《圈閉和油氣藏各論》課件

圈閉和油氣藏概述圈閉和油氣藏是石油地質(zhì)學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。本節(jié)將介紹油氣藏的基本概念、形成過程和主要類型,為后續(xù)的深入探討奠定基礎(chǔ)。課程大綱和學(xué)習(xí)目標課程大綱本課程將全面介紹圈閉和油氣藏的概念、類型、成因以及勘探方法。從基礎(chǔ)知識到實際應(yīng)用，系統(tǒng)地分析各種類型圈閉的識別、成因和分布規(guī)律。學(xué)習(xí)目標通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握圈閉和油氣藏的基本知識，并能夠運用相關(guān)勘探技術(shù)進行實際項目實踐。油氣藏的定義及分類油氣藏是地質(zhì)構(gòu)造下積聚的天然烴類物質(zhì)的富集體。根據(jù)成因和性質(zhì),油氣藏可以分為傳統(tǒng)油氣藏和非常規(guī)油氣藏兩大類。傳統(tǒng)油氣藏主要包括陸相和海相沉積巖中的常規(guī)油氣和頁巖油氣。非常規(guī)油氣藏包括致密油氣、頁巖油氣、煤層氣等稀散分布的高難開采油氣藏。圈閉的概念與原理圈閉的定義圈閉是具有一定封閉空間的地質(zhì)構(gòu)造,油氣藏就包含在這種特殊的地質(zhì)圈閉內(nèi)部。圈閉的作用圈閉能夠有效地儲存和保護油氣,是形成油氣藏的必要條件。圈閉的成因圈閉的形成通常與地質(zhì)構(gòu)造運動、沉積環(huán)境變遷等過程有關(guān),是一個復(fù)雜的地質(zhì)過程。圈閉的類型和成因構(gòu)造圈閉巖性圈閉斷層圈閉混合圈閉根據(jù)圈閉形成的主導(dǎo)因素不同,圈閉可分為構(gòu)造圈閉、巖性圈閉和斷層圈閉。構(gòu)造圈閉占比最大,其次是巖性圈閉和斷層圈閉,而混合圈閉相對較少。各類圈閉的成因過程存在差異,需要采取不同的勘探方法。構(gòu)造圈閉的特征1構(gòu)造復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造錯綜復(fù)雜,斷層、褶皺等交織發(fā)育2空間限定圈閉空間較小,難以大規(guī)?？碧?儲量有限圈閉規(guī)模較小,儲量一般有限構(gòu)造圈閉的地質(zhì)特征有：構(gòu)造復(fù)雜、空間限定和儲量有限。首先,地質(zhì)構(gòu)造錯綜復(fù)雜,斷層、褶皺等發(fā)育,形成了復(fù)雜的圈閉構(gòu)造。其次,圈閉空間較小,不利于大規(guī)?？碧介_發(fā)。最后,由于圈閉規(guī)模有限,儲量也相對有限。這些特征決定了構(gòu)造圈閉的勘探開發(fā)難度較大。層序圈閉的識別1地質(zhì)特征識別通過分析地層的巖性、構(gòu)造變形、沉積環(huán)境等地質(zhì)特征來識別層序圈閉。2地球物理勘探利用重力、磁力、地震等地球物理方法探測地層結(jié)構(gòu),確定圈閉的空間位置和大小。3鉆井驗證鉆探實際穿透目標層序,對圈閉的存在、結(jié)構(gòu)、油氣含量進行最終確認。層序圈閉的成因過程50M年間沉積盆地形成10KM深度盆地內(nèi)沉積物堆積3階段層序圈閉形成過程層序圈閉的形成是一個長期而復(fù)雜的過程。首先是數(shù)百萬年間的沉積盆地形成,沉積物在盆地內(nèi)逐漸堆積到數(shù)千米深度。這個過程包括3個階段:沉積環(huán)境變遷、構(gòu)造變形和沉積巖性變化,最終形成具有良好封閉條件的層序儲集體。層序圈閉的分布規(guī)律1區(qū)域性分布層序圈閉主要分布在不同沉積盆地的斷陷帶、坳陷盆地等特定構(gòu)造位置。2層位控制層序圈閉多集中出現(xiàn)在特定地質(zhì)時期形成的優(yōu)質(zhì)儲層中,如海相碳酸鹽巖或陸源碎屑巖系。