第八章油氣分布與控制因素

1、1 1什么是油氣聚集帶？什么是油氣聚集帶？油氣聚集帶：油氣聚集帶：在沉積盆地中，受同一個二級構(gòu)造在沉積盆地中，受同一個二級構(gòu)造帶所控制或有成因聯(lián)系、油氣聚集條件相似的一帶所控制或有成因聯(lián)系、油氣聚集條件相似的一系列油氣田的總和，稱為油氣聚集帶。常常用聚系列油氣田的總和，稱為油氣聚集帶。常常用聚集帶表示構(gòu)造型的油氣聚集，用油氣趨向帶表示集帶表示構(gòu)造型的油氣聚集，用油氣趨向帶表示地層型油氣聚集。地層型油氣聚集。教學(xué)目的教學(xué)目的掌握油氣在層位上和空間上的分布等掌握油氣在層位上和空間上的分布等 教學(xué)重點與難點教學(xué)重點與難點控制油氣分布的因素控制油氣分布的因素 第八章 油氣分布與控制因素第一節(jié)第一節(jié) 地

2、殼上油氣分布規(guī)律地殼上油氣分布規(guī)律 第二節(jié)第二節(jié) 沉積盆地控制油氣賦存的規(guī)律沉積盆地控制油氣賦存的規(guī)律 世界上油氣儲量在區(qū)域、地層和深度上分布的明顯不均一性，世界上油氣儲量在區(qū)域、地層和深度上分布的明顯不均一性，在過去的幾十年來，已引起油氣地質(zhì)學(xué)家的廣泛注意。在早期，在過去的幾十年來，已引起油氣地質(zhì)學(xué)家的廣泛注意。在早期，這種現(xiàn)象被認為是勘探程度不均一造成的，或是主要原因之一。這種現(xiàn)象被認為是勘探程度不均一造成的，或是主要原因之一。然而，近幾十年來的勘探，幾乎已遍及地球表面各個大陸（包括然而，近幾十年來的勘探，幾乎已遍及地球表面各個大陸（包括極地和沙漠）和海洋（陸緣海和大陸架），尚未勘探的處女

3、地已極地和沙漠）和海洋（陸緣海和大陸架），尚未勘探的處女地已愈來愈少，而油氣分布的明顯不均一性，已成為普遍公認的基本愈來愈少，而油氣分布的明顯不均一性，已成為普遍公認的基本事實。這種不均一性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：事實。這種不均一性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 從震旦系到第四系都有油氣的分布，石油多數(shù)集中在中新生從震旦系到第四系都有油氣的分布，石油多數(shù)集中在中新生代，占全部儲量的代，占全部儲量的92%94.88%，只有，只有8%5.13%分布在古生分布在古生代。天然氣則以中古生代為主，占總儲量的代。天然氣則以中古生代為主，占總儲量的90%，古

4、生代所占比，古生代所占比例明顯高于新生界（第三系）。例明顯高于新生界（第三系）。 一、油氣在層位上的分布（時間上）一、油氣在層位上的分布（時間上） 第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 若干有代表性作者對大油氣田層位分布的統(tǒng)計（若干有代表性作者對大油氣田層位分布的統(tǒng)計（%）油氣田油氣田 大油田大油田 大氣田大氣田作者及作者及年份年份Halbouty等，等，1970Hectepob等，等，1975Oil&GasJ.1986Halbouty等，等，1970Hectepob等，等，1975 張子樞張子樞 1989*第三系第三系29.032.930.210.010.510.016.9中生

5、界中生界63.059.162.665.073.556.453.0古生界古生界8.08.07.125.016.033.430.0前古生界前古生界0.10.20.1原因：原因：古生代地層古生代地層1. 演化時間長，石油遭受破壞；演化時間長，石油遭受破壞；2. 沉積厚度極薄的穩(wěn)定帶缺乏良好的生油沉積厚度極薄的穩(wěn)定帶缺乏良好的生油條件；條件；3. 演化階段高，過成熟成氣。演化階段高，過成熟成氣。而而中新生代中新生代經(jīng)歷的時間雖然較短，但由于地經(jīng)歷的時間雖然較短，但由于地殼活動性強，沉降幅度大且速率高，為母巖形成殼活動性強，沉降幅度大且速率高，為母巖形成和生烴提供了良好的條件；同時伴隨海底擴張，和生烴提

