1、Chapter 6 Traps and Oil & Gas Pools 1 地上油氣裝到儲油罐內，地下油氣裝在什么地方呢？ 如果我們把地下的儲油氣的容器看作一個盒子，專業上稱其為圈閉。圈閉中儲存了足量的油氣，就叫油氣藏！ 那么，能夠找到圈閉 ，就有希望找到油氣藏。 圈閉的基本特征是什么？它由哪些基本要素所構成？石油勘探學家是怎樣對其分類的？圈閉怎樣捕集油氣，其中的流體是如何分布的？人們早就重視圈閉的儲蓋條件和遮擋條件，近來特別強調遮擋條件。本章將詳細介紹這些內容。 2Section 1 圈閉和油氣藏概述(summary of Traps and Pools)Section 2 構造圈閉和構造油

2、氣藏(Structure Traps and Structure Pools)Section 3 地層圈閉和地層油氣藏(Stratum Traps and Stratum Pools)Section 4 水動力圈閉及油氣藏(Hydrodynamic Traps and Pools) Section 5 復合油氣藏(Compound Pools)3Section 1 Summary 一、Conception of traps and pools 石油和天然氣都是活動的流體，它們在自然環境中能夠從一個地方運移到另一個地方。運移著的石油和天然氣，如果遇到阻止其繼續運移的遮擋物，則停止繼續運移，并在遮

3、擋物附近聚集，形成油氣藏。4 所以從油氣運移的角度來看，圈閉是儲集層中可以阻止油氣向前繼續運移，并在那里儲存起來成為油氣聚集的一種場所 也可以說圈閉是儲集層中能聚集和保存油氣的場所。 或者更形象地說，圈閉是儲集層能作為盛裝油氣的容器部分.5 從上述圈閉的概念可知，任一圈閉都具有下列三個基本要素：（1）儲集層(reservoir)（2）蓋層(roof rock)；（3）一定的遮擋條件(certain barrier condition)。 遮擋條件可以是蓋層本身的彎曲變形，如背斜圈閉；也可以是其它因素造成的，如斷層、巖性變化、不整合覆蓋等。6 圈閉的概念只強調了它具備油氣聚集的條件，但圈閉中不一

4、定都有油氣，一旦有足夠數量的油氣進入圈閉，充滿圈閉，或占據圈閉的一部分，便可形成油氣藏。 7 油氣藏是單一圈閉內具有獨立壓力系統和統一油水（或氣水）界面的油氣聚集. 是地殼中最基本的油氣聚集單元。 若圈閉中只聚集了石油，則稱油藏；只聚集了天然氣，則稱氣藏；二者同時聚集，則稱為油氣藏。8 油氣藏的重要特點是在“單一的圈閉內”。這里“單一”的含意主要是指受單一的要素所控制，在單一的儲集層中，在同一面積內，具有統一的壓力系統和統一的油、氣、水邊界。如果不具備這些條件，即使是位于同一面積上的油氣聚集，也不能認為是同一個油氣藏。 9Four isolated each other pools10 由上述

5、可見，圈閉是油氣聚集的場所，是油氣藏形成的基礎。圈閉的形成條件決定著油氣藏的基本特征，圈閉的類型決定著油氣藏的類型及其勘探方法。因此，正確識別和評選有利于油氣聚集的圈閉，對油氣勘探具有十分重要的意義，是打開地下油氣藏寶庫，發現油氣藏的關鍵所在。對圈閉概念和分類的認識是在油氣勘探實踐中不斷發展和深化的。 11 在油氣勘探初期，人們主要在地表有油氣苗的地點鉆探，沒有對地下產油的地質條件作分析研究，也未進行較為系統的地質工作，勘探效益較低。通過實踐，總結正反兩方面的經驗，認識到油氣聚集常與背斜有關，這就產生了“背斜學說” (anticlinal theory)（I.C.White，1885）。在“背

6、斜學說指導下，逐步開展以地質測量為基本手段的找油工作，大大加快了新油氣田的發現。12 但隨著油氣勘探實踐的深入，油氣田數目日益增多，非背斜油氣藏不斷被發現，于是人們逐步認識到油氣聚集還可以存在于非背斜(non-anticline)的多種地質體中。1928年，利萊（E.R.Lilley）在石油地質學一書中總結了美國油氣勘探成果，得出存在多種油貯類型：褶皺(folding)、斷層(fault)、鹽丘(salt domes)、孔隙性變化(porosity variations)、巖漿巖(magmatic rock)以及多種因素控制的油氣聚集，但以背斜最為重要。 13 1934年，麥考洛（E.H.Mc

7、Collough）首先提出“圈閉”(trap)這一名詞，用來表示不同性質的油貯。“圈閉學說”(trap theory)就逐漸取代了背斜學說。凡是能聚集并保存油氣的地質體，都稱作圈閉，并把圈閉分為構造圈閉和非構造圈閉。圈閉學說的誕生極大地擴展了油氣勘探的視野和領域。14 “地層圈閉”(stratigraphic traps)這一術語是由萊復生（A.I.Levsen，1936）首先提出來的。他在研究美國大量非構造油氣藏的基礎上，提出了“地層圈閉”的概念，并在一系列的論文和著作中加以系統論述。他指出：“地層圈閉是這樣一種圈閉，即地層變化是儲集層形成圈閉的主要因素。”地層變化包括“砂或多孔儲集層的楔入

