1、第六章第六章油氣藏形成及演化油氣藏形成及演化第一節第一節 油氣藏形成的基本條件油氣藏形成的基本條件生、儲、蓋、圈、運、保生、儲、蓋、圈、運、保 q充足的油氣來源充足的油氣來源q良好的生儲蓋組合和輸導條件良好的生儲蓋組合和輸導條件q有效的圈閉有效的圈閉q良好的保存條件良好的保存條件油氣藏形成的基本條件油氣藏形成的基本條件一、充足的油氣來源一、充足的油氣來源充足的油氣來源是油氣藏形成的物質基礎。充足的油氣來源是油氣藏形成的物質基礎。（1 1）烴源巖的規模大）烴源巖的規模大 面積大、層數多、厚度大面積大、層數多、厚度大（2 2）烴源巖的質量高）烴源巖的質量高 豐度高、類型好豐度高、類型好 （3 3）

2、烴源巖已經成熟）烴源巖已經成熟 二、良好的二、良好的運移運移輸導輸導條件條件 烴源巖與圈閉間具備有利的運移通道烴源巖與圈閉間具備有利的運移通道滲透性地層斷層（油源斷層）不整合面q生儲蓋組合：地層剖面中生儲蓋組合：地層剖面中烴源層、儲層和蓋層烴源層、儲層和蓋層配置關系配置關系三、良好的生儲蓋組合三、良好的生儲蓋組合 1 1）生儲蓋組合的類型）生儲蓋組合的類型 正常式正常式頂生式頂生式自生自儲自蓋式自生自儲自蓋式側變式側變式2 2）生儲蓋組合的有效性）生儲蓋組合的有效性q互層式的生儲蓋組合對油氣聚集是最有利的互層式的生儲蓋組合對油氣聚集是最有利的q側變式的組合有效性也較好側變式的組合有效性也較好q

3、透鏡狀的自生自儲自蓋式組合，缺乏砂巖體，透鏡狀的自生自儲自蓋式組合，缺乏砂巖體，總體排烴條件差總體排烴條件差側變式生儲（蓋）組合：側變式生儲（蓋）組合：由巖性巖相的橫向變化而導致生儲蓋層在橫向上組合由巖性巖相的橫向變化而導致生儲蓋層在橫向上組合多發育在生油凹陷的斜坡帶，三角洲沉積相等多發育在生油凹陷的斜坡帶，三角洲沉積相等烴類最佳運聚區域烴類最佳運聚區域q單純塊狀厚層砂巖，或單純塊狀厚層泥巖發育單純塊狀厚層砂巖，或單純塊狀厚層泥巖發育區對石油聚集是不利的區對石油聚集是不利的q只有在砂巖百分比在只有在砂巖百分比在2020-60%-60%，即砂巖單層厚，即砂巖單層厚10-15m10-15m，泥巖單

4、層厚泥巖單層厚30-40m30-40m，二者呈略等厚互二者呈略等厚互層的地區，砂泥巖接觸面積大，最有利石油聚層的地區，砂泥巖接觸面積大，最有利石油聚集。集。 巖性組合影響排烴效率巖性組合影響排烴效率四、有效的圈閉四、有效的圈閉有效的圈閉：有效的圈閉：指能夠聚集油氣的圈閉指能夠聚集油氣的圈閉 具備有利成藏條件的圈閉具備有利成藏條件的圈閉 圈閉是油氣聚集的場所圈閉是油氣聚集的場所, ,但但, ,并不是所有的圈閉并不是所有的圈閉都能聚集油氣都能聚集油氣. .很多圈閉是空圈閉很多圈閉是空圈閉, ,即無效的圈閉即無效的圈閉. .圈閉有效性的主要影響因素圈閉有效性的主要影響因素圈閉形成時間與區域性油氣運移

5、時間的關系圈閉形成時間與區域性油氣運移時間的關系圈閉距油源區的距離圈閉距油源區的距離圈閉位置與油氣運移主方向的關系圈閉位置與油氣運移主方向的關系水動力強度與流體性質對圈閉有效性的影響水動力強度與流體性質對圈閉有效性的影響最后一次大規模的油氣運移發生于上新世最后一次大規模的油氣運移發生于上新世,老君廟背老君廟背斜已經形成斜已經形成,青草灣背斜則在上新世末才形成青草灣背斜則在上新世末才形成1 1、圈閉形成時間應早于油氣大規模運移時間、圈閉形成時間應早于油氣大規模運移時間2 2圈閉距油源區近圈閉距油源區近 “源控論源控論”在陸相盆地中，油氣主要圍繞生油在陸相盆地中，油氣主要圍繞生油凹陷周圍分布凹陷周

