油氣成藏條件與過程-2PPT課件

1、油氣成藏條件與過程評價油氣成藏條件與過程評價-2劉成林劉成林12021/7/23提 綱l國內(nèi)外進(jìn)展國內(nèi)外進(jìn)展l油氣成藏條件研究油氣成藏條件研究l油氣成藏機(jī)制油氣成藏機(jī)制l實例分析實例分析22021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制1、油氣運(yùn)移、油氣運(yùn)移初次運(yùn)移機(jī)制與動力學(xué)模式連續(xù)穩(wěn)態(tài)初次運(yùn)移機(jī)制連續(xù)穩(wěn)態(tài)初次運(yùn)移機(jī)制連續(xù)穩(wěn)態(tài)初次運(yùn)移：連續(xù)穩(wěn)態(tài)初次運(yùn)移：烴源巖中的超壓流體通過孔隙和先存裂縫，以連續(xù)、烴源巖中的超壓流體通過孔隙和先存裂縫，以連續(xù)、緩慢的滲流方式從泥頁巖中排出過程緩慢的滲流方式從泥頁巖中排出過程。油氣從烴源巖層向儲集層的運(yùn)移成為初次運(yùn)移油氣從烴源巖層向儲集層的運(yùn)移成為初次運(yùn)移油

2、潤性網(wǎng)絡(luò)連續(xù)油相油潤性網(wǎng)絡(luò)連續(xù)油相水溶相水溶相氣溶于油相氣溶于油相 油溶于氣相油溶于氣相 運(yùn)移相態(tài)運(yùn)移相態(tài)32021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制1、油氣運(yùn)移、油氣運(yùn)移初次運(yùn)移機(jī)制與動力學(xué)模式泥泥/頁巖天然水力破裂與幕式流體初次運(yùn)移機(jī)制頁巖天然水力破裂與幕式流體初次運(yùn)移機(jī)制 幕式流體初次運(yùn)移：幕式流體初次運(yùn)移：在生烴過程中，源巖的孔隙流體壓力達(dá)到地層破裂在生烴過程中，源巖的孔隙流體壓力達(dá)到地層破裂壓力，源巖發(fā)生破裂，流體壓力，源巖發(fā)生破裂，流體(包括油、氣、水包括油、氣、水)以混相通過裂隙快速排出，以混相通過裂隙快速排出，即幕式排烴或微裂隙排烴。即幕式排烴或微裂隙排烴。自組織自組織

3、(Self-organization)? 自振蕩自振蕩(Self-oscillation)? 42021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制1、油氣運(yùn)移、油氣運(yùn)移初次運(yùn)移機(jī)制與動力學(xué)模式u超壓流體排放條件：壓力系數(shù)1.96 或地層流體壓力達(dá)到靜巖壓力的90% (Buhrig, et al., 1989; Roberts, et al., 1996; Holm, 1998)u排放周期：從100 年(Whelan et al., 1994)、100200年(Ghaith et al., 1990)到近1Ma (Roberts et al., 1995)天天然然水水力力破破裂裂機(jī)機(jī)理理5202

4、1/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制1、油氣運(yùn)移、油氣運(yùn)移初次運(yùn)移機(jī)制與動力學(xué)模式(1)源巖具有較高有機(jī)質(zhì)豐度、較好源巖具有較高有機(jī)質(zhì)豐度、較好有機(jī)質(zhì)類型且孔隙度、滲透率較低，有機(jī)質(zhì)類型且孔隙度、滲透率較低， 孔隙壓力在生油帶達(dá)到地層破裂壓孔隙壓力在生油帶達(dá)到地層破裂壓力力(圖中圖中) ，石油初次運(yùn)移包括連，石油初次運(yùn)移包括連續(xù)烴相運(yùn)移和幕式混相運(yùn)移兩種機(jī)續(xù)烴相運(yùn)移和幕式混相運(yùn)移兩種機(jī)制。源巖的生烴門限深度為制。源巖的生烴門限深度為2000m。在進(jìn)入生烴門限以后，源巖的含烴在進(jìn)入生烴門限以后，源巖的含烴飽和度不斷增大，在飽和度不斷增大，在TD1達(dá)到排烴門達(dá)到排烴門限，石油開始以連續(xù)烴相