6、供了良好的條件；同時伴隨海底擴張，熱流增強，地溫梯度增大，使得有機質(zhì)成烴所需熱流增強，地溫梯度增大，使得有機質(zhì)成烴所需的時間大大縮短。的時間大大縮短。第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 油氣在地域上的分布，主要油氣在地域上的分布，主要是受大地構(gòu)造條件的控制，油氣是受大地構(gòu)造條件的控制，油氣集中分布在現(xiàn)代地殼中相對活動集中分布在現(xiàn)代地殼中相對活動的，長期以沉降為主的地區(qū)。世的，長期以沉降為主的地區(qū)。世界上最終可采儲量大于或等于界上最終可采儲量大于或等于5109BOE原油當(dāng)量桶的盆地有原油當(dāng)量桶的盆地有25個盆地（占盆地數(shù)的個盆地（占盆地數(shù)的4.2%），），主要集中在主要集中在4大

7、油氣盆地帶：大油氣盆地帶：北方大陸帶、特提斯海帶、北方大陸帶、特提斯海帶、南方大陸帶、太平洋帶中的南方大陸帶、太平洋帶中的特提斯海帶和北方大陸帶，特提斯海帶和北方大陸帶，此為世界上兩個巨大盆地此為世界上兩個巨大盆地帶，尤其是前者。帶，尤其是前者。 二、油氣在空間上的分布二、油氣在空間上的分布 第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素世界油氣盆地帶及主要世界油氣盆地帶及主要油氣盆地分布略圖油氣盆地分布略圖 油氣在深度上的分布集中在油氣在深度上的分布集中在3000m范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，占儲量占儲量95%以上，以上，50%集中在大約集中在大約1600m左右。左右。原因：原因：1. 與石油形成的

8、階段有關(guān)；與石油形成的階段有關(guān)；2與油與油氣向上運移，使聚集深度小于生成深度，特別是氣向上運移，使聚集深度小于生成深度，特別是在斷裂和不整合比較發(fā)育的地區(qū)，這種現(xiàn)象尤為在斷裂和不整合比較發(fā)育的地區(qū)，這種現(xiàn)象尤為顯著。顯著。第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 油、氣、煤在時間上的分布，油、氣、煤在時間上的分布，據(jù)據(jù)Bestougeff（1980）的研究，）的研究，世界上煤儲量以世界上煤儲量以二疊紀二疊紀石炭紀石炭紀地層中最為豐富，其次為地層中最為豐富，其次為侏羅侏羅紀紀白堊紀白堊紀地層，地層，居其后。居其后。與石油的時代分布有顯著的差別，與石油的時代分布有顯著的差別，其中古生代的

9、差別較為顯著，而其中古生代的差別較為顯著，而中、新生代差別相對較少。煤與中、新生代差別相對較少。煤與天然氣在時間上的分布似乎比油天然氣在時間上的分布似乎比油更密切些，都集中在二疊紀更密切些，都集中在二疊紀石石炭紀和中、新生代，而泥盆紀及炭紀和中、新生代，而泥盆紀及以前，不存在煤資源，而天然氣以前，不存在煤資源，而天然氣和石油都占有一定分額。和石油都占有一定分額。三、油、氣、煤分布的相關(guān)性三、油、氣、煤分布的相關(guān)性 第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 天然氣、石油和煤在不天然氣、石油和煤在不同時代地層中的分布圖同時代地層中的分布圖油、氣、煤在地域上的分布，煤儲量油、氣、煤在地域上

10、的分布，煤儲量90%集中在北集中在北半球，煤主要分布在北緯半球，煤主要分布在北緯4857 （占儲量的（占儲量的56%），其次為北緯），其次為北緯36 48 （占儲量的（占儲量的32%）；）；而北緯而北緯24 36 和和60 70 分別為以石油為分別為以石油為主的和以天然氣為主的油氣聚集帶和氣油富集帶。主的和以天然氣為主的油氣聚集帶和氣油富集帶。另外，天然氣的分布較石油廣泛，這是因為：另外，天然氣的分布較石油廣泛，這是因為：1. 生氣母巖數(shù)量多，類型多；生氣母巖數(shù)量多，類型多；2. 成氣階段比成油廣泛；成氣階段比成油廣泛；3. 天然氣分子小，容易運移，天然氣分子小，容易運移，蓋層要求高。蓋層要求