6、圍分布“近水樓臺近水樓臺”3 3圈閉位置位于油氣運移優勢方向上圈閉位置位于油氣運移優勢方向上五、良好的保存條件五、良好的保存條件1 1良好的區域性蓋層良好的區域性蓋層2 2穩定的構造環境穩定的構造環境3 3相對穩定的水動力環境相對穩定的水動力環境1 1良好的區域性蓋層良好的區域性蓋層q具有致密的巖性：膏鹽蓋層、泥質巖蓋層具有致密的巖性：膏鹽蓋層、泥質巖蓋層q具有足夠的厚度和區域上的穩定性具有足夠的厚度和區域上的穩定性東西伯利亞盆地：寒武系巨厚的鹽巖層系封蓋了東西伯利亞盆地：寒武系巨厚的鹽巖層系封蓋了90%90%的油氣資源，的油氣資源，使得古老的里菲系生成的油氣得以保存至今使得古老的里菲系生成的

7、油氣得以保存至今2 2穩定的構造環境穩定的構造環境 適當的構造運動適當的構造運動,可形成圈閉、運移通道；可形成圈閉、運移通道；但是，強烈的構造運動導致油氣藏破壞：但是，強烈的構造運動導致油氣藏破壞：q活躍的水動力條件對油氣的保存不利活躍的水動力條件對油氣的保存不利q地層水高礦化度、氯化鈣水型代表水體停地層水高礦化度、氯化鈣水型代表水體停滯、封閉性好。滯、封閉性好。3 3相對穩定的水動力環境相對穩定的水動力環境水動力對圈閉有效性的影響水動力對圈閉有效性的影響 q與水動力強度有與水動力強度有關關q與流體性質有關與流體性質有關iowwotan油水界面的傾角：油水界面的傾角：igwwgtan氣氣-水界

8、面的傾角水界面的傾角:q強烈的水動力對油氣聚集不利強烈的水動力對油氣聚集不利q在相同的水動力條件下，對氣有效的圈閉在相同的水動力條件下，對氣有效的圈閉對油不一定有效對油不一定有效v水壓梯度水壓梯度(i)的高低的高低反映水動力的強弱反映水動力的強弱第二節第二節 油氣在圈閉中的聚集過程油氣在圈閉中的聚集過程q 第第階段：油氣進入圈閉，氣階段：油氣進入圈閉，氣在上，油在中間，水在下；在上，油在中間，水在下；q 第第階段：當油氣不斷充注，階段：當油氣不斷充注，油水界面下降到溢出點時，油水界面下降到溢出點時，油油從圈閉中流出；圈閉中只含油從圈閉中流出；圈閉中只含油和氣；和氣；q 第第階段：當油氣界面降到

9、階段：當油氣界面降到溢出點時，油全部被從圈閉排溢出點時，油全部被從圈閉排出，此時，圈閉只含氣。出，此時，圈閉只含氣。一、單一圈閉中的聚集過程一、單一圈閉中的聚集過程1 1什么是油氣差異聚集什么是油氣差異聚集q在一系列在一系列溢出點依次抬高的連通圈閉溢出點依次抬高的連通圈閉中，中，二、系列圈閉中的差異聚集二、系列圈閉中的差異聚集溢出點較低的圈閉中聚集天然氣，溢出點較低的圈閉中聚集天然氣，溢出點較高的圈閉中聚集石油，溢出點較高的圈閉中聚集石油，溢出點更高的圈閉中可能只含有水。溢出點更高的圈閉中可能只含有水。這種現象稱為油氣的差異聚集這種現象稱為油氣的差異聚集2 2油氣差異聚集過程油氣差異聚集過程2

10、 2油氣差異聚集過程油氣差異聚集過程1234（a）（b）5（c）（d）（e）天然氣石油水3 3油氣差異聚集的條件油氣差異聚集的條件q具有區域性長距離運移的條件：區域性的傾具有區域性長距離運移的條件：區域性的傾斜，巖性巖相穩定連通性好。斜，巖性巖相穩定連通性好。q連通的圈閉的溢出點依次抬高連通的圈閉的溢出點依次抬高q油氣源的供應區位于盆地中心，油氣源充足油氣源的供應區位于盆地中心，油氣源充足q儲集層中充滿水并處于靜水壓力條件，石油儲集層中充滿水并處于靜水壓力條件，石油和游離氣一起運移和游離氣一起運移 4 4油氣差異聚集的結果油氣差異聚集的結果q按圈閉的溢出點由低到高，依次形成純氣按圈閉的溢出點由