8、或尖滅，砂層側向變為滲透性差或非滲透性的巖層，地層被削蝕與超覆，或地層層序類似的變化等”。并進一步將地層圈閉劃分為原生地層圈閉（即巖性圈閉）和次生地層圈閉（即不整合圈閉）兩類。 地層圈閉概念的提出和該類油氣藏的系統研究，促進了油氣勘探，特別是老油氣區的二次勘探。15 在四、五十年代，赫伯特（M.K.Hubbert，1940，1953）對流體勢和水動力在形成油氣圈閉過程中的作用，作了精深的研究。他指出：油氣圈閉位置總是在油氣勢最小的地方。有些油氣藏中油水界面的傾斜，甚至油氣存在于“圈閉”以外，是水動力作用的結果。他不僅提出了水動力圈閉這一新的圈閉類型，為勘探新的油氣藏類型指明了方向，而且為圈閉形

9、成機理的研究奠定了理論基礎。目前對圈閉的研究，更多地涉及到油氣運移的動力、勢能與各種遮擋條件的新認識。至于是否存在背斜構造也不占主導地位，這樣圈閉的概念就被極大地拓寬了。16 圈閉的現代概念是指儲集層中被油氣高勢區(oil and gas area of high potential energy)或非滲透性遮擋(impervious barrier)聯合封閉的油氣低勢區(oil and gas area of low potential energy)。17 隨著油氣勘探的深入，勘探難度不斷增加。除上述3類基本油氣圈閉外，萊復生認為復合圈閉的勘探對未來的油氣資源供給有著重大意義。他在總結已有

10、勘探成果的基礎上指出（1966）：構造圈閉的成效已減少，意味著勘探方向開始轉變。事實證明，地殼中存在著大量有別于構造圈閉的其它圈閉，在某些情況下與地層圈閉和流體圈閉相比，構造圈閉已失去光彩，而構造、地層、流體三要素復合形成的復合圈閉實際上還是油氣勘探領域中的“處女地”。他預言：“我們已進入了復合圈閉(combination traps)的時代。18其后，哈爾鮑蒂（M.T.Halbouty，1972，1980）對subtle trap（隱蔽圈閉）進行了系統的討論，并賦予隱蔽圈閉以新的含義。目前較流行的隱蔽圈閉實際上相當于英文中的obscure and subtle traps，它是指那些隱伏的、

11、難以捉摸的以及用常規勘探方法難以發現的各種圈閉，其主體是地層圈閉。隱蔽圈閉這個概念不是指特定的圈閉類型，不適用于分類范疇。 19 綜上所述，可以看出：圈閉概念和分類的進展是油氣勘探和地質研究的結晶，而新的、能反映客觀實際的、更科學的圈閉概念和分類將極大地促進油氣勘探的發展。 20 二、Classification of traps and pools 對油氣藏進行科學地分類，尋找它們的共性，總結各類油氣藏形成的基本條件及分布規律，更好地指導下一步的油氣勘探，是石油地質學研究中一項十分重要的任務。為此，多年來，各國石油地質學家在油氣藏分類方面作了大量的研究工作，提出了很多關于油氣藏分類的方案。其

12、中比較著名的有前蘇聯石油地質學家.O.布羅德以油氣藏形態為依據的分類和美國石油地質學家A.I.萊復生根據圈閉成因提出的分類方案。21 圈閉是油氣聚集的場所，也是形成油氣藏的基本條件之一。一旦圈閉內聚集并保存具有工業價值的烴類流體后，就成為油氣藏。因此，油氣藏類型與圈閉類型之間有著密切關系。從油氣勘探的實際需要出發，我們主張以圈閉分類為基礎的油氣藏分類。即圈閉和油氣藏用同一分類系統，同一個術語同時用于圈閉和油氣藏。下面著重介紹圈閉的分類。 22 對圈閉的分類，我們主張以圈閉的成因為主，以圈閉形態和遮擋條件為輔的劃分原則，前者作為劃分大類的基礎，后者作為劃分亞類的依據。根據控制圈閉形成的地質因素，

13、可將圈閉分為四大類:即構造圈閉、地層圈閉、水動力（流體）圈閉和復合圈閉(structural traps、stratigraphic traps、hydrodynamic(liquid) traps and combination traps)，各大類圈閉又可根據其圈閉形態和遮擋條件，進一步劃分為若干亞類。本教材采用的圈閉分類系統如表所示。23 The classification table of traps大類 構造圈閉 地層圈閉 水動力圈閉 復合圈閉 亞類 1. 背斜圈閉 1. 巖性圈閉 1. 構造鼻和階地型水動力圈閉 1. 構造 - 地層復合圈閉 2. 斷層圈閉 2. 不整合圈閉 2.

14、 單斜型水動力圈閉 2. 水動力 - 構造復合圈閉 3. 裂縫性背斜圈閉 3. 礁型圈閉 3. 純水動力圈閉 3. 地層 - 水動力復合圈閉 4. 刺穿圈閉 4. 瀝青封閉圈閉 4. 構造 - 地層 - 水動力復合圈閉 5. 多因素構造圈閉 5. 多因素地層圈閉 24三、Measurements of traps and pools （一） Measurements of traps 在評價一個圈閉時，圈閉的大小是一個很重要的因素。圈閉的大小主要由圈閉的有效容積確定，它表示圈閉能容納油氣的最大體積。一個圈閉的有效容積，取決于閉合面積、閉合高、儲集層的有效厚度和有效孔隙度等參數。 251.Con

15、firmation of close height and area 閉合高（度）是指圈閉的最高點到溢出點（或稱閉合點）之間的垂直距離(The amount of closure is the vertical distance from the highest point down to overflow point(the lowest closed point)。它是圈閉可能容納油氣的最大高度。溢出點是指圈閉容納油氣最大限度的位置。若低于該點高度，油氣就要向儲集層上傾方向溢出。該點是圈閉內油氣溢出的起始點，又叫最高溢出點。而閉合點則是從另一角度來描述該點特征，意即閉合的最低點。若低于該點

