搜索
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第一节石油沥青类概述第二节石油的成分与性质第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第三节天然气的成分与性质第四节油田水的成分与性质第五节重质油和固体沥青第六节石油沥青类中的碳、氢等同位素第二章石油和天然气的形成第一节油气成因假说概述第二章石油和天然气的形成第二节油气有机成因有关问题一、生成油气的原始物质二、促使油气生成的因素三、有机质成烃演化过程第二章石油和天然气的形成第三节烃源岩研究第二章石油和天然气的形成第四节天然气成因及其特征第三章储集层和盖层第一节储集层（储集岩体）第三章储集层和盖层第二节盖层和生储盖组合第四章石油和天然气的运移第一节概述第二节油气初次运移第四章石油和天然气的运移第三节油气二次运移第四节地下流体势分析第五章油气聚集及油气藏的形成第一节圈闭和油气藏概述《圈闭与油气藏概述》一、圈闭的基本概念1.圈闭的概念适合于油气聚集、形成油气藏的场所，称为圈闭。圈闭是由三部分组成：(1)储集层；(2)盖层；(3)阻止油气继续运移，造成油气聚集的遮挡物，它可以是盖层本身的弯曲变形，如背斜；也可以是另外的遮挡物，如断层、岩性变化等。2.圈闭的度量圈闭的大小和规模往往决定着油气藏的储量大小，其大小是由圈闭的最大有效容积来度量。圈闭的最大有效容积表示该圈闭能容纳油气的最大体积。因此，它是评价圈闭的重要参数之一。(1)溢出点流体充满圈闭后，开始溢出的点，称圈闭的溢出点(图5-1)。(2)闭合面积通过溢出点的构造等高线所圈出的面积，称该圈闭的闭合面积。闭合面积愈大，圈闭的有效容积也愈大。圈闭面积一般由目的层顶面构造图量取。(3)闭合高度从圈闭的最高点到溢出点之间的海拔高差，称该圈闭的闭合高度。闭合高度愈大，圈闭的最大有效容积也愈大。必须注意，构造闭合高度与构造起伏幅度是两个完全不同的概念。闭合高度的测量，是以溢出点的海拔平面为基准。而构造幅度的测量，则是以区域倾斜面为基准。同样大小构造起伏幅度的背斜，当区域倾斜不同时，可以具有完全不同的闭合高度。(4)有效孔隙度和储集层有效厚度的确定有效孔隙度值主要根据实验室岩心测定、测井解释资料统计分析求得,做出圈闭范围内的等值线图。储集层有效厚度则是根据有效储集层的岩电、物性标准,扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。(5)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。其具体确定方法，可用下列公式表示：V=F·H·P式中V--圈闭最大有效容积，m3；F--圈闭的闭合面积，m2；H--储集层的有效厚度，m；P--储集层的有效孔隙度，%。二、油气藏的基本概念1.油气藏的概念油气藏是地壳上油气聚集的基本单元，是油气在单一圈闭中的聚集。具有统一的压力系统和油水界面。更具体的说，就是一定数量的运移着的油气，由于遮挡物的作用，阻止了它们继续运移，而在储集层的这部分富集起来，就形成了油气藏。如果在圈闭中只聚集了石油，则称油藏；只聚集了天然气，则称气藏；二者同时聚集，则称为油气藏。若油气聚集的数量足够大，具有开采价值，则称为商业油气藏。如果油气聚集的数量不够大，没有开采价值，就称为非商业性油气藏。2.油气藏的度量油气藏大小通常用储量来表示,在此仅介绍度量油气藏大小的常用术语。(1)含油边界和含油面积在油气藏中，由于重力分异的结果，油、气、水的分布常有一定的规律：气在上，油居中，水在下；形成油-气分界面、油-水分界面。含油边界通常是指油(气)水界面与储层(油层)顶、底面的交线，其中油(气)水界面与油层顶面的交线叫做外含油(气)边界，又叫含油边缘(有时叫含油外边缘)；油(气)水界面与储层(油层)底面的交线称内含油(气)边界,又叫含水边界。(2)底、边水如果油层厚度不大，或构造倾角较陡，这时油气充满圈闭的高部位，水围绕在油气藏的四周，即在内含油气边缘以外，这种水称为边水。