石油地質學-5. 圈閉與油氣藏ppt課件

1、Clq 2022-2-5第八章 圈閉和油氣藏 石油地質學石油地質學是石油地質學的重要概念油氣藏是盆地中油氣聚集最基本的單元油氣勘探的目標即是尋找有利的圈閉和油氣藏Clq 2022-2-5圈閉是適合于油氣聚集，形成油氣藏的場所Trap-“ 捕獲油氣”圈閉是儲集層中油、氣物質自身勢能最小而其動能為零的地方圈閉的形成必須具備三個必要條件：（1圈閉Clq 2022-2-5（1圈閉形成圈閉的封閉條件的類型Clq 2022-2-5（1圈閉圈閉的最大有效容積，可用下式表示：Clq 2022-2-5（1圈閉圈閉的度量溢出點：油氣充滿圈閉后，最先從圈閉中溢出的點閉合高度：從圈閉中儲層最高點到溢出點的高差閉合面積

2、：通過溢出點的構造等高線所封閉面積Clq 2022-2-5（1圈閉圈閉的度量構造起伏幅度與閉合高度Clq 2022-2-5 有效孔隙度值主要根據(jù)實驗室?guī)r心測定、測井解釋資料統(tǒng)計分析求得，做出圈閉范圍內(nèi)的等值線圖儲集層有效厚度則是根據(jù)有效儲集層的巖電、物性標準，扣除其中的非滲透性夾層而剩余的厚度。（1圈閉Clq 2022-2-5（2油氣藏油氣在單一圈閉中的聚集。是油氣在地殼中聚集的基本單位。數(shù)量大、具有開采價值，為商業(yè)油氣藏。Clq 2022-2-5（2油氣藏油氣在單一圈閉中的聚集。是油氣在地殼中聚集的基本單位。數(shù)量大、具有開采價值，為商業(yè)油氣藏。Clq 2022-2-5含水邊界內(nèi)含油邊界）含油

3、邊界外含油邊界）含油面積氣頂面積氣頂高度含油高度油氣藏高度（2油氣藏Clq 2022-2-5底水：油氣藏高度小于油層厚度時，內(nèi)含油、氣邊緣不存在，油氣藏的下部全為水邊水：油層厚度不大，或構造傾角較陡，這時油氣充滿圈閉的高部位，水圍繞在油氣藏的四周（2油氣藏底水底水邊水邊水Clq 2022-2-5（2油氣藏Clq 2022-2-5油氣藏的分類要遵循兩條最基本的原則：1科學性：充分反映圈閉成因、油氣藏形成條件、各類之間的區(qū)別與聯(lián)系。2實用性：能有效地指導勘探工作，比較簡便實用。五大類：構造、地層、巖性、水動力、復合 Clq 2022-2-5油氣藏的分類Clq 2022-2-5第一節(jié) 構造圈閉和構造

4、油氣藏 凡是儲集層頂面發(fā)生局部變形或變位而形成的圈凡是儲集層頂面發(fā)生局部變形或變位而形成的圈閉即稱構造圈閉，其內(nèi)聚集油氣后稱為構造油氣藏。閉即稱構造圈閉，其內(nèi)聚集油氣后稱為構造油氣藏。 背斜油氣藏背斜油氣藏 斷層油氣藏斷層油氣藏 裂縫性背斜油氣藏裂縫性背斜油氣藏 刺穿油氣藏刺穿油氣藏構造油氣藏構造油氣藏Clq 2022-2-5 背斜圈閉主要是由于儲集層頂面拱起而形成的圈閉，油氣在背斜圈閉中聚集即形成了背斜油氣藏 。 一、背斜圈閉和背斜油氣藏Clq 2022-2-5老老君君廟廟油油氣氣藏藏Clq 2022-2-5（一背斜油氣藏的類型 Clq 2022-2-5勝利油田坨莊勝利油田坨莊勝利村滾動背斜

