油氣藏形成的時間確定

石油天然氣地質(zhì)與勘探任課人：逄雯山東勝利職業(yè)學(xué)院第一節(jié)圈閉與油氣藏概述第二節(jié)油氣聚集機(jī)理第三節(jié)油氣藏的形成、破壞與保存第四節(jié)油氣藏形成時間的確定第五節(jié)地溫場、地壓場和應(yīng)力場與油氣藏形成的關(guān)系第六節(jié)凝析氣藏的形成第七節(jié)非常規(guī)氣藏的形成特征第八節(jié)氣藏與油藏形成及保存條件的差異第五章油氣聚集與油氣藏的形成第四節(jié)油氣藏形成時間的確定

傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法主要根據(jù)油氣成藏形成需要的油氣源、圈閉等條件的形成時間以及油氣藏形成后的飽和壓力。流體歷史分析方法依靠油氣成藏過程中遺留下來的一些可觀察到的地質(zhì)記錄，借助地球化學(xué)和有機(jī)巖石學(xué)的技術(shù)手段，獲得成藏期定量數(shù)據(jù)，配合傳統(tǒng)成藏期分析方法，能夠比較準(zhǔn)確地確定油氣藏的形成期。第四節(jié)油氣藏形成時間的確定

一、傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法

烴源巖主要生、排烴期分析法圈閉發(fā)育史分析法油藏飽和壓力法

二、

流體歷史分析法

儲層流體包裹體法自生伊利石測年法

一、傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法

（一）烴源巖主要生、排烴期分析法

---油氣藏形成的最早時間（下限）油氣藏的形成是油氣生成、運(yùn)移、聚集的結(jié)果——油氣藏的形成時期不會早于烴源巖的主要排烴期。烴源巖在不同的地質(zhì)條件下，達(dá)到主要生油期的時間有差別。在沉降幅度大、地溫梯度高的地區(qū)，有機(jī)質(zhì)達(dá)到主要生油期的時間較短；反之較長。一、傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法

（一）烴源巖主要生、排烴期分析法

---油氣藏形成的最早時間（下限）確定生油窗

主要生排烴期基本代表了油氣藏形成的主要時期；多套烴源巖，多個排烴期，多個成藏期。

哈西—邁薩烏德油田地區(qū)志留系生油巖埋藏歷史和烴類生成隨地質(zhì)時代的變化從志留紀(jì)到石炭紀(jì),埋藏深度一直很淺；二疊紀(jì)末盆地上升，不具備大量生油條件。直到中生代以后，盆地才開始發(fā)生強(qiáng)烈沉降，到白堊紀(jì)末期，埋藏深度達(dá)3700m，達(dá)到主要生油期，排出的油聚集在被三疊系膏鹽層所封閉的不整合面下的剝蝕構(gòu)造中，形成了儲量豐富的哈西-邁薩烏德油田

哈西-邁薩烏德油田（二）圈閉發(fā)育史分析法

圈閉形成的時間---油氣藏形成的最早時間

油氣藏的形成是油氣在圈閉中聚集的結(jié)果，只有形成了圈閉，油氣才能在圈閉中聚集。油氣藏形成時間不會早于圈閉的形成時間，即圈閉形成的時間限定了油氣藏形成的最早時間。通過地層層序關(guān)系、古構(gòu)造演化等方面的分析，做出圈閉形成和演化的平面和剖面分析圖，可有效地分析圈閉的形成史。構(gòu)造發(fā)育史與油氣聚集關(guān)系示意圖沉積時A點(diǎn)為隆起區(qū)，B點(diǎn)為生油區(qū)。A點(diǎn)聚油有利。若后來由于地殼的差異升降，B點(diǎn)的隆起幅度超過了A點(diǎn)；但由于a期的沉積物中的油氣已在構(gòu)造A中聚集，因而在構(gòu)造B之a(chǎn)層中，往往沒有油氣聚集

構(gòu)造形成時間與油氣聚集的關(guān)系A(chǔ)圈閉形成時間晚，位置低—無效

圈閉形成的相對時間

1~7-圈閉的編號，a~e-地層時代序號形成次序：12345、6、7

圈閉形成的相對時間

1~7-圈閉的編號，a~e-地層時代序號形成次序：12345、6、7

圈閉形成的相對時間

1~7-圈閉的編號，a~e-地層時代序號形成次序：12345、6、7（三）油藏飽和壓力

飽和壓力——地層條件下，氣體開始析離液體時的壓力

油氣運(yùn)聚過程中，氣呈溶解狀態(tài)飽含在油中,油藏的飽和壓力與地層壓力相等，地層壓力與埋深有關(guān)。

與飽和壓力相當(dāng)?shù)牡貙勇癫厣疃人鶎?yīng)的地質(zhì)時代，即為油藏的形成時間。計算油藏形成時間示意圖若A層油藏的飽和壓力Pb=20MPa，Pb與油藏當(dāng)初形成時的地層壓力Pd相等：Pb=Pd=ρw