5、進(jìn)行初次限，石油開始以連續(xù)烴相進(jìn)行初次運(yùn)移。但由于源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、運(yùn)移。但由于源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、類型好且源巖滲透率較低，源巖中類型好且源巖滲透率較低，源巖中生成的烴類體積明顯超過通過孔隙生成的烴類體積明顯超過通過孔隙排出的流體體積，排出的流體體積， 源巖的壓力逐源巖的壓力逐漸增大并在漸增大并在A點(diǎn)達(dá)到地層破裂壓力。點(diǎn)達(dá)到地層破裂壓力。而后，超壓導(dǎo)致源巖破裂，烴類與而后，超壓導(dǎo)致源巖破裂，烴類與地層水一起通過裂隙排出。地層水一起通過裂隙排出。 源巖及其初次運(yùn)移分為三種類型源巖及其初次運(yùn)移分為三種類型: 不同源巖生烴過程中壓力的變不同源巖生烴過程中壓力的變化及初次運(yùn)移機(jī)制化及初次運(yùn)移機(jī)制6202

6、1/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制1、油氣運(yùn)移、油氣運(yùn)移烴源巖排烴動力學(xué)模式烴源巖排烴動力學(xué)模式超壓主導(dǎo)型超壓主導(dǎo)型 （1）互層與側(cè)向指狀式生儲配置（渤海灣盆地沙三/四段烴源巖） （2）底辟作用（鶯歌海盆地、大民屯凹陷榮勝堡洼陷） 斷壓雙控機(jī)制（大民屯凹陷）斷壓雙控機(jī)制（大民屯凹陷） （厚層烴源巖較高程度欠壓實，儲層常壓） 構(gòu)造主導(dǎo)型（黃河口凹陷東部郯廬斷裂帶）構(gòu)造主導(dǎo)型（黃河口凹陷東部郯廬斷裂帶） （泥巖低幅度欠壓實、儲層常壓）72021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)層輸導(dǎo)層輸導(dǎo)層是具有發(fā)育的孔隙、裂縫或孔洞等運(yùn)移輸導(dǎo)層是具有發(fā)育的孔隙、裂縫或孔洞等運(yùn)移基基本空間的本空間的滲

7、透性地層滲透性地層q碎屑巖輸導(dǎo)層：碎屑巖輸導(dǎo)層：砂巖層、礫巖層等；砂巖層、礫巖層等；q碳酸鹽巖輸導(dǎo)層：碳酸鹽巖輸導(dǎo)層：受孔縫發(fā)育的控制。高孔滲相帶、受孔縫發(fā)育的控制。高孔滲相帶、 裂縫發(fā)育帶和溶蝕孔縫發(fā)育裂縫發(fā)育帶和溶蝕孔縫發(fā)育各種沉積環(huán)境形成的砂體是油氣運(yùn)移的重要通道各種沉積環(huán)境形成的砂體是油氣運(yùn)移的重要通道砂體輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)效率：砂體輸導(dǎo)體系的輸導(dǎo)效率：與砂體的孔滲性有關(guān)與砂體的孔滲性有關(guān)高孔滲性砂體是優(yōu)勢運(yùn)移通道高孔滲性砂體是優(yōu)勢運(yùn)移通道溯源運(yùn)移溯源運(yùn)移三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制82021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)層輸導(dǎo)層三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制儲集體輸導(dǎo)層油氣運(yùn)

8、移動力與運(yùn)移方式儲集體輸導(dǎo)層油氣運(yùn)移動力與運(yùn)移方式 在小尺度和微觀尺度上，油氣的運(yùn)移路徑表現(xiàn)為浮力在小尺度和微觀尺度上，油氣的運(yùn)移路徑表現(xiàn)為浮力克服毛細(xì)管阻力，即最小阻力原則。油氣優(yōu)先通過高孔隙度克服毛細(xì)管阻力，即最小阻力原則。油氣優(yōu)先通過高孔隙度/滲透率或油潤性較好的部分運(yùn)移；小尺度和微觀尺度上油滲透率或油潤性較好的部分運(yùn)移；小尺度和微觀尺度上油氣的優(yōu)勢通道運(yùn)移決定了油氣藏內(nèi)油氣的分布及油氣藏內(nèi)流氣的優(yōu)勢通道運(yùn)移決定了油氣藏內(nèi)油氣的分布及油氣藏內(nèi)流體組成的非均質(zhì)性體組成的非均質(zhì)性油潤性較好的輸導(dǎo)層部分油潤性較好的輸導(dǎo)層部分92021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)層輸導(dǎo)層三、油氣成藏機(jī)制