16、高度，圈閉就不存在了（不閉合）。26 閉合面積是指通過溢出點的構造等高線所圈閉的封閉區的面積，或者更確切地說，就是通過溢出點的水平面與儲集層頂面及其它封閉面（如斷層面、不整合面、尖滅帶等）所交切構成的閉合區的面積。它是圈閉可能含油氣的最大面積。背斜圈閉的閉合度和閉合面積、斷層圈閉和巖性圈閉的閉合面積，如圖所示。 27The sketch map of overflow point、close height and close area28The close area of fault traps29The close area of lithology traps for the wedge

17、type1-滲透性砂巖上傾方向尖滅線;2-構造等高線;3-背斜圈閉閉合區;4-尖滅型巖性圈閉閉合區 30必須注意，構造閉合度與構造起伏幅度是兩個完全不同的概念。閉合度的測量是以海平面（或與之平行的水平面）為基準。而構造幅度的測量，則是以區域傾斜面為基準。同樣大小構造起伏幅度的背斜，當區域傾斜面不同時，可以具有完全不同的閉合度。31Diagrammatic profiles showing how the same amount of structural relief will have differing amounts of structural closure according to

18、the rate of the regional dip32 以上我們討論的閉合度和閉合面積的確定是在靜水條件下（油氣等勢面呈水平面）的情況。而在動水條件下，油氣等勢面要發生傾斜或彎曲，在不同條件下的圈閉頂點的位置將會相應地改變，因而閉合度亦將有所不同；此時圈閉的閉合面積，亦應是通過溢出點的油氣等勢面與儲集層頂面非滲透性蓋層聯合封閉的閉合油氣低勢區的面積。33The contrast map of closure changes in hydrodynamic process and hydrostatic condition（from Cheng Rongshu，1994）（hco是等勢面水

19、平時的閉合高，Xo為圈閉最高點；hc是等勢面傾斜或彎曲時的閉合高，X是儲層頂面與hc的交點）34 2. Confirmation of the effective thickness and porosity in reservoir 儲集層的有效厚度-是指在一定壓差下，具有工業性產油（氣）能力的那一部分儲集層的厚度。它是根據有效儲集層的孔隙度和滲透率分級標準，扣除儲集層中的非滲透性夾層而確定的。 35 有效孔隙度-是指儲集層中有效孔隙體積與巖石總體積之比的百分數。它是根據實驗室測定或測井資料的統計分析求其平均值來確定，也可以根據圈閉范圍內孔隙度變化的趨勢值（等值線圖）來確定。36 （二）Me

20、asurement of pool 油氣藏通常僅占據圈閉的一部分，其極限情況則是充滿整個圈閉。油氣藏的大小通常用儲量來表示，這里僅介紹油氣地質文獻中度量油氣藏的一些有關術語。 371.The height of oil(gas) pool： 是指油（氣）藏頂點到油（氣）水界面的垂直距離。 若有氣頂時，油水界面和油氣界面之間的垂直距離，稱為油藏高度；而油氣藏頂點到油氣界面的垂直距離，稱為氣頂高度；此時油藏高度加氣頂高度之和即為油氣藏高度。它是指示油氣藏大小的一個重要參數。 38The distribution of oil、gas 、 water and all parts names in t

21、he ideal pool（from .O.，1986） 39 2.Oil(gas) boundary and area： 通常把油（氣）水界面與油（氣）層頂、底面的交線稱作含油（氣）邊界，其中與油（氣）層頂面的交線稱為外含油（氣）邊界，與油（氣）層底面的交線稱為內含油（氣）邊界。 若油（氣）藏的高度小于油（氣）層的厚度時，則油（氣）水界面與油（氣）層底面不相交，這時油（氣）藏的內邊界就不存在。由相應的含油（氣）邊界所圈閉的面積分別稱作內含油（氣）面積和外含油（氣）面積。通常含油（氣）面積是指外含油（氣）面積。 403.Gas tip and oil loop ： 在油氣藏中存在游離氣時，油、

22、氣、水按比重分異，氣總是占據圈閉的頂部，稱為氣頂，油居中間，水在最下面。在這種情況下，油在平面上呈環帶狀分布，稱為油環。41Section 2 Structure Traps and Structure Pool 凡是儲集層頂面發生局部變形或變位而形成的圈閉，都稱構造圈閉。在構造圈閉中聚集烴類流體的，則稱構造油氣藏。構造油氣藏是最重要的油氣藏類型之一。根據構造變形或變位，以及儲集層的特點，它可進一步分為：背斜油氣藏(anticline pools)；斷層油氣藏(fault pools)；裂縫性背斜油氣藏(fracture anticline pools)；刺穿油氣藏(piercement po

23、ols)等四種基本類型以及由這些類型復合的多因素構造油氣藏。 42 一、 Anticline traps and pools （一）The origin of anticline traps 背斜圈閉的形成條件較簡單，主要是儲集層發生彎曲變形，形成向四周傾伏的背斜，其上方被非滲透性蓋層所封閉，下方和下傾方向被水體或與非滲透性巖層聯合封閉而成。背斜圈閉的閉合區就是通過溢出點的構造等高線所圈定的封閉區. 43背斜圈閉的成因較多，主要有巖層受側向擠壓而成；或差異性升降運動而造成。也可以與斷層活動有關（如逆牽引背斜）。此外，地下塑性物質的上升活動，亦可形成背斜圈閉。44 （二） The shape c

24、haracter of anticline traps 由于成因不同，背斜圈閉的形態也各不相同。從圓丘狀的低穹窿，一直到狹長的高背斜，它們可以是對稱的，也可以是不對稱的，甚至是倒轉的。背斜圈閉的面積也十分懸殊，小的不到一平方公里，大的可達數千平方公里。背斜圈閉的形態可以是完整的，也可以被斷層復雜化。45 Idealized structural maps and sections of typical anticlinal dome folds（purple show oil；arrow shows direction of dip）46但必須注意，如果斷層將背斜圈閉切割成彼此不連通的若干部分

