《石油與天然氣地質(zhì)學(xué)》第六章 油氣藏的形成

1、第六章 油氣藏的形成(Chapter6 formation of hydrocarbon reservoir)學(xué)時：8 學(xué)時基本內(nèi)容： 油氣聚集的基本原理。 油氣藏形成的基本條件。 油氣藏破壞和再分布的地質(zhì)作用及油氣的變化。 含油氣系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容及分類。教學(xué)重點與難點：油氣聚集原理及油氣藏形成的基本條件。教學(xué)內(nèi)容提要：第一節(jié) 油氣聚集（重點）油氣聚集：油氣在儲層中由高勢區(qū)向低勢區(qū)運移的過程中遇到圈閉時，進入其中的油氣就不能繼續(xù)運移，而聚集起來形成油氣藏的過程，稱為油氣聚集。一、單一圈閉油氣聚集的機理 1滲濾作用：對于蓋層封閉能力差的圈閉，毛細管封閉的蓋層對水不起封閉作用，而對烴類則產(chǎn)生毛細

2、管封閉，結(jié)果把油氣過濾下來在圈閉中聚集。2排替作用：Chapman(1982)認為蓋層中的流體壓力一般比相鄰砂巖層中的大，油氣進入圈閉后首先在底部聚集，隨著烴類的增多逐漸形成具有一定高度的連續(xù)烴相，由于密度差油的壓力都比水的壓力高，因此產(chǎn)生了一個向下的流體勢梯度，致使油在圈閉中向上運移同時把水向下排替直到束縛水飽和度為止。二、系列圈閉中的油氣聚集原理（本節(jié)重點） 1油氣差異聚集原理靜水條件下，在油氣運移的主方向上存在一系列溢出點自下傾方向向上傾方向遞升的圈閉，油氣源充足，蓋層封閉能力足夠大。油氣在圈閉中依次排替作用的結(jié)果，出現(xiàn)自上傾方向的空圈閉向下傾方向變?yōu)榧冇筒赜蜌獠丶儦獠氐挠蜌夥植继卣鳌?

3、油氣差異滲漏原理如果在運移的主方向上，存在一系列蓋層封閉能力差的巖性圈閉，油氣在圈閉中依次滲濾作用的結(jié)果，出現(xiàn)自上傾方向的空圈閉向下傾方向變?yōu)榧儦獠赜蜌獠丶冇筒氐挠蜌夥植继卣?。第二?jié) 油氣藏形成的基本條件（重點、難點）一、油氣源條件1、概念成烴坳陷：是指地質(zhì)歷史時期曾經(jīng)是廣闊的有利于有機質(zhì)大量繁殖和保存的封閉或半封閉的沉積區(qū)；成熟烴源巖有機質(zhì)豐度高，體積大，并能提供充足的油氣源，形成具有工業(yè)價值的油氣聚集。2、條件評價盆地中油氣源是油氣藏形成的首要條件，油氣源是否豐富取決于成烴拗陷的大小，烴源巖的成烴條件和成烴演化史。要具有足夠大的成烴拗陷，生油巖的面積要大，厚度要厚；生油巖的質(zhì)量要好，有機質(zhì)

4、豐度高，類型好，要達到成熟。二、儲集層和生、儲、蓋組合及傳輸條件1、概念生儲蓋組合：是指烴源層、儲集層、蓋層三者的組合型式。有利的生儲蓋組合：是指三者在時、空上配置恰當(dāng)，有良好的輸導(dǎo)層，使烴源層生成的油氣能及時地運移到儲集層聚集；蓋層的質(zhì)量和厚度能確保油氣不致于散失。2、生儲蓋組合類型連續(xù)的生儲蓋組合：上覆式、下伏式、互層式、側(cè)變式或指狀交叉式、封閉式或透鏡式。不連續(xù)生儲蓋組合：不整合型生儲蓋組合和斷裂型生儲蓋組合。復(fù)合型的生儲蓋組合：3、生儲蓋組合的評價組合形式、烴源層的單層厚度和砂巖百分率。4、條件評價儲集層的儲集物性好，孔隙結(jié)構(gòu)好；要具備良好的生、儲、蓋組合形式，最佳的生油巖厚度，最佳的