5、油氣藏勝利村滾動背斜油氣藏Clq 2022-2-5逆逆牽牽引引滾滾動動背背斜斜成成因因示示意意圖圖Clq 2022-2-5江江漢漢王王場場油油田田底底辟辟油油藏藏平平剖剖面面圖圖Clq 2022-2-5 背斜的成因不同，其形態(tài)各異，其閉合度和閉合面積背斜的成因不同，其形態(tài)各異，其閉合度和閉合面積也差異懸殊。也差異懸殊。 但背斜圈閉有一個共同特點。即背斜圈閉向下往往垂但背斜圈閉有一個共同特點。即背斜圈閉向下往往垂直延伸較大厚度的沉積巖層，在較深的儲集層中也能形成圈直延伸較大厚度的沉積巖層，在較深的儲集層中也能形成圈閉。閉。 留意：背斜圈閉向下雖可延伸較大厚度，但由于各種原因，留意：背斜圈閉向下雖

6、可延伸較大厚度，但由于各種原因，褶皺的各種特征及其構造高點可能會發(fā)生變化。這一特點是褶皺的各種特征及其構造高點可能會發(fā)生變化。這一特點是油氣勘探工程部署所必須重視的一個問題。油氣勘探工程部署所必須重視的一個問題。 造成構造高點變化的原因很多，主要有以下造成構造高點變化的原因很多，主要有以下6個方面：個方面：（二背斜圈閉的特點Clq 2022-2-5中間地層厚度發(fā)生變化，區(qū)域性地層傾斜時，不同地層的構造高點位置就會不同。1、中間地層垂距的變化Clq 2022-2-5 2、多期重復褶皺作用：因多期重復褶皺作用，造成老地、多期重復褶皺作用：因多期重復褶皺作用，造成老地層褶曲度大，新地層褶曲度小，褶曲

7、度隨深度的增加向下增層褶曲度大，新地層褶曲度小，褶曲度隨深度的增加向下增加，構造高點位置也會變化。加，構造高點位置也會變化。 3、不調和褶皺和刺穿褶皺作用：當堅硬巖層與脆弱巖層互、不調和褶皺和刺穿褶皺作用：當堅硬巖層與脆弱巖層互為上下層時，由于它們的褶皺變形情況差異很大，從而造成為上下層時，由于它們的褶皺變形情況差異很大，從而造成不調和的褶皺形態(tài)，其構造高點也不一樣。不調和的褶皺形態(tài)，其構造高點也不一樣。 Clq 2022-2-5 被埋在不被埋在不整合面以下的整合面以下的褶皺，在地面褶皺，在地面上多半是看不上多半是看不出的，但向下出的，但向下卻變成了褶皺，卻變成了褶皺，其構造高點也其構造高點也

8、發(fā)生了變化。發(fā)生了變化。 4、不整合前的變形Clq 2022-2-5 5、不對稱褶皺作用：自然界不對稱褶皺很多，不對稱褶皺的結果也會使同一背斜，不同層位的構造高點隨深度的增加向平緩的一翼位移。 6、上沖逆掩斷層：上沖逆掩斷層的上下盤構造形態(tài)常不一致，構造高點易于變化，下盤構造復雜，上盤簡單。Clq 2022-2-5Clq 2022-2-5 1.含油層系在油藏范圍內(nèi)分布廣泛，儲油物性相對穩(wěn)定。 2.油氣聚集嚴格受背斜圈閉的控制，超出圈閉即不含油，且軸部含油氣一般較翼部好。 3.構造大多數(shù)較完整，同一油氣藏中，具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，而上下不同層的油藏各自保持獨立的壓力系統(tǒng)和油水界面。 4.油氣藏上下

9、均為不滲透的巖層所限。 5.一般情況下，油藏中油水的接觸面是水平的。但也有一些油藏的油水接觸面是傾斜的，甚至移至背斜的側翼，形成懸掛油藏。 （三背斜油氣藏的特點 Clq 2022-2-5懸懸掛掛油油氣氣藏藏成成因因示示意意圖圖Clq 2022-2-5二、斷層圈閉和斷層油氣藏 （一斷層圈閉形成機制（一斷層圈閉形成機制 凡是在儲集層上傾方向，有時也包括旁側各個凡是在儲集層上傾方向，有時也包括旁側各個方向被斷層所封閉的圈閉即為斷層圈閉。方向被斷層所封閉的圈閉即為斷層圈閉。 聚集了油氣的斷層圈閉即為斷層油氣藏。聚集了油氣的斷層圈閉即為斷層油氣藏。Clq 2022-2-5Clq 2022-2-5Clq

