;有利的生储盖组合;大容积的有效圈闭;有良好的油气保存条件。二、成藏条件研究烃源岩评价方法地球化学方法：丰度、类型、成熟度（取样分析）沉积学方法-暗色泥岩厚度分布预测（勘探程度低的地区）测井评价方法（地球化学为基础，多井地区）1、烃源岩二、成藏条件研究1、烃源岩有机质丰度有机碳含量是指岩石中所有有机质含有的碳元素的总和占岩石总重量的百分比。有机质含量=有机碳含量×KK为转换系数。有机碳含量干酪根类型演化阶段ⅠⅡⅢ煤成岩阶段1.251.341.481.57深成阶段未期1.201.191.181.12从有机碳计算有机质丰度的转换系数(K)二、成藏条件研究1、烃源岩有机质丰度有机碳含量评价非差较好好最好TOC(%)0.40.4~0.60.6~1.01.0~2.02.0泥质烃源有机质丰度标准碳酸盐烃源岩有机质丰度标准（成油门限处）评价非差较好好最好TOC(%)0.10.1~0.30.3~0.70.7~1.71.7Hunt（1967）认为：0.3％为碳酸盐岩生油岩丰度下限二、成藏条件研究1、烃源岩有机质丰度氯仿沥青“A”和总烃含量氯仿沥青“A”是指岩石中可溶于氯仿的有机质的总称，约占岩石中有机质的2%~15%。氯仿沥青“A”是一种混合物，根据它们对不同溶剂有选择性溶解的特点，可以用柱色层法等将其分离成饱和烃、芳香烃、非烃(胶质)和沥青质等族组分，其中饱和烃和芳香烃在岩石中的含量和称为总烃含量。总烃含量=饱和烃+芳香烃我国中、新生代烃源岩总烃含量统计表明，好的烃源岩一般为0.1%，较好的不低于0.05%，低于0.01%的为非烃源岩。总有机质可溶有机质干酪根有效碳无效碳P2P1P3样品中烃干酪根热捕集释出类的挥发解生烃的CO2300℃Tmax550℃程序升温过程降温过程氯仿沥青“A”可降解生烃部分残余碳热解分析原理示意图S1S2S3S1——300℃以前的产物为岩石中可溶有机质或吸附物；S2——300~550℃为干酪根热解产物；S3——为整个热解过程中放出的CO2。其中干酪根热解的S2峰最大值时的温度Tmax称为最高热解峰温，它与有机质成熟度成正比。但是若S2太小时，Tmax无意义。二、成藏条件研究1、烃源岩有机质丰度岩石热解二、成藏条件研究1、烃源岩有机质丰度指标的应用潜在生油量=S1+S2（mg/g岩石）有效碳（%）：CP=（S1+S2）×0.083（生烃潜量的单位为mg/g,烃类中碳的平均含量为83%）类型指数：It=S2/S3烃指数IHC—(S1/TOC)mg/g有机碳氢指数IH—(S2/TOC)mg/g有机碳氧指数IO—(S3/TOC)mg/g有机碳降解潜率：D=有效碳／有机碳（总碳中生烃的碳）产率指数：IP=S1/（S1+S2）最高热解峰温Tmax（℃）成熟度参数类型参数丰度参数二、成藏条件研究1、烃源岩有机质类型烃源岩中有机质的类型是其质量指标，不同类型的有机质具有不同的生油气潜力。烃源岩有机质的类型研究一般分两个方面：干酪根和不溶有机质的类型研究。1.干酪根类型研究干酪根类型研究的常用方法:光学法化学元素分析法热解法红外光谱法等二、成藏条件研究1、烃源岩有机质类型（1）热解法热解分析所得出的类型的参数：①类型指数It=S2/S3；②氢指数IH(mg烃/g有机碳)=S2×100/有机碳③氧指数IO(mg二氧化碳/g有机碳)=S3×100/有机碳。研究表明IH与H/C原子比，IO与O/C原子比之间存在着良好的相关性，因此可以用这两个指数绘制VonKrevelen图，图上显示了与元素原子比图相似的类型分布。邬立言等人通过万余块样品的热解分析，提出了陆相盆地有机质类型的划分标准(表)。二、成藏条件研究1、烃源岩有机质类型S1+S2IHIOS2/S3类型(蒂索分类)国外国内国外国内国外国内国外国内Ⅰ620600-9006003040520Ⅱ2-62-20450-600150-450250-600120-25030-6040-1102.5-52.5-20Ⅲ221501201501102.52.5不同类型干酪根热解参数表二、成藏条件研究1、烃源岩有机质类型类型参数标准腐殖型Ⅲ2含腐泥的腐殖型Ⅲ1中间型或混合型Ⅱ含腐殖的腐泥型Ⅰ2标准腐泥型Ⅰ1干酪根的元素组成(H/C)0.80.8~1.01.0~1.31.3~1.51.5干酪根稳定碳同位素(δ13C‰)-20.0~-24.5-24.5~-26.0-26.0~-27.5-27.5~-28.2-28.2~-31.0岩石(S2/S2)70(0.5)70~150(0.5~2.5)150~400(2.5~15)400~800(15~50)800(50)