9、三、油氣成藏機(jī)制非均質(zhì)儲層內(nèi)油氣非均質(zhì)儲層內(nèi)油氣分布的非均質(zhì)性證分布的非均質(zhì)性證明油氣優(yōu)先通過高明油氣優(yōu)先通過高孔隙度、滲透率儲孔隙度、滲透率儲層部分運(yùn)移或優(yōu)先層部分運(yùn)移或優(yōu)先在高孔隙度在高孔隙度/滲透率滲透率儲層部分聚集儲層部分聚集非均質(zhì)儲層含油氣性統(tǒng)計非均質(zhì)儲層含油氣性統(tǒng)計102021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)層輸導(dǎo)層三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制區(qū)域性油氣運(yùn)移準(zhǔn)則與方式區(qū)域性油氣運(yùn)移準(zhǔn)則與方式u油氣從源巖排出進(jìn)入輸導(dǎo)層后，將在浮力的作用下通 過通道網(wǎng)絡(luò)垂向運(yùn)移至封閉層底面；u油氣只通過輸導(dǎo)層頂部1-數(shù)米進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移，而不是 占據(jù)整個輸導(dǎo)層，封閉層底面控制油氣的側(cè)向運(yùn)移；112

10、021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)層輸導(dǎo)層三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制區(qū)域性油氣運(yùn)移準(zhǔn)則與方式區(qū)域性油氣運(yùn)移準(zhǔn)則與方式u側(cè)向運(yùn)移實際上是油氣在試圖垂向運(yùn)移的過程中實現(xiàn) 的側(cè)向位移量。油氣在運(yùn)移過程中在浮力的作用下占 據(jù)輸導(dǎo)層最高點(diǎn) 封閉層底面三維幾何形態(tài)對運(yùn)移路徑的控制作用封閉層底面三維幾何形態(tài)對運(yùn)移路徑的控制作用構(gòu)造脊構(gòu)造脊油氣運(yùn)移的三維行為油氣運(yùn)移的三維行為122021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系斷層斷層三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制A.流體沿斷層帶的流動流體沿斷層帶的流動 a.流體沿活動斷層的流動 b.超壓流體沿斷層的流動 B.流體垂直斷層帶流動流體垂直斷層帶流動 a.

11、斷層帶側(cè)向封閉機(jī)理：碎裂/成巖膠結(jié)與泥巖涂抹 b.斷層面兩側(cè)滲透性巖層的對接砂泥涂抹比率評價標(biāo)準(zhǔn)：砂泥涂抹比率評價標(biāo)準(zhǔn)：SMGR大于大于2時滲漏時滲漏 泥巖涂抹系數(shù)泥巖涂抹系數(shù):SSF= T/L（斷距（斷距/泥巖層厚度）評價標(biāo)泥巖層厚度）評價標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)：SSF=T/L 大于大于7時滲漏時滲漏. 132021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系斷層斷層斷層通道：沿斷層面分布的破碎帶，發(fā)生斷層通道：沿斷層面分布的破碎帶，發(fā)生沿斷層面的運(yùn)移沿斷層面的運(yùn)移三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制142021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系斷層斷層y = 0.0947xR2 = 0.95780204060801001

12、201400400800120016002000斷距（m ）斷裂帶寬度（m ）斷層的輸導(dǎo)效率與斷層的規(guī)模、斷層的活動性和活動歷史有關(guān)斷層的輸導(dǎo)效率與斷層的規(guī)模、斷層的活動性和活動歷史有關(guān) 三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制152021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系不整合面不整合面不整合面通道：由不整合面上下高滲透性巖層形成的油氣油不整合面通道：由不整合面上下高滲透性巖層形成的油氣油氣運(yùn)移的通道。氣運(yùn)移的通道。 q不整合面的三層結(jié)構(gòu)：不整合面的三層結(jié)構(gòu)：底礫巖底礫巖、風(fēng)化殼、風(fēng)化殼、風(fēng)化淋濾帶風(fēng)化淋濾帶三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制162021/7/234、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)輸導(dǎo)體系與運(yùn)移