25、，各部分都有獨立的壓力系統和油（氣）水界面時，我們就不再將它看成統一的背斜圈閉和油氣藏，而是根據各部分圈閉形成的主導因素，分別重新命名。以老君廟油田（圖）為例，油田南部L、M層油氣藏主要受背斜控制，為背斜油氣藏；而北翼逆掩斷層下的L層油藏，主要受逆掩斷層控制，故稱逆掩斷層油藏(thrust fault pools)。47Section and top structure map of L layer through the Lao Jun temple oil field48 背斜圈閉可以是單一的背斜形態，但也可以是由若干呈線狀排列的背斜組成的背斜帶，如世界上最大的加瓦爾油田（圖），我國大慶油

26、田的大型背斜帶長垣（圖）等；還可以是統一的大型隆起背景上若干排列不規則的穹窿群，如前蘇聯的羅馬什金油田（圖）。 49Synthesis map through Ghawar oil field,Saudi Arabia50Structure and section maps through Da Qing oil field51Synthesis map through Romesi oil field , USSR1-砂巖；2-粘土巖；3-泥巖；4-粉砂巖；5-灰巖；6-白云巖；7-無水石膏；8-潔晶基巖；9-帕什層頂面等高線（米）；10-油層；11-油水界面 52 背斜圈閉的另一個特點是圈

27、閉向下往往垂直延伸穿過厚度相當大的沉積巖層。所以，在較深的儲集巖層中也能形成圈閉。在露頭區，背斜在地表有清楚的顯露，可以用地質測量的方法直接確定它的構造特征。而在覆蓋區，背斜雖深埋地下，但利用地球物理勘探法（如地震勘探等）也是比較容易發現的。因此，背斜圈閉是人們最早認識、也是最重要的儲油氣圈閉之一。53 值得注意的是背斜圈閉向下雖然可以延伸很深，但由于各種原因，背斜圈閉的形態隨深度增加可能會發生變化，而且構造高點也可發生側向位移；一些淺部背斜在深部可能不存在，或與之相反的情況也可能發生。造成上述情況的原因很多，萊復生（1954）曾總結出多種可能出現的情況（圖）54The possible ch

28、anges with depth of anticline traps中間地層垂距變化重復褶皺；平行褶皺；不協調褶皺；刺穿和隱刺穿褶皺；不對稱褶皺；礁和沉積差異壓實；多種假構造（溶蝕、坍塌造成的）；不整合前的變形；逆掩斷層下的55(三）Character of anticline pools 背斜圈閉內聚集了石油和天然氣，就形成背斜油氣藏，背斜油氣藏常具有以下特點： 1.在背斜油氣藏內，由于重力分異的結果，氣占據背斜的頂部，油居中呈環帶狀分布，水在下面托著油氣。在靜水條件下，油氣和油水界面是水平的，含氣和含油邊界都平行背斜儲集層頂面的構造等高線。有的油氣藏存在明顯的油水過渡帶。油氣藏內具有統一

29、的壓力系統。 56 2.油氣聚集嚴格受背斜圈閉的控制，超出圈閉范圍即不含油 一般軸部含油氣性較翼部好，烴柱高度應小于或等于閉合度。57 3.背斜油氣藏的含油層系在油氣藏范圍內分布較廣，儲集物性較好且相對穩定，具有明顯的多層性。若各油氣層之間并未完全分隔，而且相互連通，這種相互連通的多油層構成統一的塊狀儲集體，常是形成巨大油氣藏的重要條件之一。如果多層儲集層是被非滲透層封隔時，每一個儲集層均可形成獨立的圈閉和多個油氣藏。58Section across Titais gas field （from Ahamd，1966）1-8為含氣層，分屬A（1-4）、B（5-6）、C（7）、D（8）4個氣藏

30、圖中1-4氣層彼此連通，構成A氣藏；5-6氣層構成B氣藏；7、8氣層各自獨立，分別構成C、D氣藏。59 4.背斜油氣藏大多數構造形態較完整，雖然經常有斷層存在，但斷距較小，不起分割油氣藏的作用。如果斷層將背斜油氣藏切割成具有不同壓力系統和油水界面的獨立單元時，其中背斜對油氣聚集起主導作用的部分，仍稱為背斜油氣藏，而斷層對油氣聚集起主要作用的那一部分，則稱為斷層油氣藏。如我國的老君廟油田。 60Distribution map through front mountain anticline zone in Jiu Quan basin1-構造等高線（m）；2-斷層；3-油田；4-有油氣顯示的探

31、井 61（四）Main types of anticline pools 背斜油氣藏的形態是多種多樣的，但就圈閉的成因來看，主要有以下幾種類型。 1. Anticline pools dependent on folds 62 是指在側壓應力擠壓作用(compression)下形成的背斜圈閉中的油氣藏。這類油氣藏多見于褶皺區。其背斜圈閉的特點是：兩翼地層傾角較大，不對稱，靠近褶皺山區一側較另一側平緩；閉合高度較大，且常伴有斷層發育；背斜軸向一般與區域構造線平行。從區域上看，這類背斜油氣藏分布在褶皺區的山前和山間坳陷內，常成排成帶出現。632. Anticline pools dependent