5、砂泥巖百分比。三、圈閉條件1、概念有效圈閉：是指在具有油氣來源的前提下，能聚集并保存油氣的圈閉。2、條件評價圈閉容積要大，形成時間要早，距油源近，閉合高度要高，蓋層封閉能力好。四、保存條件構(gòu)造運動不要太強烈或地下水活動不活躍，保證圈閉容積不改變或不破壞，圈閉中的油氣不受氧化變質(zhì)。第三節(jié) 油氣藏的破壞和油氣再分布油氣藏的破壞和油氣再分布：是指已經(jīng)處在物理、化學(xué)上的穩(wěn)定性和平衡狀態(tài)的油氣藏在各種地質(zhì)、物理、化學(xué)因素的作用下，油氣圈閉或油氣本身的物理化學(xué)穩(wěn)定性遭到部分或全部破壞，致使油氣在新的條件下發(fā)生再運移和再聚集的過程。一、引起的油氣藏破壞和再分布的地質(zhì)因素（本節(jié)重點）1地殼運動使儲集層不均勻抬

6、升2地殼運動使油氣藏整體抬升3地殼運動產(chǎn)生一系列的斷裂活動4巖漿活動常使油氣藏遭受破壞二、水動力條件的改變對油氣藏的破壞水動力強弱的變化能使圈閉的大小和位置產(chǎn)生變化，甚至致使原有圈閉消失，油氣藏遭受破壞。三、生物化學(xué)作用、熱變質(zhì)作用對油氣性質(zhì)的改變（一）氧化變質(zhì)氧化變質(zhì)：是指原油在低溫低壓條件下，因氧化和微生物降解，使輕組分大量消耗，重組分不斷增加，成為稠油或瀝青類礦物的演化過程。其結(jié)果是使油氣藏油質(zhì)變差，降低工業(yè)價值。微生物降解作用：是油氣藏內(nèi)烴類在微生物的作用下，原油輕組分逐漸減少，重組分相對增加，最后形成重質(zhì)油的作用。（二）熱變質(zhì)作用原油的熱變質(zhì)作用：是指油氣藏中原油在熱力作用下向降低自

7、由能，具有更高化學(xué)穩(wěn)定性方向變化的過程。熱演化作用的結(jié)果，芳烴縮合反應(yīng)的產(chǎn)物多環(huán)稠合的含N、S、O化合物，在液態(tài)烴的溶解度急劇降低，最后必將或早或遲地變?yōu)楣腆w析出，成為儲層瀝青而離開這個系統(tǒng)。而烷烴化和甲烷化的結(jié)果將使液態(tài)原油變輕，成為輕質(zhì)凝析油直至甲烷氣。第四節(jié) 含油氣系統(tǒng)的概念及研究內(nèi)容一、含油氣系統(tǒng)的概念含油氣系統(tǒng)：被定義為是一個自然的系統(tǒng)，包含活躍的烴源巖及所有已形成的油、氣藏，并包含油、氣藏形成時所必不可少的一切地質(zhì)要素及作用。二、含油氣系統(tǒng)的研究內(nèi)容1關(guān)鍵時刻關(guān)鍵時刻：是指含油氣系統(tǒng)中大部分油氣生成-運移-聚集的時間。 2含油氣系統(tǒng)展布范圍 3基本要素 4持續(xù)時間持續(xù)時間是指形成一個含油氣系統(tǒng)所需的時間。5保存時間保存時間是指烴類在該系統(tǒng)內(nèi)被保存、改造或被破壞的時間段，它在油氣生成-運移-聚集作用完成之后開始。 6可靠性等級及命名三、含油氣系統(tǒng)的分類主要參考書或建議閱讀的書籍:1、柳廣弟主編石油地質(zhì)學(xué)（第四版）第六章石油工業(yè)出版社2009年3月2、張厚福主編石油地質(zhì)學(xué)（第三版）第五章、第八章第4節(jié)石油工業(yè)出版社1999年3、陳榮書主編石油及天然氣地質(zhì)學(xué)第七章中國地質(zhì)大學(xué)出版社1994年4、潘鐘祥主編石油地質(zhì)