13、方式體系與運(yùn)移方式（1 1）輸導(dǎo)體系：）輸導(dǎo)體系：從烴源巖到圈閉的油氣運(yùn)移通道的空間組合從烴源巖到圈閉的油氣運(yùn)移通道的空間組合q單一型的輸導(dǎo)體系：單一型的輸導(dǎo)體系：q復(fù)合型的輸導(dǎo)體系：復(fù)合型的輸導(dǎo)體系：砂體斷層輸導(dǎo)體系、不整合斷層輸導(dǎo)體系砂體斷層輸導(dǎo)體系、不整合斷層輸導(dǎo)體系 （2 2）輸導(dǎo)體系的構(gòu)成：）輸導(dǎo)體系的構(gòu)成：由輸導(dǎo)層、斷層、不整合等通道單獨(dú)構(gòu)成由輸導(dǎo)層、斷層、不整合等通道單獨(dú)構(gòu)成 三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制172021/7/234、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)體系類型和與油氣運(yùn)移方式 側(cè)向輸導(dǎo)體系與側(cè)向運(yùn)移側(cè)向輸導(dǎo)體系與側(cè)向運(yùn)移q由輸導(dǎo)層或不整合單獨(dú)構(gòu)成，或由輸導(dǎo)層和不整合共同構(gòu)成由

14、輸導(dǎo)層或不整合單獨(dú)構(gòu)成，或由輸導(dǎo)層和不整合共同構(gòu)成q可以將盆地中心生成的油氣輸送到盆地邊緣的圈閉中可以將盆地中心生成的油氣輸送到盆地邊緣的圈閉中q輸導(dǎo)的范圍大輸導(dǎo)的范圍大輸導(dǎo)層不整合輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)層不整合輸導(dǎo)體系三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制182021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)體系類型和與油氣運(yùn)移方式 垂向輸導(dǎo)體系與垂向運(yùn)移垂向輸導(dǎo)體系與垂向運(yùn)移主要由斷層構(gòu)成，可以溝通不同時代的烴源巖和儲集主要由斷層構(gòu)成，可以溝通不同時代的烴源巖和儲集層，使深部烴源巖生成的油氣運(yùn)移到淺層成藏層，使深部烴源巖生成的油氣運(yùn)移到淺層成藏 q垂向運(yùn)移的特點(diǎn)垂向運(yùn)移的特點(diǎn)v輸導(dǎo)效率較高輸導(dǎo)效率較高v垂向運(yùn)移

15、一般具有周期性，垂向運(yùn)移一般具有周期性， 呈呈“幕式運(yùn)移幕式運(yùn)移”或或“幕式成藏幕式成藏”。 1 12 21 1ENKJ+TJ+TKKKKJ+TJ+TJ+TEN3 3F1F1F5F5F4F4F4F4F2F2三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制192021/7/232、輸導(dǎo)體系、輸導(dǎo)體系輸導(dǎo)體系類型和與油氣運(yùn)移方式 階梯狀輸導(dǎo)體系與階梯狀運(yùn)移階梯狀輸導(dǎo)體系與階梯狀運(yùn)移q階梯狀輸導(dǎo)體系由斷層與輸導(dǎo)層或不整合面構(gòu)成階梯狀輸導(dǎo)體系由斷層與輸導(dǎo)層或不整合面構(gòu)成v斷層輸導(dǎo)層型輸導(dǎo)體系斷層輸導(dǎo)層型輸導(dǎo)體系v斷層不整合型輸導(dǎo)體系斷層不整合型輸導(dǎo)體系v斷層輸導(dǎo)層不整合型輸導(dǎo)體系斷層輸導(dǎo)層不整合型輸導(dǎo)體系 三、油氣成

16、藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制202021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué) 油氣成藏動力學(xué)是用動力學(xué)的思想和方法研究油氣成藏動力學(xué)是用動力學(xué)的思想和方法研究油氣運(yùn)聚成藏及演化油氣運(yùn)聚成藏及演化過程，最終認(rèn)識油氣聚集和分布規(guī)律的一門學(xué)科。過程，最終認(rèn)識油氣聚集和分布規(guī)律的一門學(xué)科。成盆成烴成藏油氣分布廣義的成藏動力學(xué)成烴動力學(xué)化學(xué)動力學(xué)（Chemical Kinetics）狹義的成藏動力學(xué)（Dynamics of Petroleum migration and accumulation）成盆動力學(xué)地球動力學(xué)（Earth Dynamics）212021/7/23