氢指数IH(mgHC/gCorg)干酪根130130~250250~600600~9009002900/16000.40.4~0.90.9~1.51.5~3.03.0红外光谱吸收强度比(cm)1460~16000.250.25~0.450.45~1.20nHC/烷基苯4.04.0~5.05.0~9.09.0~20.020.0脂/芳3.0~5.4(1.8~3.0系过成熟Ⅲ型)5.4~8.58.5~23.5热解特定产物比C9-/C10+1.85~3(3者系过成熟,无母源意义)0.8~1.85核磁共振(低-未成熟)芳香度fa0.800.70~0.800.50~0.700.40~0.500.20~0.40干酪根类型指标的相应关系（胡见义等，1992）二、成藏条件研究1、烃源岩有机质类型2.可溶有机质的类型研究沉积岩中可溶的沥青组分与干酪根一起，构成了沉积有机质的整体，因而从另一个方面反映了成油母质的特征。氯仿沥青“A”的族组成研究，是可溶有机质类型研究常用的方法。族组分的相对含量，反映了母质类型和演化程度。一般在成熟度不高的情况下腐泥型—氯仿沥青“A”和总烃含量较高，饱和烃丰富；腐殖型—富含芳香烃及胶质、沥青质因此，根据三大族组分（饱、芳、非+沥）相对含量及饱和烃特征，即可进行类型划分。表8-1-4是根据我国中新生代烃源岩的氯仿沥青“A”族组成研究得出的。二、成藏条件研究1、烃源岩有机质类型项目腐泥型腐殖-腐泥型腐泥-腐殖型腐殖型氯仿沥青A饱和烃%芳香烃%饱/芳非烃+沥青质%非烃+沥青质/总烃40~6015~25320~400.1~120~405~151~340~501~320~305~151~1.650~601~35~1710~220.5~0.860~803正构烷烃特征峰型特征主峰碳数碳数范围nC21+nC22nC28+nC29OEP前高单峰型C17,C1917~2321.2~0.9前高双峰型前C17,C19后C21,C2317~251.5~2.01.2后高双峰型前C19,C17后C27,C2917~291~1.5后高单峰型C25,C27,C2923~291.2~1.52实例松辽盆地下白垩统青一段东营凹陷下第三系沙三段陕甘宁盆地上三叠统长三段陕甘宁盆地中、下侏罗统延安组中新生代烃源岩可溶有机质类型划分（王启军等，1988）二、成藏条件研究1、烃源岩有机质成熟度有机质的成熟度是指烃源岩中有机质的热演化程度。由于油气仅形成于有机质的某一些演化阶段，所以成熟度是判别烃源岩的又一基本参数。用来确定成熟度的指标大致包括三个方面：有机地球化学、有机岩石学及古地温直接测定法。有机地球化学指标主要是指有机质的各种组成变化特征，如生物标志化合物的构型变化，有机质的化学组成变化和结构变化等。确定有机质成熟度的指标有很多种，如镜质体反射率（Ro）、岩石最高热解峰温（Tmax）、S1/S1+S2、H/C原子比、红外光谱参数、可溶有机质含量及生物标记物参数等。对于陆相泥岩来说，镜质体反射率是应用效果最好的指标，其次为Tmax，其它指标参数作为辅助评价指标。二、成藏条件研究2、储层孔隙类型和孔隙结构1.储层的孔隙空间岩石孔隙空间：孔隙、喉道一般可以将岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙。而仅仅在两个颗粒间连通的狭窄部分称为喉道。二者无严格的界限2.储层的孔隙结构储层的孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。孔隙类型：原生孔隙、混合孔隙、次生孔隙（粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、特大溶孔、溶洞、裂缝）原生与次生粒间孔隙差别•特征原生粒间孔隙次生粒间孔隙•孔隙分布均匀不均匀•孔隙形态规则不规则•碎屑颗粒边缘圆滑，未经溶蚀边缘锯齿状，不规则二、成藏条件研究2、储层储层成岩作用常用研究方法岩石矿物学方法铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、X-衍射、电子探针、包裹体分析、偏光显微镜等非岩石学方法毛管压力、流体分析、水动力分析、有机质成分及成熟度分析、同位素分析、试井分析等成岩作用类型压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、溶解（溶蚀）作用、自生矿物的充填与形成二、成藏条件研究2、储层储层成岩相成岩相的划分类型弱压实成岩相强压实成岩相弱压实弱胶结成岩相强压溶成岩相早