3地層異常層序界面、孔隙度、滲透率等地層性質(zhì)的變化可作為層序圈閉的重要識別標志。4地震特征層序圈閉在地震剖面上常表現(xiàn)為反射界面的錯斷、終止或反射強度的突然變化。層序圈閉的勘探方法地震勘探利用地震波反射和折射的原理,通過地震測量可以獲取地層結(jié)構(gòu)信息,從而判斷是否存在層序圈閉。這是最常用的勘探方法之一。重力勘探根據(jù)地層巖性密度差異引起的重力異常,可以推斷是否存在層序圈閉。這種方法能夠快速獲取大范圍內(nèi)的地質(zhì)信息。電磁勘探利用地層巖性電性差異,通過測量電磁響應(yīng),也可以識別出層序圈閉的分布特征。這種方法靈敏度高,可以獲取詳細信息。鉆井取樣通過鉆井取芯可以直接獲取地層巖性信息,有助于確定是否存在層序圈閉。這是最可靠的勘探手段之一。層序圈閉的勘探實踐1地質(zhì)調(diào)查深入了解地質(zhì)構(gòu)造和層序特征2地球物理探測使用多種物探方法進行精細分析3鉆井控制精確定位目標層位合理布井4綜合解釋整合各類數(shù)據(jù)進行立體認知層序圈閉勘探實踐是一個循序漸進的過程。首先需要深入的地質(zhì)調(diào)查,了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地層序列特征。然后結(jié)合各種地球物理探測方法,對目標區(qū)進行精細分析。在此基礎(chǔ)上合理布置鉆井,精確控制鉆探操作。最后綜合各種數(shù)據(jù)進行立體解釋,全面評估層序圈閉的成藏條件和勘探潛力。斷層圈閉的識別方法地震資料解釋通過仔細分析地震波形、振幅及其特征變化,可以識別出斷層所造成的斷層面、斷層滑動錯位等特征。構(gòu)造地質(zhì)分析結(jié)合區(qū)域構(gòu)造形跡、應(yīng)力場狀態(tài)等信息,綜合分析斷層的發(fā)育狀況、位置、走向、傾角等。鉆井資料對比利用鉆井揭示的地層巖性、巖相、構(gòu)造等信息,在不同井位的對比分析中發(fā)現(xiàn)斷層的存在。多學(xué)科綜合識別整合地震、地質(zhì)、鉆井等多方面資料,綜合分析斷層的特征,實現(xiàn)對斷層圈閉的有效識別。斷層圈閉的成因過程形成過程斷層活動形成地層斷裂，隨后地層擠壓變形使斷層兩側(cè)發(fā)生垂直位移，從而形成斷層圈閉。開放斷層斷層形成時裂隙開放，使流體順斷層進入儲層，形成斷層圈閉。擠壓斷層構(gòu)造擠壓變形使斷層兩側(cè)地層相互擠壓、變形、位移，斷層面閉合形成斷層圈閉。斷層圈閉的分布規(guī)律區(qū)域分布斷層圈閉主要分布在構(gòu)造活躍的斷裂帶、褶皺帶和構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶等地質(zhì)場景中。層位控制斷層圈閉多存在于具有良好碎屑儲集巖和蓋層的沉積巖系中。構(gòu)造風(fēng)格斷層圈閉多與正斷層、倒沖斷層、走滑斷層以及斷層復(fù)合體相關(guān)。斷層圈閉的勘探方法1地震勘探分析利用地震波反射特性,識別斷層面的位置和形態(tài),確定斷層圈閉的邊界和幾何特征。2鉆井信息整合結(jié)合鉆井?dāng)?shù)據(jù),如地質(zhì)柱狀圖、油氣層厚度和壓力等,進一步完善對斷層圈閉的認知。3地球物理探測采用重力、磁力等地球物理方法,分析斷層分布和斷層帶的物性特征,確定斷層圈閉的構(gòu)造特征。4流體地球化學(xué)通過對油氣田地層流體的地球化學(xué)分析,提取斷層活動和圈閉發(fā)育的地質(zhì)信息。斷層圈閉的勘探實踐1地震反射應(yīng)用高分辨率地震技術(shù)精確定位斷層位置及形態(tài)。2地質(zhì)測井整合地質(zhì)測井?dāng)?shù)據(jù)分析斷層活動性及其密集程度。3地球化學(xué)通過油氣地球化學(xué)分析確定斷層附近的潛在儲集層。