11、高。第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)境是大型油氣區(qū)的成盆基礎(chǔ)，穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)境是大型油氣區(qū)的成盆基礎(chǔ)，有利于油氣的生成和保存，這一點在生油理論中已有有利于油氣的生成和保存，這一點在生油理論中已有描述。描述。 在各種大地構(gòu)造環(huán)境下形成的盆地，不論其規(guī)模在各種大地構(gòu)造環(huán)境下形成的盆地，不論其規(guī)模大小，沉降和沉積的對立統(tǒng)一貫穿盆地發(fā)展的始終，大小，沉降和沉積的對立統(tǒng)一貫穿盆地發(fā)展的始終，二者往往是不協(xié)調(diào)的。而對于含油氣盆地來說，持續(xù)二者往往是不協(xié)調(diào)的。而對于含油氣盆地來說，持續(xù)沉降以及沉降和沉積速度互補是烴源巖

12、形成的條件，沉降以及沉降和沉積速度互補是烴源巖形成的條件，有利于生物的繁殖的古地理環(huán)境的保持，有利于有機有利于生物的繁殖的古地理環(huán)境的保持，有利于有機質(zhì)的迅速埋藏與保存，較厚的沉積物有利于烴源巖埋質(zhì)的迅速埋藏與保存，較厚的沉積物有利于烴源巖埋藏到一定的深度達到成熟。另外，穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)藏到一定的深度達到成熟。另外，穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)境有利于油氣的保存。境有利于油氣的保存。 第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 世界各含油氣盆地的油氣勘探實踐證明，盆地各時代的世界各含油氣盆地的油氣勘探實踐證明，盆地各時代的油氣儲集層和烴源巖的形成與分布，嚴格地受盆地演化的古構(gòu)油氣儲集層和烴源巖的形

13、成與分布，嚴格地受盆地演化的古構(gòu)造和古沉積條件控制。烴源巖多分布于淺造和古沉積條件控制。烴源巖多分布于淺半深海相和深半深海相和深淺淺湖相沉積中；儲集層則多屬三角洲相、濱海相、淺海相、深淺湖相沉積中；儲集層則多屬三角洲相、濱海相、淺海相、深淺海（湖）相、濁積相以及碳酸鹽巖臺地相等。不同類型的沉積海（湖）相、濁積相以及碳酸鹽巖臺地相等。不同類型的沉積盆地有相對穩(wěn)定的沉積相帶、沉積體系。不同沉積體系，由于盆地有相對穩(wěn)定的沉積相帶、沉積體系。不同沉積體系，由于沉積環(huán)境的差異，生油氣母質(zhì)及其演化、油氣的儲集和保存油沉積環(huán)境的差異，生油氣母質(zhì)及其演化、油氣的儲集和保存油氣的條件也有所不同。如氣的條件也有所

14、不同。如三角洲沉積體系三角洲沉積體系、蒸發(fā)巖沉積層序蒸發(fā)巖沉積層序都都具有良好的油氣藏形成條件。因此，研究不同類型沉積盆地的具有良好的油氣藏形成條件。因此，研究不同類型沉積盆地的沉積體系和相帶分布，對于預(yù)測油氣富集區(qū)、提高勘探成效具沉積體系和相帶分布，對于預(yù)測油氣富集區(qū)、提高勘探成效具有重要的意義。有重要的意義。二、沉積體系、沉積相帶控制油氣的富集程度二、沉積體系、沉積相帶控制油氣的富集程度第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 三角洲（包括沖積扇、水下扇、深海扇）體系含有豐富的油三角洲（包括沖積扇、水下扇、深海扇）體系含有豐富的油氣，因為它具備了形成油氣藏的各種有利條件。氣，因為

15、它具備了形成油氣藏的各種有利條件。 油源條件：油源條件：三角洲所處的河口位置，使其具有大量有機質(zhì)和三角洲所處的河口位置，使其具有大量有機質(zhì)和形成還原或弱還原環(huán)境，具良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和具油氣轉(zhuǎn)化條件；形成還原或弱還原環(huán)境，具良好的物質(zhì)基礎(chǔ)和具油氣轉(zhuǎn)化條件；三角洲較高的沉積速率，常形成欠壓實，有利于烴類早熟排烴，三角洲較高的沉積速率，常形成欠壓實，有利于烴類早熟排烴，具排烴條件。因此，三角洲體系能形成巨大體系的母巖。具排烴條件。因此，三角洲體系能形成巨大體系的母巖。 儲集條件：儲集條件：三角洲區(qū)砂體類型多，有三角洲的分流河道砂、三角洲區(qū)砂體類型多，有三角洲的分流河道砂、水下分流河道、河口砂壩、前緣席