但是，如果油层厚度大，倾角小，油气藏的下部全为水，这种水称为底水。(3)油气柱高度是指油气藏油(气)水界面至油气藏高点的垂直距离,是表示油气藏大小的重要参数。(4)气顶和油环油气藏中油气按比重分异,气位于圈闭的最高部位,形成气顶，油位居中部,水在最下面,油在平面上呈环带状分布,称油环。(5)充满系数含油高度与闭合高度的比值定义为充满系数,一般情况下在富含油气区,该系数高;在贫含油气区,充满系数低。第五章油气聚集及油气藏的形成第二节油气藏形成的基本条件《油气藏形成基本条件》一、油气成藏要素——生、储、盖、运、圈、保在一个沉积盆地，能否形成储量丰富的油气藏，并且使它保存不来，主要取决于盆地所具备的有效生油层、储集层、盖层、运移、圈闭及保存条件这六项成藏基本要素及其优劣程度。油气藏的形成和分布是生、储、盖、运、圈、保多种地质要素综合作用的结果。1.生油气源岩生油气源岩为形成油气藏提供物质基础。其发育主要取决于原始沉积和构造条件。（（11））生生油油岩岩系系（（烃烃源源岩岩系系））：：在一定地史时期内，在一定地质环境中形成的，由生油岩和非生油岩相间组成的一套岩系。（（22））生生油油岩岩系系好的前提：••广广阔阔、利于生物大量繁衍的水水域域和温温暖暖潮潮湿湿气气候候条条件件；；•能使有机质得以埋藏和保存的静静水水和还还原原环环境境；••地地壳壳长长期期持持续续下下沉沉，具有继承性，沉沉积积速速率率和沉沉降降速速率率比较大大、补补偿偿性性，地地温温梯梯度度比比较较高高的构造环境。生油岩系发育的深坳陷——生生油油坳坳陷陷2.储集层储集层的发育与盆地沉积体系和沉积相有密切联系，后者又与盆地的古地形及古气候有关。储层研究要与沉积体系、沉积相及古气候研究结合起来。评价储层潜力的参数，主要是孔隙度和渗透率。储集层主要有两大类：碎屑岩和碳酸盐岩。3.盖层盖层的好坏直接影响油气的聚集和保存条件。常见的盖层类型有：页岩、泥岩和盐岩、石膏等。盖层的形成与盆地的埋藏史和沉积体成岩后生作用历史有关。在成藏条件分析中，要区分和确定直接盖层和区域盖层，区域盖层常常决定了油气运聚的分布范围。二、油气富集条件油气藏的形成过程实际上是在上述各种地质因素有效匹配和作用下，油气生成、运移、聚集，从分散到集中的转化过程。能否形成理想的油气藏，关键在于这六个成藏要素匹配下，油源是否充足、生储盖组合是否有利、圈闭是否有效。（一）充足的油气来源——生油岩体积大，有机质丰度高类型好，转化程度高，排烃效率高，即可提供充足的油气源。（二）有利的生储盖组合和良好的储层1.良好的储层：储层孔渗性好，厚度大，横向连续性好，分布广泛，有利于输导油气。2.生生储储盖盖组组合合：：是是指指地地层层剖剖面面中中，，生生油油层层、、储储集集层层、、盖盖层层三三者者在在时时间间上上、、空空间间上上的的组组合合型型式式。。3.有利的生储盖组合：烃源岩排排烃烃通通畅畅、、效效率率高高；；盖盖层层的的质质量量高高、厚厚度度大大而而稳稳定定。。33..11理理想想的的盖盖层层条条件件：排排替替压压力力大大、、裂裂缝缝少少、、厚厚度度大大、、分分布布广广。3.2沟通烃源层和储集层的通道（输输导导系系统统）：孔孔隙隙－－微微裂裂缝缝系系统统；；不不整整合合面面；；断断裂裂带带。。烃源层微微裂裂缝缝发发育育，厚厚度度适适中中排油比较畅畅通通储层孔孔喉喉粗粗大大，形形状状简简单单，输导能力就强。生、储油层直直接接接接触触比不相邻的输导系统强，接接触触面面积积大大的输导能力强。（一）大容积的有效圈闭：——“大、近、早、保”有效：捕集了油气的圈闭；无效：“空”或为水充填；大：圈闭的有效容积大；早：圈闭形成时间早于或等于油气区域运移时期；近：距油源近、在油气运移的主要路线上；保：保存条件好。圈闭形成时间：在油气最后一次区域性运移以前或同时形成的圈闭，对油气聚集有效。以生油层沉积同时发生和发育的圈闭聚油气条件最佳。在生油层之下，远离生油层的早先圈闭一般无效。