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第六章油气藏的形成与破坏油气藏是油气勘探开发的直接对象，油气藏的形成是本课程研究的核心内容。前面我们讲到：“油气在二次运移过程中遇到圈闭就聚集起来形成油气藏”。那么，圈闭是如何聚集油气的呢？有什么规律吗？有圈闭就一定有油气聚集吗？圈闭在什么情况下可以捕集油气？它又是在什么时间、以什么方式捕获油气的？一旦圈闭充满油气，它会被破坏吗？是什么原因导致圈闭破坏使油气溢出？为什么会发生三次运移？圈闭破坏了，我们还能指望在附近找到其残余的油气吗？这些就是本章所要讨论和回答的问题。第六章油气藏的形成与破坏第一节油气藏形成的基本条件第二节油气聚集与成藏第三节油气成藏年代学第四节油气藏破坏与油气再分布复习思考题第一节油气藏形成的地质基本条件油气藏的形成实际上是油气从分散到聚集的过程。地下能否形成储量丰富的油气藏并被保存下来，这主要取决于是否具备生油层、储集层、盖层、圈闭、运移和保存条件这六个要素。所以，我们把油气藏，特别是大型油气藏形成的基本地质条件概括为：一、充足的油气源;二、良好的储集层和有利的生储盖组合;三、足够的运移动力和畅通的运移通道（良好的运移条件）四、大容积的有效圈闭。五、优越的保存条件六、优质的时空配置这六个大的基本条件，在油气藏形成过程中是相互联系，相互配合，缺一不可的。P260一、充足的油气源一个盆地或含油气区能否形成储量丰富的油气藏，充足的油气来源是十分重要的。而通常充足的油气源（生成并能提供形成油气藏的总油气量）主要取决于下列五个基本条件：（1）有机质的丰度；（2）有机质类型；（3）有机质成熟度；（4）排烃效率或排烃系数；（5）生油岩体积。1、有机质的丰度即有机质的丰富程度，它是指生油岩单位体积的有机质含量与生油岩体积的乘积。决定有机质丰度的主要因素是生油岩体积和有机质的百分含量。生油岩的体积取决于生油凹陷面积大小和生油层系的厚度。据统计，从世界上61个特大油气田所在的12个含油气盆地的生油岩体积资料来看，绝大多数大油气田的生油凹陷面积在10万KM2以上，沉积岩体积在50万KM3以上；生油岩系的厚度最小的是200～300米，最大的在1000米以上，一般都在500米以上。一、充足的油气源但是需要指出的是，有些盆地面积虽然不大，但沉积速率较高，在不长的地质历史时期内，沉积了巨厚的生油岩系。加上其它有利条件的配合，中小型盆地亦可提供丰富的油源，形成可观的油气聚集。洛杉矶盆地就是一个典型例子。其面积仅3.9万km2，但在晚中新世到更新世的短短二千多万年时间内，沉积了厚达6000m以上的沉积岩系，其中生油岩系2000～3000m，油源丰富；再加上有多种有利条件的配合，在其中形成了4个大油田和50多个中小型油气田，单位面积产油率居世界首位。我国的酒泉西部及泌阳盆地等也是油气较丰富的小型沉积盆地（面积都小于5000km2）。一、充足的油气源2、有机质类型在生油岩一章我们已经讲过，Ⅰ型干酪根有利于生油，且其转化程度较高；Ⅲ型干酪根有利于成气，对生油不太有利；Ⅱ型干酪根介于上述两者之间。不同的干酪根类型生油气潜力不同。(腐泥型有利于生油、腐殖型有利于生气)3、有机质成熟度根据油气有机成因晚期成油的观点，生油岩埋藏到一定深度，达到门限温度才能大量生成油气，也才能为油气藏的形成提供充足的油气源，所以，生油岩有机质的成熟度也是评价生油岩能否提供充足油气源的重要指标。4、排烃效率或排烃系数是指生油岩中生成的油气有多少能被排出来。这主要与生油岩的厚度和与储集层的接触面积有关。排烃效率一般小于10％，聚集效率更低，为生油量的1％左右。若排烃效率太低是难以提供充足的油气源的。一、充足的油气源在上述基本要素中，既要涉及油气产率，也要涉及油气产量。要形成油气藏，充足的油气产量（总产量及排烃总量）是必要的保证。油气产量不仅与有机质的烃产率有关，还与生油岩体积有关，二者相互关联。归根到底，油气藏的形成就是要具备能提供充足油气源的地质条件。