32、 on basement movements 在地臺區，廣泛分布著一種與基底活動有關的背斜油氣藏。這類背斜油氣藏主要是由于基底斷塊上升，使上覆地層隆起，形成背斜圈閉而產生的。其背斜圈閉的主要特點是：外形一般與其下基底隆起相符，兩翼地層傾角平緩，閉合面積較大。直接覆于基底之上的地層彎曲較明顯，向上地層彎曲漸趨平緩，而后逐漸消失。當這種背斜圈閉成組成帶分布時，則稱為背斜帶或長垣。由于這類背斜圈閉一般形成時間早，面積大，若與油氣生成及運移配合良好時，常可成為極為有利的油氣聚集場所。例如我國的大慶油田，世界上最大的加瓦爾油田等，它們的油氣藏都屬于這種與基底活動有關的背斜油氣藏。643.Anticlin

33、e pools dependent on contemporaneous faults 在60年代后期的油氣勘探工作中，國內外不少地區（特別是三角洲沉積發育地區）都發現了許多與同生斷層有關的逆牽引背斜圈閉及其油氣藏。所謂逆牽引背斜是指同生斷層上盤的沉積巖層在向下滑移過程中，因逆牽引作用而形成的滾動背斜。這類背斜的形成主要是沉積過程中同生斷層作用的結果，而與構造運動無關。65這類背斜圈閉的特點是：位于同生斷層下降盤，多為小型寬緩的不對稱短軸背斜；鄰近斷層-翼較陡，遠離斷層-翼較緩；軸向與斷層線近于平行，常沿斷層成串分布。背斜高點距斷層較近，且高點向深部逐漸偏移，其偏移的軌跡大體與斷層線平行。逆牽

34、引背斜的構造幅度為中間層大，向深、淺層變小。逆牽引背斜形成時間早，有利于油氣早期聚集。同生斷層彎曲度及其活動強度對逆牽引背斜的寬度和幅度起著較為重要的作用。一般斷層面的彎曲度愈大，傾角愈緩，斷距愈大，造成的逆牽引背斜的寬度和幅度也愈大。66Ichnography and section through Gang dong oil field Nm-明化鎮組；Na-館陶組；Ed-東營組； Es1、Es2-沙河街組一、二段 與同生斷層有關的逆牽引背斜圈閉，由于其距油源區近，又是與沉積作用同期形成，同生斷層又可作為其油氣運移的有利通道，因而常可形成富集高產的油氣藏.67Across section

35、through Aukan oil field , Nigeria684. Anticline pools dependent on ancient convex terrain and discrepancy compaction 在沉積基底上常存在各種地形突起。它們可以是結晶基巖、致密堅硬的沉積巖或生物礁塊等。在地殼坳陷接受沉積時，古地形突起最初以隆起形式存在，頂部未接受沉積，只有在隆起周圍的低洼地區填平補齊后，隆起頂部才逐漸被沉積物所覆蓋。因而隆起頂部的沉積巖層相應較薄，而向突起的周圍，沉積巖層逐漸加厚，且逐層依次向突起上方超覆。由于突起和其周圍沉積物的厚度不同，負荷懸殊，因而就引起了差

36、異壓實作用。在突起頂部沉積物薄，其壓實程度小，周圍沉積物較厚，壓實程度大。結果就在突起的上覆巖層中，形成了差異壓實背斜，這種背斜通常又稱為披蓋構造。69 與差異壓實作用有關的背斜油氣藏國內外均有發現。它們不僅可形成中小型油氣田，而且也可形成大型油氣田。例如華北盆地濟陽坳陷的孤島油田（圖），北美地臺二疊盆地中的希莫爾油田的賓夕法尼亞系油藏（圖）等，它們都可作為這類油氣藏的典型代表。 差異壓實背斜通常可直接反映下伏古地形突起的分布范圍和形狀，高點位置也基本一致，但其閉合度則總是比古地形突起的高度小，且向上逐漸遞減直到消失，地層傾角向上也逐漸變小。70Structure map and sectio

37、n of oil pool in Guan Tao group through Gu Dao oil field71Cross section through More oil field in Erdie basin 725.Anticline pools dependent on flexible matter flowing underground 是指地下塑性地層（如鹽巖、石膏和軟泥等）由于受不均衡壓力的作用，由高壓區向低壓區流動，使上覆地層彎曲形成的背斜圈閉及其油氣藏。這種類型的背斜油氣藏在國外有廣泛的分布，在我國發現較少。以江漢盆地的王場油田比較典型。王場油田是一個長軸背斜，走向北

38、北西，西南翼陡，東北翼緩，隆起幅度高達800米，在剖面上，地層傾角上緩下陡，上部僅20左右，下部達60-70；地下核部為鹽巖隆起；根據地震資料，在6000-7000米深外，構造已全部消失（圖）。 73Ichnography and section through Wang Chang oil field74 上述五種類型的背斜圈閉及其油氣藏，是從圈閉的成因上劃分的。每一種背斜圈閉都有其自身形成的地質背景，在不同的地質背景上，所形成的背斜圈閉的特征不同。 75二、Fault traps and fault pools （一）Formation mechanism of fault traps 凡

39、是儲集層上傾方向或各個方向由斷層遮擋而形成的圈閉，都稱斷層圈閉。 雖然儲集層頂、底界存在非滲透性巖層對斷層圈閉來說，也是不可缺少的，但這對任一圈閉來說，都是一個基本條件。因此，在斷層圈閉中特別強調了斷層對圈閉形成的重要作用。76斷層能否形成斷層圈閉，主要取決于以下兩個方面： 斷層本身的封閉性； 在構造圖上斷層線與構造等高線（或巖性尖滅線）能否構成一個閉合圈。從理論上講，要形成一個斷層圈閉，首先斷層本身必須是封閉的；其次在構造圖上，斷層線與構造等高線（或巖性尖滅線）必須組成一個閉合圈。如果不具備上述條件，就不可能形成斷層圈閉。77 斷層本身的封閉性是能否形成斷層圈閉及斷層油氣藏的基本條件之一。我