16、狀砂等，因處于雙向水流的長水下分流河道、河口砂壩、前緣席狀砂等，因處于雙向水流的長期作用和水進、水退作用交替發(fā)生，分布多種儲集物性良好的儲期作用和水進、水退作用交替發(fā)生，分布多種儲集物性良好的儲集砂體和有利的生儲蓋組合，如互層式、指狀交叉式、斷層式等集砂體和有利的生儲蓋組合，如互層式、指狀交叉式、斷層式等復(fù)式生儲蓋組合。復(fù)式生儲蓋組合。1 1、三角洲沉積體系中的油氣分布、三角洲沉積體系中的油氣分布第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 圈閉條件：圈閉條件：三角洲區(qū)砂、頁巖頻繁交替，且常有巨三角洲區(qū)砂、頁巖頻繁交替，且常有巨厚的超壓頁巖，同生斷層，可形成多種類型的圈閉，如厚的超壓頁巖

17、，同生斷層，可形成多種類型的圈閉，如地層超覆、巖性尖滅、底辟構(gòu)造、鹽丘構(gòu)造、滾動背斜地層超覆、巖性尖滅、底辟構(gòu)造、鹽丘構(gòu)造、滾動背斜等；這些圈閉大多在沉積過程中形成，形成時間較早，等；這些圈閉大多在沉積過程中形成，形成時間較早，有利捕集油氣。有利捕集油氣。 蓋層條件：蓋層條件：三角洲區(qū)沼澤沉積、分支間灣、前三角三角洲區(qū)沼澤沉積、分支間灣、前三角洲泥均為良好蓋層。洲泥均為良好蓋層。第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 我國陸相盆地蒸發(fā)巖在沉積巖剖面中的比例可達我國陸相盆地蒸發(fā)巖在沉積巖剖面中的比例可達5%以上，以上，個別凹陷可達個別凹陷可達50%。且分布廣泛，東部、西部、陸相、海相

18、、震。且分布廣泛，東部、西部、陸相、海相、震旦、寒武、奧陶、三疊、第三系都不同程度地發(fā)育有蒸發(fā)巖。旦、寒武、奧陶、三疊、第三系都不同程度地發(fā)育有蒸發(fā)巖。 蒸發(fā)巖沉積層序形成初期，鹽度增加，水體停滯，大量生物蒸發(fā)巖沉積層序形成初期，鹽度增加，水體停滯，大量生物死亡。河流不斷供給有機質(zhì)，形成弱氧化還原環(huán)境，具有大量沉死亡。河流不斷供給有機質(zhì)，形成弱氧化還原環(huán)境，具有大量沉積有機質(zhì)；且鹵水濃度增加形成蒸發(fā)巖，快速的堆積、覆蓋，形積有機質(zhì)；且鹵水濃度增加形成蒸發(fā)巖，快速的堆積、覆蓋，形成封閉環(huán)境，有機質(zhì)免遭破壞，有利轉(zhuǎn)化成石油。成封閉環(huán)境，有機質(zhì)免遭破壞，有利轉(zhuǎn)化成石油。 蒸發(fā)巖沉積組合在橫向上，蒸發(fā)

19、巖相和非蒸發(fā)巖相之間的過蒸發(fā)巖沉積組合在橫向上，蒸發(fā)巖相和非蒸發(fā)巖相之間的過渡帶往往是礁、砂壩、三角洲、沖積扇等，生物碎屑灰?guī)r和鮞狀渡帶往往是礁、砂壩、三角洲、沖積扇等，生物碎屑灰?guī)r和鮞狀灰?guī)r等有利油氣儲存的巖相帶。如濟陽的平方王復(fù)礁體；常是生灰?guī)r等有利油氣儲存的巖相帶。如濟陽的平方王復(fù)礁體；常是生油層、儲集層、蓋層指狀交叉的地帶，有利于油氣聚集。油層、儲集層、蓋層指狀交叉的地帶，有利于油氣聚集。 2 2、蒸發(fā)巖與油氣聚集、蒸發(fā)巖與油氣聚集第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 蒸發(fā)巖具較大的可塑性和易流動性。在差異負荷的作用下，蒸發(fā)巖具較大的可塑性和易流動性。在差異負荷的作用下，