10、2022-2-5斷層存在，可能發(fā)生什么？斷層存在，可能發(fā)生什么？Clq 2022-2-5 我們知道，不是任何一條斷層都有封閉性的，決定我們知道，不是任何一條斷層都有封閉性的，決定斷層封閉性的因素主要有下列幾方面：斷層封閉性的因素主要有下列幾方面： 1.斷層帶是緊密的：斷層帶是緊密的：只有斷層帶是緊密的，才能阻止油氣沿斷裂帶發(fā)生只有斷層帶是緊密的，才能阻止油氣沿斷裂帶發(fā)生縱向運移?？v向運移。 一般認為有擠壓力形成的逆斷層，斷層帶最緊密。一般認為有擠壓力形成的逆斷層，斷層帶最緊密。但是，若張性斷層，斷層面傾角較緩，斷開地層較軟，但是，若張性斷層，斷層面傾角較緩，斷開地層較軟，較軟地層沿斷面向下的塑

11、性流動也可形成張性正斷層的較軟地層沿斷面向下的塑性流動也可形成張性正斷層的封閉油氣藏。如流動頁巖遮擋即為正斷層所形成的一種封閉油氣藏。如流動頁巖遮擋即為正斷層所形成的一種封閉。封閉。 Clq 2022-2-5流動頁巖封閉形成的圈閉和油氣藏流動頁巖封閉形成的圈閉和油氣藏Clq 2022-2-5 2、斷層兩盤存在有利的巖性組合及接觸關系：、斷層兩盤存在有利的巖性組合及接觸關系： 在蓋層不被破壞，兩盤儲集層互不接觸或接觸很在蓋層不被破壞，兩盤儲集層互不接觸或接觸很少時，就能阻止油氣橫向移動，形成好的圈閉條件。少時，就能阻止油氣橫向移動，形成好的圈閉條件。 留意：斷層封閉是比較復雜的，同一條斷層，在一

12、個地區(qū)封閉；在留意：斷層封閉是比較復雜的，同一條斷層，在一個地區(qū)封閉；在另一個地區(qū)，因巖性和斷距的變化，就可能不封閉。在某一層位封，另一個地區(qū)，因巖性和斷距的變化，就可能不封閉。在某一層位封，在另一層位，因斷距不同深度的變化，就可能不封。在另一層位，因斷距不同深度的變化，就可能不封。Clq 2022-2-5 3、在平面上，斷層必須與儲集層的一定構造形態(tài)結合，或與地層、巖性相結合而構成封閉形態(tài)。 Clq 2022-2-5（二斷層油氣藏的特點 1.斷層附近儲集層裂隙增多，滲透性變好。斷層附近儲集層裂隙增多，滲透性變好。 2.斷層的發(fā)育使油藏復雜化；斷層的發(fā)育使油藏復雜化； 3.斷層油氣藏的閉合高度

13、和閉合面積決定于斷距的斷層油氣藏的閉合高度和閉合面積決定于斷距的大小、蓋層和儲集層厚度，同時與斷層的位置、性質有大小、蓋層和儲集層厚度，同時與斷層的位置、性質有關。關。 4.油氣富集帶在斷層靠近油源一側。油氣富集帶在斷層靠近油源一側。 Clq 2022-2-5三、裂縫性背斜圈閉和裂縫性背斜油氣藏 （一概 念 在背斜構造控制下，裂縫性儲集層體被非滲透性巖層和水體聯(lián)合封閉所形成的圈閉稱為裂縫性背斜圈閉。 在其中形成油氣聚集的則稱為裂縫性背斜油氣藏。 此類油氣藏與背斜油氣藏的主要區(qū)別在于它的儲集層不是層狀的孔隙滲透層，而是經(jīng)裂縫改造的非滲透或滲透性很差的巖層。其儲集空間為構造裂縫。 Clq 2022