40、們知道，不是任何一條斷層都具有封閉性，不具封閉性的斷層，不僅不能遮擋油氣形成油氣藏，相反，它還會成為油氣運移的通道，破壞油氣藏。因此，對斷層圈閉或油氣藏來說，斷層封閉性的研究是極為重要的。78 1. Properties of fault 一般說來，壓性和壓扭性斷層，斷面多較緊密，常具封閉性；而張性斷層封閉較差。但是斷層的力學性質并非是決定斷層封閉性的唯一因素。其它一些條件，如斷層面傾角的陡緩、斷開地層巖石的軟硬、斷層形成的時間、以及斷裂帶中流體活動的情況等等，都會對斷層的封閉性起一定作用。決定斷層封閉性的因素主要有：79 此外，張性斷層也并不是永遠敞開的，在重力作用下張開的斷面可以重新閉合，

41、或被粘滯性物質充填而堵塞，增加其封閉性。這就不難理解，為什么許多非壓性斷層同樣可以形成斷層圈閉和油氣藏。壓性斷層在斷裂活動期同樣也能起良好的通道作用。80 2.Lithology combinations and their contact relation of both sides of fault(juxtaposition process) 斷層對儲集層上傾方向能否起封閉作用，不僅與斷層的性質、斷面傾角大小及斷層活動時間等因素有關，更重要還與斷層兩盤的巖性組合及其接觸關系有關。一般說來，如果斷層使儲集層上傾方向完全與非滲透性巖層相接觸，則可形成完全封閉。在這種情況下，斷層圈閉的閉合面積

42、為儲層頂面構造等高線與斷層線所構成的閉合區，閉合度則為圈閉頂點到閉合等高線的高差。如果斷層使儲集層上傾方向的上方一部分與非滲透性巖層相接觸時，則形成部分封閉。有時在同生斷層發育地區，儲集層上方的粘土層，在同生斷層活動時發生沿斷面向下的塑性流動，并被擠入下伏砂巖儲集層中，形成一個天然泥餅，從而可形成流動泥巖遮擋。在部分封閉時，斷層圈閉的閉合面積和閉合度都較完全封閉時要小。如果斷層使儲集層上傾方向與滲透層相接觸時，則斷層不起封閉作用，不能形成斷層圈閉。 81 3.Plane combination relation of faults and reservoirs 一個平直斷層與水平地層或單斜地層

43、相切，盡管斷層本身是絕對封閉的，且儲集層上傾方向也與不滲透地層相接觸，但還是不能形成斷層圈閉。要形成斷層圈閉，在平面上斷層必須與儲集層的一定構造形態結合，即斷層線必須與儲層頂面構造等高線組成閉合狀態，才可能形成斷層圈閉。82A few plane combination of faults and reservoirs斷層與儲集層相結合，在平面上構成封閉狀態主要有以下四種基本情況：一條彎曲斷層與單斜地層相切（圖中B) 由兩條或更多互相交叉的斷層，在儲集層上傾方向產生遮擋（圖中C）一條近于平直的斷層，在鼻狀地層向上開口端產生遮擋，形成所謂的鼻狀構造（圖中D)；由幾條斷層將地層從四周切割成一個孤立

44、斷塊，形成封閉（圖中E)。83 此外，在儲層與非滲透層互層的剖面中，斷層圈閉的形成還與斷層的發育情況有關。一般說來，如果地層剖面中儲集層占25%，則一條斷層形成側向圈閉的概率為50%，2條為75%，3條為80%，4條增至94%，5條達97%。 總之，斷層圈閉的形成是一個復雜的過程，是以上諸多因素綜合作用的結果。這些因素彼此依賴，相互聯系，互相補充，共同為斷層圈閉的形成創造條件。而斷層本身的封閉性是斷層圈閉及油氣藏形成的核心。 84(二)Specialties of fault pools 斷層圈閉中聚集烴類流體后即成為斷層油氣藏。斷層油氣藏是地殼上廣泛分布的一種油氣藏類型。由于斷層在這類油氣藏

45、形成中的作用極為復雜，因此，斷層油氣藏常具有的某些特點： (1)油氣層上傾方向或各個方向被斷層所限是斷層油氣藏的基本特點之一。 85(2)斷層發育使油氣藏復雜化，斷層油氣藏常具有多、雜、亂、散的特點。即在構造復雜的斷裂帶，斷層油氣藏形式、個數較多，油氣水關系復雜，各斷塊含油層位、含油高度和含油面積都可很不一致，含油斷塊分散，分割性強。(3)斷層附近儲集層滲透性變好。沿斷裂帶的巖石，常被擠壓而破裂形成裂隙，增大了儲集層的滲透性，使油氣富集于斷層附近。特別是在致密性脆而易碎的儲集層內，這種現象尤為顯著。86 (4)斷層油氣藏的閉合高度和閉合面積取決于斷距大小，蓋層和儲集層厚度，同時還與斷層位置及性

46、質有關。如斷層發育在鼻狀構造翹起部分，或發生在閉合度小的構造沿區域傾斜翹起的方向，且斷層又是封閉的，則將增加其含油面積和含油高度。 (5)油氣富集帶常在斷層靠近油源一側。復雜性和多樣性是斷層油氣藏固有的特點，并且與各時期構造運動的性質和強弱有關。因此，掌握和了解一個地區的構造運動規律，將有利于斷層油氣藏的勘探。 87 斷層圈閉的形式是多種多樣的，但在成因上它們又有著內在的聯系，最基本的共同點，就是它們都是在儲集層的上傾方向為斷層所封閉。根據斷層圈閉的形成條件和形態特征，斷層圈閉和油氣藏可分為以下四種基本類型：(三) Types of fault pools88Ichnography and s