11、低到高，依次形成純氣藏、油氣藏、純油藏、或只含水。藏、油氣藏、純油藏、或只含水。q充滿了石油的圈閉仍可以再聚集天然氣；充滿了石油的圈閉仍可以再聚集天然氣；充滿了天然氣的圈閉則不能再聚集石油。充滿了天然氣的圈閉則不能再聚集石油。q若油氣按比重分異完善，溢出點低的圈閉中若油氣按比重分異完善，溢出點低的圈閉中油氣的密度小于溢出點較高的圈閉中油氣的油氣的密度小于溢出點較高的圈閉中油氣的密度。密度。q所形成的油藏、氣藏、油氣藏的數目，與油所形成的油藏、氣藏、油氣藏的數目，與油氣供應的數量、圈閉閉的大小和數量有關氣供應的數量、圈閉閉的大小和數量有關 俄羅斯地臺下石炭統俄羅斯地臺下石炭統實例實例3 3影響差

12、異聚集的因素影響差異聚集的因素q油氣源支流的存在油氣源支流的存在q天然氣的溶解和析出天然氣的溶解和析出q后期構造運動的影響后期構造運動的影響q區域水動力條件區域水動力條件三、圈閉中油氣的充注與混合作用1、充注過程油氣最初優先選擇毛細管阻力小的大孔隙呈樹枝狀進入儲層；隨充注時間和充注量的增加，在浮力不斷增大條件下，油氣逐漸進入較小孔隙充注充分的條件下，最終油氣充滿儲層的整個孔隙空間。充注導致油氣非均質性 一般后進入圈閉的油氣成熟度高于先進入圈閉的油氣； 沿著油氣充注方向，油氣組成或性質有變化；離圈閉充注點越近，油氣成熟度越高2、混合過程1）密度差驅動的混合作用 晚期進入低部位的高成熟油氣取代早期

13、聚集在高部位的低成熟的油氣2）濃度差驅動的混合作用 濃度趨于平衡第三節第三節 油氣藏的破壞油氣藏的破壞一、油氣藏破壞的主要地質作用一、油氣藏破壞的主要地質作用 1. 剝蝕和斷裂作用剝蝕和斷裂作用地殼抬升，油氣藏儲層遭受完全剝蝕地殼抬升，油氣藏儲層遭受完全剝蝕; ;油氣藏的蓋層遭受斷裂的破壞，油氣全部沿斷裂發生運移油氣藏的蓋層遭受斷裂的破壞，油氣全部沿斷裂發生運移(1)(1)完全破壞完全破壞(2)(2)部分破壞部分破壞油氣藏的蓋層遭受斷裂的破壞，油氣藏的蓋層遭受斷裂的破壞，油氣部分沿斷裂發生運移油氣部分沿斷裂發生運移 2. 熱蝕變作用熱蝕變作用熱事件的影響熱事件的影響: :巖漿侵入、深埋巖漿侵入

14、、深埋油氣在高溫作用下發生熱變質，形成瀝青油氣在高溫作用下發生熱變質，形成瀝青3.3.生物降解作用生物降解作用由于地殼抬升、斷裂，石油進入到近地表環境，由于地殼抬升、斷裂，石油進入到近地表環境，被微生物利用，使石油組分發生變化。被微生物利用，使石油組分發生變化。生物利用烴類的順序：生物利用烴類的順序： 正烷烴正烷烴異戊間二烯型烷烴異戊間二烯型烷烴甾烷、萜烷。甾烷、萜烷。生物降解的特點：石油變重變稠，部分烴類消失（生物降解的特點：石油變重變稠，部分烴類消失（色譜曲線基線隆起、正構烷烴消失、異構烷烴）色譜曲線基線隆起、正構烷烴消失、異構烷烴）4.4.氧化作用氧化作用烷烴氧化為酮、酸、醇等烷烴氧化為

15、酮、酸、醇等芳香烴氧化為酚、芳香酸芳香烴氧化為酚、芳香酸使原油中的膠質、瀝青質含量增加，使原油中的膠質、瀝青質含量增加，原油變重、變稠（密度、粘度增大）原油變重、變稠（密度、粘度增大）環烷烴氧化為環烷酸、醇環烷烴氧化為環烷酸、醇近地表環境（運移過程中和成藏以后）中，由于近地表環境（運移過程中和成藏以后）中，由于與大氣的連通，使原油中的烴類組分遭受氧化與大氣的連通，使原油中的烴類組分遭受氧化 5.5.水動力作用和水洗作用水動力作用和水洗作用 (1)(1)水動力的沖刷作用：強烈的水動力使油水界水動力的沖刷作用：強烈的水動力使油水界面變傾斜，甚至將油氣沖出圈閉面變傾斜，甚至將油氣沖出圈閉(2)(2)

16、有選擇性地溶解有選擇性地溶解可溶烴：溶解度高可溶烴：溶解度高的組分如苯、甲苯的組分如苯、甲苯等對水溶解，被水等對水溶解，被水帶走帶走 6.6.滲漏和擴散作用滲漏和擴散作用D. LeythaeuserD. Leythaeuser（1982)1982)：儲量儲量 2020億立方米億立方米的氣田的氣田400m 400m 蓋層，蓋層，4.5Ma4.5Ma儲量減少一半儲量減少一半 300m 300m 2.72.7200m 200m 1.31.3100m 100m 0.40.4二、次生油氣藏二、次生油氣藏先期存在的油氣藏由于各種地質作用遭到破壞，其先期存在的油氣藏由于各種地質作用遭到破壞，其中的油氣發生再