14、-2-5 形成裂縫性背斜圈閉的基本條件主要是構造變動和局部產(chǎn)生形成裂縫性背斜圈閉的基本條件主要是構造變動和局部產(chǎn)生裂縫的巖石類型。裂縫的巖石類型。 1.構造變動：構造變動：不言而喻，裂縫的發(fā)育主要是構造變動下形成的，不同構造不言而喻，裂縫的發(fā)育主要是構造變動下形成的，不同構造變動部位，裂縫發(fā)育程度不同，背斜的軸部最易形成張性儲油裂變動部位，裂縫發(fā)育程度不同，背斜的軸部最易形成張性儲油裂縫。縫。 2.巖石的性質：巖石的性質： 地殼上所有巖石，經(jīng)構造變動都會產(chǎn)生裂縫，但比較起來，地殼上所有巖石，經(jīng)構造變動都會產(chǎn)生裂縫，但比較起來，質純、性脆、層薄的巖石，構造裂縫較為發(fā)育。質純、性脆、層薄的巖石，構

15、造裂縫較為發(fā)育。 在沉積巖中，裂縫發(fā)育的規(guī)律是：由白云巖到石灰?guī)r到泥灰?guī)r在沉積巖中，裂縫發(fā)育的規(guī)律是：由白云巖到石灰?guī)r到泥灰?guī)r到泥巖到粉砂巖到石膏到鹽巖，裂隙發(fā)育程度依次減弱。到泥巖到粉砂巖到石膏到鹽巖，裂隙發(fā)育程度依次減弱。 （二裂縫性背斜圈閉形成條件Clq 2022-2-5 地下深處巖石侵入到上覆沉積層中形成的構造，稱地下深處巖石侵入到上覆沉積層中形成的構造，稱為刺穿構造。為刺穿構造。 按其性質可分為鹽巖，軟泥巖及巖漿巖三種。按其性質可分為鹽巖，軟泥巖及巖漿巖三種。 四、刺穿圈閉和刺穿油氣藏 Clq 2022-2-5鹽丘刺穿油氣藏理想剖面 鹽丘的形成取決于兩個因素：一是有可塑性較大的鹽巖地

16、層存在，二是有地層壓力差存在。Clq 2022-2-5地地 層層 圈圈 閉閉 及及 地地 層層 油油 氣氣 藏藏地地 層層 圈圈 閉閉 及及 地地 層層 油油 氣氣 藏藏凡凡 是是 儲儲 集集 層層 因因 地地 層層 變變 化化 （ 包包 括括 地地 層層 被被凡凡 是是 儲儲 集集 層層 因因 地地 層層 變變 化化 （ 包包 括括 地地 層層 被被削削 蝕蝕 、 超超 覆覆 ， 砂砂 或或 多多 孔孔 隙隙 儲儲 集集 層層 的的 楔楔 入入 、削削 蝕蝕 、 超超 覆覆 ， 砂砂 或或 多多 孔孔 隙隙 儲儲 集集 層層 的的 楔楔 入入 、尖尖 滅滅 、 側側 向向 滲滲 透透 性性

17、變變 差差 或或 非非 滲滲 透透 性性 等等 ） 而而尖尖 滅滅 、 側側 向向 滲滲 透透 性性 變變 差差 或或 非非 滲滲 透透 性性 等等 ） 而而形形 成成 的的 圈圈 閉閉 ， 稱稱 地地 層層 圈圈 閉閉 。形形 成成 的的 圈圈 閉閉 ， 稱稱 地地 層層 圈圈 閉閉 。其其 中中 聚聚 集集 了了 油油 氣氣 稱稱 地地 層層 油油 氣氣 藏藏 。其其 中中 聚聚 集集 了了 油油 氣氣 稱稱 地地 層層 油油 氣氣 藏藏 。第二節(jié) 地層油氣藏Clq 2022-2-5Clq 2022-2-5Clq 2022-2-5地層油氣藏分類地層油氣藏分類地層油氣藏分類地層油氣藏分類巖性