一、充足的油气源能提供充足油气源的地质条件，应当具有广阔的、有利于有机质大量繁殖和保存的、封闭或半封闭的沉积盆地；它们有较高的沉积速率和较长的持续沉积时间，有利于有机质在较短的时间内成熟，并排出油气。盆地内具备这些条件的沉积区，称为生油坳（凹）陷。一个含油气盆地至少要有一个生油凹陷。一、充足的油气源生油坳陷在盆地内的展布，可位于盆地中央地带，如松辽盆地(图)、西西伯利亚盆地、洛杉矶盆地、锡尔特盆地；也可偏于盆地一侧，如波斯湾盆地(图)、伏尔加－乌拉尔盆地、阿尔博塔盆地等；还可有多个生油凹陷，如渤海湾盆地(图)。生油坳陷可能仅产生于某一演化阶段，形成单一的生油岩系；也可能存在于多个演化阶段，形成多旋回、多套生油岩系（其间要有主次之分）。只有多种有利因素叠合的生油岩系才能成为盆地的主力生油岩系。一、充足的油气源生油凹陷在盆地内的位置，在盆地发展和演化中可以保持基本一致，亦可能发生某种程度甚至是较大范围的转移。生油凹陷的面积大多与盆地的规模有密切关系。一般大中型盆地的生油凹陷面积较大。生油凹陷内形成的生油岩体积，是不同层位成熟的生油岩体积的总和。世界上已知大油气田都比较集中分布在沉积速率高、沉降历史较长的大中型盆地中。一、充足的油气源据克莱米（H.D.Klemme，1997）的统计，世界上有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1000亿方的大气田112个），分布于60多个含油气盆地中。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。这说明我们应首先立足寻找大中型油气田。部分盆地的统计（见表）。一、充足的油气源此外，与油源岩及油源区相比较，气源岩及气源区形成的地质环境具有更大的广泛性。除前述所讲的地质环境外，广大的滨海含煤岩系发育区和含煤盆地都可能是良好的气源区。但要使含煤岩系中生成的天然气聚集成巨大的气藏，还必须有良好的储、盖条件的配合才行。对天然气来说，有足够的埋深及良好的封闭条件尤为重要。一、充足的油气源二、良好的储集层和有利的生储盖组合（一）良好的储集层具有较高的孔隙度、渗透率是良好储集层的基本条件。所谓良好的储集层是指储集层分布广、厚度较大，孔渗性能良好。一个盆地即使有良好的生油层，但如果没有良好的储集层与之配合，也很难形成大规模的油气聚集。国内外的许多大油气田的形成，一般都具有孔渗性能良好的储集层。所以，良好的储集层是形成大油气田的重要条件。P80（二）有利的生储盖组合所谓生储盖组合——是指生油层、储集层和盖层三者组合的型式。其实质是它们以怎样的关系组合在一起才能使生油层中生成的油气有效地驱向储集层，而储集层中储存的油气不致向上逸散。据此，在研究生、储、盖组合关系时，需着重解决两个实质性问题：1.生油层中生成的油气向储集层输导的通道及输导能力；2.盖层的质量和厚度。P85二、良好的储集层和生储盖组合前面谈到，多数情况下，初次运移的排烃效率一般很低，大概为生烃量的5～10%。油气初次运移的方向以垂向为主，指向储集层的。大量实际资料表明：生油岩排烃效率与生油层和储集层的接触方式及本身特征有关。一般来说，生油层和储集层垂向直接接触比侧向相邻接触，初次运移的输导能力强，更有利于排烃；接触面积愈大排烃效率愈高。盖层的质量和厚度是保证储集层具有良好封闭性的基本条件。盖层的质量主要取决于孔径大小、渗透率高低和裂缝发育程度（本质上是排驱压力）。地质上对盖层的要求是“厚、密、稳”二、良好的储集层和生储盖组合与生—储层间油气输导能力相比，盖层是从属因素。在成油条件相似的情况下，输导能力强的组合，生油层能相对高效率地排出生成的油气，成为有效的烃源；反之，如果缺乏排烃能力，即使已生成大量的烃类，也只能被“闷死”在生油层中，不能成为有效的油气源。因此，在进行生储盖组合分类时，首先必须考虑生油层与储集层的接触关系以及通道的型式和特征。据此，按生、储层接触关系，可将生储盖组合分为两大类，即连续的组合和不连续的组合（间断的）。