20、易形成生長斷層，為石油運移創(chuàng)造了條件；往往形成與鹽隆有關(guān)易形成生長斷層，為石油運移創(chuàng)造了條件；往往形成與鹽隆有關(guān)的構(gòu)造，形成底辟構(gòu)造等有關(guān)的圈閉類型。如王場油田，文留油的構(gòu)造，形成底辟構(gòu)造等有關(guān)的圈閉類型。如王場油田，文留油田。田。 蒸發(fā)巖是非常致密的巖石，而且具有較大的柔性，是天然的蒸發(fā)巖是非常致密的巖石，而且具有較大的柔性，是天然的良好的蓋層。良好的蓋層。第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 從油氣形成地質(zhì)條件上，有效的圈閉是油氣藏形成從油氣形成地質(zhì)條件上，有效的圈閉是油氣藏形成的必要條件，古隆起往往代表著長期相對抬升，位于生的必要條件，古隆起往往代表著長期相對抬升，位于生油

21、區(qū)油源的主要運移方向，且發(fā)育著斷層、油區(qū)油源的主要運移方向，且發(fā)育著斷層、不整合面不整合面等等油氣長距離運移的通道。油氣長距離運移的通道。 古隆起，尤其是長期繼承性古隆起，圈閉形成時間古隆起，尤其是長期繼承性古隆起，圈閉形成時間較早，具有形成時間早、圈閉容積大、在油氣運移路線較早，具有形成時間早、圈閉容積大、在油氣運移路線上及距油源近且穩(wěn)定的有效圈閉特征。上及距油源近且穩(wěn)定的有效圈閉特征。 三、長期繼承性隆起是大型油氣田三、長期繼承性隆起是大型油氣田形成的區(qū)域構(gòu)造背景形成的區(qū)域構(gòu)造背景第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 不整合面上下有豐富的油氣聚集，聚集在不整合面之下的比不整合

22、面上下有豐富的油氣聚集，聚集在不整合面之下的比之上的更多（如：基巖油藏、潛山油藏），其原因：之上的更多（如：基巖油藏、潛山油藏），其原因： 長期的風(fēng)化剝蝕使孔隙性增強。不整合代表曾經(jīng)長期上升、長期的風(fēng)化剝蝕使孔隙性增強。不整合代表曾經(jīng)長期上升、風(fēng)化、淋濾、溶蝕，形成了大量的裂縫、溶孔、溶洞，為油氣極風(fēng)化、淋濾、溶蝕，形成了大量的裂縫、溶孔、溶洞，為油氣極好的通道或聚集空間。好的通道或聚集空間。 不整合常為油氣長距離運移的通道。不整合面孔滲高，為油不整合常為油氣長距離運移的通道。不整合面孔滲高，為油氣滲流的最佳通道；不整合面常凹凸不平，上面覆蓋不同時代的氣滲流的最佳通道；不整合面常凹凸不平，上面

23、覆蓋不同時代的地層，巖性差異大，易產(chǎn)生次生孔隙；不整合面上常有風(fēng)化殘余地層，巖性差異大，易產(chǎn)生次生孔隙；不整合面上常有風(fēng)化殘余碎屑，固結(jié)后為高孔滲的巖石；不整合代表了一次區(qū)域性構(gòu)造運碎屑，固結(jié)后為高孔滲的巖石；不整合代表了一次區(qū)域性構(gòu)造運動，使地層產(chǎn)生變形，促使油氣運移；不整合面面積較廣，延伸動，使地層產(chǎn)生變形，促使油氣運移；不整合面面積較廣，延伸長，可使油氣作長距離運移。長，可使油氣作長距離運移。 不整合面對于油氣運移和聚集的重要性不整合面對于油氣運移和聚集的重要性第八章第八章 油氣分布與控制因素油氣分布與控制因素 不整合是聯(lián)系生油巖和儲集巖的橋梁。由于不不整合是聯(lián)系生油巖和儲集巖的橋梁。由于不整合面為油氣長距離運移的通道，且為沉積間斷面，整合面為油氣長距離運移的通道，且為沉積間斷面，所以它能將距離較遠或時代相差較遠的生油巖和儲所以它能將距離較遠或時代相差較遠的生油巖和儲集巖聯(lián)系起來。集巖聯(lián)系起來。 不整合面常是大范圍的沉積間斷，巖相突變界不整合面常是大范圍的沉積間斷，巖相