构造运动对圈闭有效性的影响：盆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。水压梯度和流体性质对圈闭有效性的影响：动水条件下，测势面倾斜。储层中水沿测势面倾斜方面流动，圈闭内油水(或气-水)界面顺水流方向倾斜，倾斜角度大小取决于水压梯度大小和流体密度差。相相同同水水动动力力下下，，对对油油聚聚集集有有效效的的圈圈闭闭对对气气聚聚集集仍仍有有效效，，反反之之不不一一定定。。（四）必要的保存条件——地壳运动不剧烈；水动力活动弱；岩浆活动有利1.地壳运动：①导致地壳上升剥蚀，油气逸散；②产生断层，提供油气运移通道或破坏油气藏；③导致溢出点抬高或地层倾斜方向变化，油气重新分布→次生油气藏。2.岩浆活动：对对油油气气藏藏的的保保存存不不利利。油油气气藏藏形形成成以以前前，有有利利于于有有机机质质成成熟熟演演化化。3.水动力环境——相相对对稳稳定定、、停停滞滞：：有有利利①将油气冲走；②携带氧气，使石油氧化变质。第五章油气聚集及油气藏的形成第三节油气聚集机理《油气聚集机理》一一、、油油气气聚聚集集：：油油气气在在运运移移过过程程中中，，遇遇到到圈圈闭闭聚聚集集起起来来形形成成油油气气藏藏的的过过程程。。油气自盆地中心沿上倾方向向盆地边缘的一系列圈闭中运移，天然气最易流动，占据盆地中心周围的最高位置的圈闭，而石油则占据其下倾方向位置较低的圈闭。相相反反情情况况：：低处圈闭中充满着天然气，而高处的圈闭中却充满着石油。（一）油气在单一圈闭内的聚集静水条件：油气藏（小气顶）→油气藏（大气顶）→气藏（二）油气差异聚集—系列背斜圈闭中油气水的分布1、溢出型：发育在区域均斜（单斜）背景上，溢出点依次增高的一系列相互连通的背斜圈闭。从油气源区向外，溢出点依次抬高的系列圈闭，依次形成气气藏藏----油油气气藏藏或或油油藏藏——空空圈圈闭闭。。充满油的圈闭，仍可聚集气，反之不然。离供油区近、溢出点低的圈闭聚集的油或气较轻。◆溢出型油气差异聚集的条件：1)区域性长距离运移，储层区域性倾斜，岩相岩性稳定，渗透性好。2)相邻的系列圈闭的溢出点依次增高。3)油气源充足，且来自储层下倾方向。4)储层充满水且处于静水压力条件。◆影响溢出型油气差异聚集的地质因素：1）运移道路上有另外的支流油气来源；2）气体随温压改变析离石油形成次生气顶，或原生气顶溶解于油中；3）后期地壳运动造成圈闭条件改变，油气重新分配；4）水压梯度及水运动的方向。（三）油气聚集机理1、渗滤作用：含烃的水或随水运移的油气进入圈闭以后,毛细管封闭的盖层对烃类产生毛细管封闭,水可以通过盖层继续运移;结果油气过滤下来在圈闭中聚集。二、油气藏的再形成1.原生油气藏与次生油气藏的概念原原生生油油气气藏藏：：油气经初次运移和二次运移，由分散到集中，在圈闭中第一次聚集起来形成的油气藏；或者在生油气层系中形成的油气藏。次次生生油油气气藏藏：：原生油气藏遭到破坏，油气运移到新的圈闭中重新聚集形成的油气藏；或者在非生油层系中形成的油气藏。2.地壳运动与油气藏再形成地壳运动破坏原有圈闭，油气沿断裂运移，在浅层圈闭中形成次生油气藏。地壳运动打破了原有圈闭的平衡，未破坏圈闭，部分油气或全部从该圈闭中运移到新的圈闭中聚集，形成次生油气藏。单斜地层的倾斜方向发生变化，油气在圈闭内部发生重新聚集和分布第五章油气聚集及油气藏的形成第四节油气藏形成时间的确定《油气藏形成时间的确定》一、圈闭发育史分析法油气藏的形成是油气在圈闭中聚集的结果，只有形成了圈闭，油气才能聚集；换言之，油气藏形成时间，绝不会早于圈闭的形成时间；所以，我们可以根据圈闭形成的时间确定油气藏形成的最早时间。二、烃源岩主要生、排烃时间--油气藏形成的最早时间（下限）油气藏的形成是油气生成、运移、聚集的结果，没有油气生成，并从生油层中排到储集层中，就不可能有油气藏的形成。生油岩中油气生成并排出的主要时期，则是油气藏形成时间的下限。三、油藏饱和压力法（参见教材）饱和压力：地层条件下，气体开始析离液体时的压力。1、假设：油气运移和聚集过程中，天然气是