47、ection maps of basic types about fault traps and pools1.彎曲或交錯斷層與單斜地層結合形成的圈閉和油氣藏（圖中A）；2.三個或更多斷層與單斜或彎曲地層結合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣藏（圖中B）；3.單-斷層與褶皺（或背斜一部分）結合形成的斷層圈閉和油氣藏（圖中C）；4.逆和逆掩斷層與背斜的一部分結合形成的斷層圈閉和油氣藏（圖中D）。89 同類型的沉積盆地，甚至在同一沉積盆地的不同構造帶，斷層發育情況和特點也各不相同。因此，不同油氣區的斷層圈閉和油氣藏都有自己的特點。 我國新疆克拉瑪依油田（圖）可作為斷裂斜坡帶上斷層油氣藏群體的典型實例之一。

48、該油田除西北側靠近盆地邊緣地區外，在斷裂帶主要斷層發育區，都以斷層油氣藏為主，各斷塊油氣藏都具有獨立的壓力系統、油氣產量和油氣邊界，甚至產油層的層數都各不相同。90Ichnography and section of Kalamayi oil field 91 最后，需要注意：在確定斷層油氣藏時，有時會將一個擁有眾多斷塊油氣藏的復雜斷裂構造帶，同一個被斷層復雜化的背斜油氣藏相混淆。因為它們在平面形態上常可很相似。但二者最根本的區別在于，背斜油氣藏中仍然保持有統一的壓力系統和油氣水分布，而復雜的斷塊油氣藏雖在總體形態上仍具有背斜輪廓，但其中已被斷層分割成一些獨立的含油斷塊，這些含油斷塊彼此之間往

49、往具有很大差異。它們的含油層位和數目、含油高度、油層厚度、油氣水界面深度、原油性質、油層壓力以及生產能力等都可以很不相同，即使是兩個緊鄰的斷塊，也常常有較大差異。92Section and top structure map of L layer through the Lao Jun temple oil field93Ichnography and section through Gang dong oil field Nm-明化鎮組；Na-館陶組；Ed-東營組； Es1、Es2-沙河街組一、二段 94三、Fissure traps and their pools （一） Formatio

50、n mechanism 在致密、性脆的非滲透性巖層中，由于構造作用或其它改造作用，裂縫可以特別發育，從而導致出現孔隙和滲透性變好的局部地區，當其周圍被非滲透性圍巖所限，則可形成圈閉，這樣的圈閉稱為裂縫性圈閉。或者說：裂縫性圈閉是裂縫性儲集層被非滲透巖層和高油氣勢面聯合封閉而形成的閉合低油氣勢區。95 在裂縫性圈閉中，主要的儲集空間是裂縫和孔洞，主要的滲透通道是裂縫，裂縫在這類圈閉中起著十分重要的雙重作用。 裂縫性背斜圈閉和背斜圈閉是有區別的，其主要區別在于裂縫性背斜圈閉的儲集層不是呈層狀展布，而是僅在裂縫發育帶形成呈帶狀分布的不甚規則的裂縫儲集體。96 巖石裂縫的成因是多種多樣的，但構造作用是

51、其中最重要的因素，巖層裂縫的產生和發展，在絕大多數情況下，都是與褶皺和斷裂聯系在一起的。因此，我們把裂縫性油氣藏歸入構造油氣藏大類。裂縫性油氣藏雖然常常與背斜油氣藏、斷層油氣藏有密切關系，但是，它又有其自身的特殊性，這些特殊性使得在勘探和開發裂縫性油氣藏時，與勘探和開發背斜油氣藏和斷層油氣藏有很大區別。所以，我們也主張把它單獨列為一種油氣藏類型。97 （二） Specialties of Fissure pools 油氣在裂縫性圈閉中聚集而形成的油氣藏，稱為裂縫性油氣藏。與其它類型的油氣藏相比，裂縫性油氣藏常具有以下幾方面的特點： 1.裂縫性油氣藏儲集層的原始孔隙率高低不一，滲透率均極低，但在

52、裂縫發育帶的滲透率很高，其儲滲空間發育分布極不均一，同一儲集層的不同部位，儲集性能相差懸殊。實驗室測定的油氣層巖心滲透率往往很低，但在地下由于裂縫發育，溝通了儲集層中各種儲集空間，形成了一個暢通的滲流系統，油氣藏在開采中的實際滲透率卻很高。98 2.裂縫的發育分布情況與區域構造背景、褶皺強度、儲層巖性、厚度和層序組合等有密切關系。 3.裂縫性油氣藏在鉆井過程中，經常發生鉆具放空、泥漿漏失和井噴現象，并且放空和漏失的井段和層位，往往是產層所在的井段和層位。大漏大噴往往是發現高產裂縫性油氣藏的前兆。 994.由于裂縫發育帶可垂直切穿多層巖層，把原來互相隔絕的儲集空間溝通起來，形成一個統一的儲集空間

53、。因此，裂縫性油氣藏常呈塊狀，其油氣柱高度一般都較大，最大的可達1.5103-2103m以上。100 5.油氣井產量高，但差別大，油氣分布極不均一。目前世界上產量最高的萬噸井，絕大多數與碳酸鹽巖中的裂縫性油氣藏有關。例如，伊朗有許多這種類型的油田，單井日產量多數達千噸以上，個別萬噸井已穩定十年以上。但差別大，油氣分布極不均一，也是裂縫性油氣藏的重要特點，其具體表現在同一油氣藏內，相鄰生產井的產量相差懸殊，高產井群中伴有低產井或干井，低產井群中伴有高產井。造成這一狀況的原因，與裂縫性儲集層的孔隙-裂縫成因復雜及分布不均有關。 101 總之，裂縫性油氣藏是一種比較復雜的油氣藏類型，在勘探這種類型的