然后再根据接触方式及通道形式进一步划分。具体划分方案（见模式图）。二、良好的储集层和生储盖组合1．连续的生储盖组合这类组合的特点是：三者同时存在于连续沉积的地层剖面之中。生、储层产出状态或垂向交替，或侧向互变；其间接触方式可以是面接触（上覆和下伏型）、带接触（侧变型）和体接触（封闭型）；无论哪一种接触方式，都是生、储层直接接触，生油岩排烃都是直接进入储集层。本类组合的几种油气输导方式（见图，图和图）。不难看出，由于生、储层接触方式和接触面积的不同，输导能力也各有差异。一般互层型（上覆-下伏复合型式）最佳，侧变型、上覆-下伏型次之；封闭型虽然接触面积广、输导能力较强，但明显地受到透镜状储集体大小的限制（相对较差）。P85二、良好的储集层和生储盖组合2．不连续的（或间断性的）生储盖组合这类组合的基本特征是：生油层和储集层在时间上是不连续的；在空间上可以相邻，也可以不相邻；两者之间是由不整合面或断层面所沟通。根据通道的特点，可以分为不整合型和断裂型（图）。不整合型：这种组合中的生油层和储集层是由不整合面所沟通。它可以分别存在于不整合面的两侧，或同时存在于一侧。输导能力较强的不整合面对油气聚集起着重要作用。断裂型：在断裂型组合中，生油层总是位于储集层下方，两者可位于断层的一侧或两侧，以断层作通道（图）。这种组合在断层构造较发育的断陷盆地和三角洲发育区较为普遍。补充二、良好的储集层和生储盖组合（三）生储盖组合的评价1．有利于油气聚集的最佳组合型式所谓最佳的组合型式，就是输导能力和排烃效率最高的组合型式。一般来说，互层型、侧变型和不整合型是较好的组合；断裂型、上覆和下伏型次之；封闭型组合因大多数透镜状聚集体的容积较小，聚集油气量有限，很难形成大的油气藏。但必须指出：各种组合型式（包括通道）很少是单一的。有时可以某一种为主，但常常是多种组合的复合。只有这样，通过多种输导系统，才能把较大范围的油气汇集起来，形成油气藏。这对于那些在时、空上不连续的生储盖组合尤其重要。注意：一切未成熟的生油岩，不能构成有效的生储盖组合。补充二、良好的储集层和生储盖组合2．生油层的最佳厚度一般来说，生油层厚度大，生油潜量也大。这里所指的生油层最佳厚度是从生储盖组合这一角度，考虑单层连续沉积的生油层，在多大的厚度范围内具有最高的排烃效率。据真柄钦次（1978）对世界各油区泥岩中流体压力在垂向上的分布分析认为：巨厚泥质生油层向储集层排出油气，主要是紧靠储集层的30m(100ft)左右厚度的部分，其余部分的效率很低（图)。据此得出，单层厚度为30-50m的生油层具有最高的排烃效率。随着连续厚度增大，排烃效率降低。连续厚度大于200m以上，排烃效率明显降低。补充二、良好的储集层和生储盖组合3．砂岩的最佳百分率克鲁宾和纳格尔在研究了落基山区上白垩统中油气分布与砂岩百分率关系的基础上，推测大多数油田分布在砂/页比率为0.25～1.0的地带，相当于砂岩含量为20%～50%的地带。迪基和罗恩对两个不同地区及层位的砂/页岩比率与油气分布关系进行了统计，结果为砂岩百分率在19~67%之间。对世界上不同地区砂岩中油气藏分布与砂岩百分率之间的关系统计结果表明，砂岩百分率为20-60%（中值为30-40%）区间，是油气分布的有利地带。对生储盖组合的定性评价（综合见表）。补充二、良好的储集层和生储盖组合三、足够的油气运移动力及良好的运移通道－－－－(良好的运移条件)在此“动力”和“通道”都主要是针对二次运移。(一)油气运移动力经初次运移进入储集层的油气仍是分散的，大多需经区域性侧向运移（二次运移）才能到达圈闭以形成聚集。以浮力和水动力为主要驱动力的二次运移，需要适当的地层构造背景（地层倾斜），才能产生足够的动力以实现区域性侧向运移；因此，在油源区与圈闭之间需有适当的地层倾斜或适当倾斜的区域构造背景(圈闭位于上倾方向)。以便产生水动力和浮力的上倾方向的分力。(二)油气运移通道特别是距离油源区（生油凹陷）较远的圈闭，运移通道显得尤为重要，通道包括储集层的孔