18、油氣藏巖性油氣藏透鏡型巖性油氣藏透鏡型巖性油氣藏 ；上傾尖滅性油氣藏上傾尖滅性油氣藏 ；與白云巖化和溶蝕作用有關的巖性與白云巖化和溶蝕作用有關的巖性油氣藏油氣藏 ；不整合油氣藏不整合油氣藏地層超覆圈閉及油氣藏地層超覆圈閉及油氣藏 ；潛伏剝蝕突起圈閉及油氣藏；潛伏剝蝕突起圈閉及油氣藏；潛伏剝蝕構造油氣藏潛伏剝蝕構造油氣藏 ；礁型油氣藏礁型油氣藏該類油氣藏以儲集物性好，氣藏該類油氣藏以儲集物性好，氣藏儲量大，產(chǎn)量高而普遍受制勘探儲量大，產(chǎn)量高而普遍受制勘探的重視。的重視。Clq 2022-2-5 第二節(jié) 地層油氣藏Clq 2022-2-5 凡是儲集層巖性變化所形成的圈閉、稱為巖性圈閉。聚集油氣后，

19、則稱為巖性油氣藏。 巖性圈閉可以沉積過程中形成的，也可是成巖包括后生作用過程中形成的。 沉積過程的巖性圈閉、也稱為沉積圈閉。這種圈閉主要是由具良好物性的碎屑或粒屑灰?guī)r向上傾方向尖滅或是透鏡狀產(chǎn)出而形成的圈閉。 成巖后生作用可使非滲透性巖層的一部分變?yōu)闈B透性巖層。從而形成圈閉。如溶蝕和次生白云巖化作用即可使碳酸鹽區(qū)形成巖性圈閉。 一、巖性油氣藏 Clq 2022-2-5（一透鏡型巖性油氣藏 與河道砂有關的透鏡型油氣藏與河道砂有關的透鏡型油氣藏 與三角洲砂巖體有關的透鏡型油氣藏與三角洲砂巖體有關的透鏡型油氣藏 與堡壩障壁砂壩及河口壩有關的巖性油氣藏與堡壩障壁砂壩及河口壩有關的巖性油氣藏 三角洲的分

20、流河道砂體和河口砂體皆可形成重要的巖性油三角洲的分流河道砂體和河口砂體皆可形成重要的巖性油氣藏氣藏 走向谷砂巖體、側向深切谷砂巖體等以及內(nèi)源碎屑灰?guī)r透走向谷砂巖體、側向深切谷砂巖體等以及內(nèi)源碎屑灰?guī)r透鏡體，介殼灰?guī)r透鏡體，鮞?；?guī)r透鏡體等均可形成此類油氣鏡體，介殼灰?guī)r透鏡體，鮞?；?guī)r透鏡體等均可形成此類油氣藏。藏。 與岸帶附近砂巖體有關的透鏡型巖性油氣藏與岸帶附近砂巖體有關的透鏡型巖性油氣藏 Clq 2022-2-5（二上傾尖滅型油氣藏 這類油氣藏主要是與沉積物的相變有關。 造成粗碎屑物向上傾方向相變被封閉而成藏 。（三與白云巖化和溶蝕作用有關的巖性油氣藏 白云巖化作用使離子半徑較小的Mg2+

21、取代離子半徑較大的Ca2+, 從而使局部儲集空間變好。形成氣藏。 白云巖化的同時還常有大量溶蝕空洞，形成較好的巖性油氣藏。Clq 2022-2-5二、不整合油氣藏 不整合圈閉是指儲集層上傾方向直接與不整合面相切被封閉所造成的圈閉。在這類圈閉中形成的油氣藏，即為不整合油氣藏。 不整合油氣藏的儲油圈閉，可以位于緊挨不整合面的下面，也可位于緊挨不整合面的上面，還可位于不整合風化帶中，但對那些雖在不整合面上下，但不直接與不整合面相接觸的圈閉和油氣藏，均不屬于此類 另外，即使在圈閉中有不整合，但不整合面對油藏的形成不起決定性作用，也不歸入此類，如礁型油氣藏。Clq 2022-2-5（一地層超覆圈閉及油氣