17、三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué)油氣成藏動力浮力剩余壓力差毛細(xì)管力密度、傾角超壓？通道的性質(zhì) rpdpgzPcos20流體勢綜合反映了油氣運(yùn)移過程中的基本動力，油氣運(yùn)移空間（連流體勢綜合反映了油氣運(yùn)移過程中的基本動力，油氣運(yùn)移空間（連通空間）中兩點(diǎn)之間的流體勢差（或梯度）決定油氣運(yùn)移的動力通空間）中兩點(diǎn)之間的流體勢差（或梯度）決定油氣運(yùn)移的動力:油氣成藏動力研究油氣成藏動力研究222021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué)油氣成藏動力研究油氣成藏動力研究在輸導(dǎo)通道連通并且均勻的條件下（毛細(xì)管力差為0）BABGAGBAP

18、PgZgZBBwAAwBGAGPgZPgZgZgZ)()()(BABAGwPPZZgA、B兩點(diǎn)之間的流體勢差由兩部分組成：一部分是具有（ZA-ZB)高度的氣柱在水中的浮力與氣柱重力的差值；另一部分就是A、B兩點(diǎn)之間的剩余壓力差。232021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué)油氣成藏動力研究油氣成藏動力研究典型藏灶分離型油氣成藏動力的構(gòu)成剩余壓力差比浮力高一個數(shù)量級,是高效成藏的主要動力構(gòu)造構(gòu)造類類 型型源源-儲垂向儲垂向距離距離(m)成藏期平成藏期平均剩余壓均剩余壓差差(MPa)平均剩余壓平均剩余壓力梯度力梯度(MPa/m)浮力浮力(MPa)浮力梯度浮

19、力梯度(MPa/m)克拉克拉2藏藏-灶分離灶分離127041.50.032689.916810.00781大北大北1藏藏-灶分離灶分離56532.50.057524.467240.00791迪那迪那2藏藏-灶分離灶分離101030.30.030207.708260.00763東秋東秋8藏藏-灶分離灶分離83041.00.049396.481070.00781垂向分離型242021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué)油氣動力學(xué)系統(tǒng)油氣動力學(xué)系統(tǒng) 油氣成藏動力學(xué)系統(tǒng)是沉積盆地內(nèi)具有統(tǒng)一的油氣成藏動力學(xué)特征和演化歷史以及相似油氣運(yùn)移、聚集規(guī)律的地質(zhì)單元。油氣運(yùn)

20、聚單元和流體封存箱都是這樣的成藏動力學(xué)系統(tǒng)。 圈閉油氣藏運(yùn)移方向流體勢等值線 運(yùn)聚單元邊界區(qū)帶邊界 油氣運(yùn)聚單元是盆地中具有共同的油氣生成、運(yùn)移和聚集歷史和特征的、具有成因聯(lián)系的一組油氣藏和遠(yuǎn)景圈閉以及為其提供烴源的有效烴源巖的集合體。 252021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué)油氣動力學(xué)研究方法油氣動力學(xué)研究方法 異常壓力研究方法 流體勢分析方法 流體封存箱的識別與劃分 斷層封閉性研究方法 油氣成藏時間與期次研究方法 成藏動力學(xué)系統(tǒng)評價方法262021/7/23三、油氣成藏機(jī)制三、油氣成藏機(jī)制3、油氣成藏動力學(xué)、油氣成藏動力學(xué)運(yùn)聚單元評價運(yùn)聚單元評價 異常壓力研究方法 流體勢分析方法 流體封存箱的識別與劃分 斷層封閉性研究方法 油氣成藏時間與期次研究方法 成藏動力學(xué)系統(tǒng)評價方法（1）有效烴源巖規(guī)模、質(zhì)量及其演化歷史（2）從源巖到圈閉的油氣輸導(dǎo)體系：主要包括輸導(dǎo)體系的類型、規(guī)模、分布和輸導(dǎo)能力等。（3）圈閉類型及其發(fā)育歷史：包括圈閉類型、圈閉發(fā)育程度以及圈