4專題解釋綜合地質(zhì)、地球物理等多源信息對斷層圈閉進行定性和定量評價。斷層圈閉的勘探實踐需要多源信息的綜合利用。首先,應(yīng)用高分辨率地震技術(shù)精確定位斷層位置及其形態(tài)特征。其次,分析地質(zhì)測井?dāng)?shù)據(jù),了解斷層的活動性及其發(fā)育程度。再次,通過油氣地球化學(xué)分析確定斷層附近的潛在儲集層。最后,應(yīng)綜合地質(zhì)、地球物理等多源信息對斷層圈閉進行定性和定量評價。巖性圈閉的識別方法1地質(zhì)剖面分析通過分析地質(zhì)剖面,可以識別出巖性變化和沉積相的差異,從而判斷巖性圈閉的存在。2地震資料解釋利用地震反射特征和波形分析,可以推斷沉積環(huán)境和巖性分布,進而確定巖性圈閉的位置。3測井?dāng)?shù)據(jù)解釋綜合分析測井曲線,如密度、聲波、電阻率等,可以確定地層巖性變化,進而發(fā)現(xiàn)巖性圈閉。巖性圈閉的成因過程巖性圈閉的形成主要受控于沉積環(huán)境和巖性特征。在穩(wěn)定的沉積環(huán)境中，隨著沉積作用的持續(xù),隔水層和儲層巖性發(fā)生變化,導(dǎo)致了巖性圈閉的形成。這種圈閉通常分布于期望的沉積相帶,具有較好的規(guī)律性,是常見的勘探目標。巖性圈閉的生成過程包括源巖富集、隔水層發(fā)育、儲層巖性變化等關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要綜合地質(zhì)、地球化學(xué)等多方面信息,才能合理預(yù)測其分布規(guī)律和成藏潛力。精準掌握巖性圈閉的成因過程,對于有效開展勘探工作至關(guān)重要。巖性圈閉的分布規(guī)律巖性縫隙與孔隙巖性圈閉主要分布在砂巖、碳酸鹽等高孔隙度和滲透率的儲層中。構(gòu)造環(huán)境巖性圈閉通常分布在構(gòu)造相對穩(wěn)定的區(qū)域,如地臺、隆起等構(gòu)造位置。沉積環(huán)境巖性圈閉多見于河流三角洲、濱淺海、潟湖等沉積環(huán)境中。巖性圈閉的勘探方法地質(zhì)剖面分析通過詳細研究地層巖性變化和地質(zhì)構(gòu)造,識別可能形成巖性圈閉的關(guān)鍵地質(zhì)特征。反射地震勘探利用反射地震數(shù)據(jù)分析地層結(jié)構(gòu)和儲層分布,定量預(yù)測巖性圈閉的可能位置和規(guī)模。鉆井取芯分析實際鉆探取芯,詳細鑒定巖性組成、物性參數(shù),確認巖性圈閉的具體特征。地化勘探通過對地表或地下的地球化學(xué)特征進行分析,預(yù)測可能存在的巖性油氣圈閉。巖性圈閉的勘探實踐巖性圈閉通過地質(zhì)構(gòu)造分析、測井解釋和地震資料解釋等方法進行識別。常見的探測技術(shù)包括地震反射預(yù)測、高分辨率地震測量和井測地質(zhì)對比分析等。這些技術(shù)能夠有效評估巖性圈閉的幾何形態(tài)、流體性質(zhì)和儲集層性質(zhì)等關(guān)鍵參數(shù)。同時還需要結(jié)合巖石物理分析、流體包裹體研究和巖石成巖分析等技術(shù)手段,全面認識巖性圈閉的成因機制和地質(zhì)特征,為后續(xù)勘探開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉1構(gòu)造圈閉由斷層、褶皺等構(gòu)造作用形成的圈閉2層序圈閉由沉積環(huán)境或埋藏歷史變化形成的圈閉3復(fù)合圈閉結(jié)合構(gòu)造和沉積特征的多重圈閉構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉是由構(gòu)造作用與沉積環(huán)境變化共同作用形成的復(fù)雜圈閉類型。