54、油氣藏時，最重要的是分析和認識裂縫發育帶分布規律，因為正是這些次生裂縫帶的發育分布情況，控制了地下油氣的富集程度。102 （三）Examples of fissure pools 裂縫性油氣藏在世界石油和天然氣的產量、儲量中占有十分重要的地位。按其儲集層的巖石類型及重要性，它可分為碳酸鹽巖和其它巖類裂縫性油氣藏兩大類，其中以碳酸鹽巖裂縫性油氣藏最重要。 103 碳酸鹽巖中的裂縫性油氣藏分布廣泛，但以構造變動較強烈的山前帶，或其它褶皺背斜帶最為重要。最典型的是波斯灣盆地的扎格羅斯山前帶。在該帶已發現的50多個油氣田中，有20多個是裂縫性背斜油氣藏，儲量在10億噸以上的特大油氣田就有6個。此外，伊

55、拉克的阿因扎列大油田也屬裂縫性背斜油氣田，基爾庫克特大油田雖屬礁型油氣田，但裂縫亦很發育。104Structure map and ichnography through Jaisalan oil field105 該油田位于扎格羅斯山前帶的第二構造帶上，褶皺強度中等到較強，上下構造不一致，地表為中新統法爾斯層組成的向斜，地下為阿斯瑪里灰巖組成的頂部平緩、兩翼較陡（達50）的簡單背斜。軸向北西，長70km，寬9km，閉合面積為600多km2，閉合高度為3000m左右。它有三套產油層，自上而下依次為：阿斯瑪里石灰巖（中-漸新統）、薩爾維克石灰巖（中白堊統）、卡米石灰巖（上侏羅統），裂縫把它們溝通

56、，形成具有統一壓力系統的巨厚塊狀儲集體，油氣柱高達2100米。阿斯瑪里石灰巖之上為巨厚的上法爾斯膏鹽層所封閉。主要產油層阿斯瑪里石灰巖的孔隙率均一，但以低孔隙率為主。據某井統計，孔隙率大于9-13%的，僅占儲集層厚度的13.8%；孔隙度為5-9%的，占儲集層厚度的14.8%，孔隙率低于5%的卻占71.4%。巖樣的滲透率一般小于10-2010-3m2；最高的僅4010-3m2，但裂縫發育帶滲透性極好，油田西北端24、35及45號井的最高日產量達萬噸以上，整個高產區平均單井日產量達8000噸以上。但在某些井（如6號井）全部鉆開阿斯瑪里灰巖的日產量也只有600噸。106 我國四川盆地東、南部氣區中亦

57、發現了相當數量的碳酸鹽巖裂縫性氣藏，(四川盆地地震勘探）其基本特征都具有相似性，但產氣能力和氣柱高度均遠不及扎格羅斯山前帶。下圖為川東南石油溝-東溪氣田構造圖及剖面圖。 107Structure and section maps through Oil chimb-Dong Xi gas field （from Szechwan petroleum management office，1959）1. 氣層；2. 氣顯示；3. 不整合；4. 井位； 5. 高產井；6. 低產井；7. 干井 該氣田的生產層主要是三疊系嘉陵江組的石灰巖和白云巖，其上部為硬石膏層作為蓋層。據巖心分析，其平均孔隙度僅2%

58、，滲透率小于1毫達西；但試井結果，滲透率達幾十到幾萬毫達西，平均值高達3000毫達西以上。因此，這種良好的滲透性顯然是由于次生裂縫發育造成的。108 其它巖類中的裂縫性油氣藏，在美國的圣馬利亞盆地、米德蘭盆地和我國的柴達木盆地及陜甘寧盆地等均有發現。其中以美國加利福尼亞州圣馬利亞盆地上中新統蒙特雷組中的裂縫性背斜油氣藏最為著名和典型。109The stratum contrast and distribution of oil & gas in fissure Montel group, Calif.,America （from Hubbert，1953） 該區蒙特雷組由三部分組成：上部為板狀

59、硅質頁巖；中部為裂縫性燧石層；下部為石灰質頁巖。中部巖層為主要儲集層，其孔隙度僅6%，但裂縫發育且分布均勻，滲透率極高，60%的產量來自該層。110四、Impaled traps and pools （一）Concept and formation mechanism 刺穿構造是指地下深處的巖體侵入到上覆沉積巖中,使儲集層發生變形、并直接與刺穿巖體結合而形成的圈閉，稱為刺穿圈閉。在刺穿圈閉中的油氣聚集，稱刺穿油氣藏。 而受巖體侵入或塑性地層流動影響，使儲集層上拱發生變形、變位（斷層）而形成的圈閉，則稱為隱刺穿背斜和斷層圈閉。它們在分類上仍屬于背斜圈閉和斷層圈閉的范疇。刺穿圈閉和隱刺穿背斜圈閉的

60、根本區別在于前者有巖體刺穿儲集層，而后者則不存在刺穿巖體。111 造成刺穿的可塑性巖體包括鹽、膏、軟泥和巖漿巖等，它們形成的刺穿圈閉相應地稱為鹽、膏、軟泥及巖漿巖刺穿圈閉。但以鹽、膏鹽和軟泥最為常見。刺穿圈閉除上傾方向被侵入巖體封閉外，儲集層上方存在非滲透性巖層，下方和下傾方向被油氣高等勢面和非滲透性巖層聯合封閉，也是不可缺少的。刺穿圈閉的閉合面積同樣是由通過儲集層頂面溢出點的構造等高線與刺穿巖體封閉線聯合構成的閉合區加以確定。 112 關于鹽、膏及軟泥巖刺穿構造形成機理的研究和模擬實驗，近年來，國外做了大量的研究工作。一般認為，由于地層壓力（靜壓或動壓）差的作用，使地下可塑性膏鹽或軟泥由高壓