17、運移，在新的圈閉聚集形成油氣藏，中的油氣發生再運移，在新的圈閉聚集形成油氣藏，這樣形成的油氣藏稱為次生油氣藏這樣形成的油氣藏稱為次生油氣藏 1. 1. 斷層破壞了原生油斷層破壞了原生油氣藏，油氣發生垂向再氣藏，油氣發生垂向再運移，在淺層形成次生運移，在淺層形成次生油氣藏油氣藏次生油氣藏的形成方式次生油氣藏的形成方式2. 2. 構造運動造成圈構造運動造成圈閉溢出點的抬高，原閉溢出點的抬高，原生油氣藏中的油氣發生油氣藏中的油氣發生再運移，形成次生生再運移，形成次生油氣藏油氣藏3.地層傾斜方向發生地層傾斜方向發生變化，油氣發生再運變化，油氣發生再運移，形成次生油氣藏移，形成次生油氣藏第四節第四節 油

18、氣藏形成時期的確定油氣藏形成時期的確定q巖性圈閉一般與沉積地層同時或稍后一巖性圈閉一般與沉積地層同時或稍后一些時間形成的些時間形成的 q地層不整合圈閉是在不整面上的不滲透地層不整合圈閉是在不整面上的不滲透層沉積之后形成的層沉積之后形成的 q同沉積構造是沉積的過程中形成的（同同沉積構造是沉積的過程中形成的（同沉積背斜、滾動背斜）沉積背斜、滾動背斜） q后期構造是在后期構造運動期形成的后期構造是在后期構造運動期形成的 一、根據圈閉形成期確定油氣藏的形成期一、根據圈閉形成期確定油氣藏的形成期1 1、不同類型圈閉的形成時間不同、不同類型圈閉的形成時間不同2、研究構造發展史確定構造圈閉的形成時間、研究構

19、造發展史確定構造圈閉的形成時間二、根據烴源巖的生排烴期確定油氣成藏期二、根據烴源巖的生排烴期確定油氣成藏期 七 里鋪 次 凹CMP=SC;TH=THF;MAT=LLTG=1;TI=5;EXP=None;PRM=MKCAge (my)050100150200Rate of Oil Generation (mg/g TOC/my)00.20.40.60.811.21.4HPPMOEPKJTPPMDSOCRAJ1B（1 1）烴源巖成）烴源巖成熟度史的研究：熟度史的研究：TTITTI方法、盆地模方法、盆地模擬方法擬方法（2 2）生排烴史的研究：）生排烴史的研究：盆地模擬方法盆地模擬方法 三、流體包裹體

20、分析方法三、流體包裹體分析方法 流體包裹體流體包裹體是礦物生長是礦物生長過程中，被包裹在礦物過程中，被包裹在礦物晶格的缺陷和窩穴中的晶格的缺陷和窩穴中的成礦流體成礦流體按成分：按成分：有機包裹體（油、有機包裹體（油、氣）、鹽水包裹體氣）、鹽水包裹體按相態：按相態：液體包裹體，氣體液體包裹體，氣體包裹體，氣包裹體，氣- -液兩相包裹體液兩相包裹體1.1.相關概念相關概念對對儲層樣品儲層樣品進行包裹體分析進行包裹體分析2.2.利用包裹體寄宿礦物形成期次判斷包利用包裹體寄宿礦物形成期次判斷包裹體形成先后裹體形成先后不同世代的包裹體3 根據油氣包裹體的熒光顏色判斷油氣充注的期次 熒光是油氣性的反映，演

21、化程度越高，組份越輕，顏色越淺； 不同顏色的包裹體反映其形成時期不同；單偏光熒光4.4.根據包裹的均一溫度確定成藏時間根據包裹的均一溫度確定成藏時間均一溫度：均一溫度：在實驗室對氣液兩相包裹體在實驗室對氣液兩相包裹體( (薄片薄片) )加熱，包裹體由兩相均化為單一相加熱，包裹體由兩相均化為單一相態的溫度稱為均一溫度態的溫度稱為均一溫度（1）均一溫度的測定）均一溫度的測定:測定測定與油氣包裹體共生的鹽水與油氣包裹體共生的鹽水包裹體的均一溫度包裹體的均一溫度.0%10%20%30%40%50%頻率91-100 101-110111-120121-130131-140141-150 151-160均一溫度本布圖(N=167)（2）作出溫度分布直方圖，）作出溫度分布直方圖，找出包