它結(jié)合了構(gòu)造圈閉和層序圈閉的特征，具有更為豐富的圈閉成因及分布規(guī)律。這類圈閉在油氣資源勘探中具有重要價值，需要精準識別和剖析其形成過程。構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的識別地質(zhì)構(gòu)造分析通過對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的深入了解,識別可能存在的構(gòu)造圈閉。層序特征分析結(jié)合地震解釋,仔細分析地層的沉積序列和層序特征,發(fā)現(xiàn)潛在的層序圈閉。綜合地質(zhì)-地球物理解釋將構(gòu)造分析和層序特征分析結(jié)果疊加,尋找構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的典型特征。實際鉆探驗證通過定向鉆探和測井?dāng)?shù)據(jù)的綜合分析,最終確認復(fù)合圈閉的存在。構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的成因構(gòu)造成因斷層、褶皺等構(gòu)造作用導(dǎo)致圈閉形成層序成因沉積環(huán)境變化造成圈閉封閉層位的形成復(fù)合成因構(gòu)造和層序過程共同作用,形成多層復(fù)雜圈閉構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉是在構(gòu)造作用和沉積環(huán)境變化的雙重影響下形成的,既有斷層、褶皺等構(gòu)造特征,又表現(xiàn)出明顯的層序特征。這種圈閉類型是油氣勘探中常見的一種復(fù)雜圈閉類型。構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的分布廣泛分布構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉廣泛分布于世界各大油氣田,是主要的油氣藏類型之一。它們往往位于構(gòu)造活躍地區(qū),如斷裂、褶皺等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中。區(qū)域控制這類圈閉的分布受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造框架的控制,與斷裂、褶皺等大地構(gòu)造要素密切相關(guān)。了解區(qū)域構(gòu)造格局是認識其分布規(guī)律的關(guān)鍵。地層控制構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的發(fā)育還受制于沉積相、巖性等地層特征。有利的儲集巖發(fā)育以及有效的蓋層配置是其形成的基礎(chǔ)。構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的勘探綜合勘探方法綜合應(yīng)用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等多種勘探技術(shù),全面評估構(gòu)造-層序復(fù)合圈閉的儲量和開發(fā)潛力。三維地震解釋利用高分辨率三維地震數(shù)據(jù),精細識別復(fù)雜的構(gòu)造和沉積特征,為后續(xù)勘探提供重要依據(jù)。定向鉆井勘探根據(jù)三維地震解釋結(jié)果,精準確定鉆井位置和方向,獲取詳細的地層參數(shù)和地質(zhì)信息。案例分析中東油氣田發(fā)現(xiàn)以沙特阿拉伯的巨型油氣田為例,這些圈閉通常位于大型背斜結(jié)構(gòu)上,由斷層和沉積層序共同組成?？碧竭^程中利用地震勘探、地質(zhì)調(diào)查等方法識別出潛在圈閉,進而采取鉆井等手段確認其含油