22、藏 這種圈閉一般位于盆地邊緣不整合面之上，水退期，在不整合侵蝕面上，首先沉積了孔隙性和滲透性均好的儲集層；水進期，在儲集層之上超覆沉積了不滲透的蓋層，而不整合面下的不滲透層，又將下面與儲集層上傾方向相切產(chǎn)生遮擋，從而形成圈閉。二、不整合油氣藏 Clq 2022-2-5（二潛伏剝蝕突起圈閉及油氣藏 這種類型的圈閉和油氣藏是因古地形突起剝蝕突起長期風化、剝蝕、溶解，具備良好的儲集空間和滲透通道被上覆不滲透層覆蓋形成的圈閉，油氣聚集其中即形成了該類油氣藏。 二、不整合油氣藏 Clq 2022-2-5Clq 2022-2-5（三）、潛伏剝蝕構造油氣藏（三）、潛伏剝蝕構造油氣藏（三）、潛伏剝蝕構造油氣藏

23、（三）、潛伏剝蝕構造油氣藏這類油氣藏是由于地層褶皺隆起，原有的部這類油氣藏是由于地層褶皺隆起，原有的部分構造被剝蝕，而殘留的構造又被新的不滲透分構造被剝蝕，而殘留的構造又被新的不滲透性地層所覆蓋，從而形成了圈閉和油氣藏。如性地層所覆蓋，從而形成了圈閉和油氣藏。如果這類油氣藏是原有的背斜僅被剝蝕了頂部而果這類油氣藏是原有的背斜僅被剝蝕了頂部而形成的，則稱之為禿頂背斜油氣藏。形成的，則稱之為禿頂背斜油氣藏。二、不整合油氣藏 Clq 2022-2-5三、礁型油氣藏Clq 2022-2-5第三節(jié) 水動力油氣藏 對該類油氣藏的理解，不同的學者仍有不同的看法，對該類油氣藏的理解，不同的學者仍有不同的看法，

24、我們認為對該類油氣藏的熟悉，對于準確的進行油氣藏預我們認為對該類油氣藏的熟悉，對于準確的進行油氣藏預測是非常重要的，下面我們就簡單的對其特征及發(fā)育原理測是非常重要的，下面我們就簡單的對其特征及發(fā)育原理作一介紹：作一介紹： 一 、水動力圈閉流體圈閉形成機制 以背斜油氣藏為例，當背斜油氣藏無水動力沖刷，處于靜水作用狀態(tài)時，則背斜中的油氣界面，油水界面呈水平狀。 但是當某一翼有沖刷水流存在時，則情況就不同了。 沖刷水流的作用，會使靜水狀態(tài)下的油氣圈閉位置發(fā)生位移，位移的方向與水沖刷方向一致。具體過程如下：Clq 2022-2-5 當沖刷水流作用較弱時，沖刷作用只能使油水界當沖刷水流作用較弱時，沖刷作

25、用只能使油水界面發(fā)生傾斜，而氣油界面是水平，但氣水無直接接觸面發(fā)生傾斜，而氣油界面是水平，但氣水無直接接觸界面界面 當沖刷水流作用增大時，油水界面傾斜度將顯著當沖刷水流作用增大時，油水界面傾斜度將顯著增大，油、氣圈閉位置逐漸錯開，氣僅部分覆于油上，增大，油、氣圈閉位置逐漸錯開，氣僅部分覆于油上，而另一部分覆于水上，油水界面傾斜度與氣水界面傾而另一部分覆于水上，油水界面傾斜度與氣水界面傾斜度不一致。斜度不一致。 當沖刷作用再繼續(xù)增大到一定程度時，則油氣圈當沖刷作用再繼續(xù)增大到一定程度時，則油氣圈閉位置可完全錯開。閉位置可完全錯開。 當水流沖刷作用使油水界面傾角當水流沖刷作用使油水界面傾角背斜構造翼部背斜構造翼部的傾角時，則該背斜