gH相當(dāng)?shù)牡貙勇癫厣疃?設(shè)ρw

=1×103kg/m3,g=9.8m/s2)：H=Pb/ρw

g

=20×106/

103×9.8=2040m從油藏頂面上推2040m到B層，即A層油藏是在B層開始沉積時形成的。2040m油藏飽和壓力法的假設(shè)條件嚴(yán)格，具有一定局限性，其影響因素：(1)原生氣體：油氣藏油藏，油藏過飽和：飽和壓力大于原始狀態(tài)，計算的油藏形成時間比實際時間晚。油藏欠飽和：計算的油藏形成時間比實際時間早。(2)地殼運(yùn)動：油氣藏形成后，若上覆地層遭受剝蝕，或埋深加大，引起油氣藏內(nèi)的溫壓條件變化，飽和壓力隨之變化。四、氣藏形成時間確定法

根據(jù)波義爾定律，在溫度一定時，氣體的體積與壓力成反比：

PoVo=P1V1

式中:P0--氣藏形成時的地層壓力，atm；

V0--氣藏形成時的氣體體積，以圈閉的容積代替（假設(shè)氣藏形成時充滿圈閉），m3；

P1--氣藏內(nèi)的現(xiàn)今地層壓力，atm；

V1--氣藏內(nèi)現(xiàn)今氣體體積，m3。Po=P1V1/Vo=ρw

g

HH=P1V1/ρw

gVo儲層成巖作用與烴類流體運(yùn)聚關(guān)系:膠結(jié)物和自生礦物形成是水-巖石作用的結(jié)果.烴類流體注入儲層,隨著含油氣飽和度增加,孔隙水流體與礦物之間的反應(yīng)受抑制(如儲層中石英次生加大等)或中止(自生伊利石、鉀長石的鈉長石化等)。從油藏中油氣層至水層的系列樣品分析,根據(jù)膠結(jié)物和自生礦物形成特征的差異可估計油氣充填儲層的時間。二、流體歷史分析方法化石記錄：儲層成巖礦物及其中流體包裹體直接記錄了沉積盆地油氣成藏條件和過程,作為化石記錄用于重塑油氣藏形成和演化史。自生伊利石測年法（成巖礦物同位素年代學(xué)分析法）儲層流體包裹體法（儲層有機(jī)巖石學(xué)分析法）

1、成巖礦物同位素地球化學(xué)成巖礦物同位素年代學(xué)分析提供了成巖礦物的形成時間,成巖礦物穩(wěn)定同位素分析提供了成巖礦物形成的理學(xué)條件。利用儲層中自生礦物(主要是伊利石)同位素年代學(xué)分析。（一）儲層有機(jī)巖石學(xué)分析法流體包裹體：膠結(jié)物和礦物形成時捕獲介質(zhì)中的成分，在礦物晶格缺陷中形成包裹體；捕獲成分：液體、氣體常見包裹體：鹽水溶液包裹體、含烴有機(jī)包裹體流體包裹體紀(jì)錄了原始流體的性質(zhì)、組分、理化條件等。流體包裹體相對于成巖礦物的相互疊置和結(jié)構(gòu)位置關(guān)系，可以指示流體（油、氣、水）捕獲順序（Eadington等）烴包裹體鹽水包裹體金紅石碎屑顆粒石英次生加大（一）儲層有機(jī)巖石學(xué)分析法

包裹體形成時大多呈單一液相，儲層樣品采到地面后由于溫度、壓力的降低，溶于液相的氣體分離出來形成氣-液兩相的包裹體，在實驗室將包裹體置于冷熱臺上加熱至氣相消失，再恢復(fù)成均一液相時的溫度稱為均一溫度，該溫度代表了包裹體形成時的溫度。（一）儲層有機(jī)巖石學(xué)分析法結(jié)合儲層的埋藏受熱史，可確定流體包裹體形成時儲層經(jīng)受的溫度，以及相應(yīng)的埋深和地質(zhì)時代等，從而判斷油氣充注的時間。

結(jié)合埋藏受熱史，確定包裹體形成時儲層經(jīng)受的溫度，相應(yīng)的埋深和地質(zhì)時代，判斷油氣充注的時間。利用儲集巖成巖礦物流體包裹體均一溫度確定東營凹陷油氣充注藏期。

經(jīng)歷了二期成藏作用，其一均一化溫度為105℃左右成藏；其二均一化溫度為155℃左右成藏。分別為早第三紀(jì)末東營期和晚第三紀(jì)明化鎮(zhèn)組沉積時期盆參2井流體包裹體分布圖第一期：均一溫度70-90℃,鹽水與含油包裹體共生,晚白堊世第二期：均一溫度100-130℃,鹽水多與含氣態(tài)烴的鹽水包裹體、氣體包裹體共生；晚第三紀(jì)和第四紀(jì)形成基本原理:

儲層中自生伊利石僅在富鉀水介質(zhì)環(huán)境下形成,烴類進(jìn)入儲層后,自生伊利石停止生長。

自生伊利石在烴類注入前形成，最年輕的自生伊利石是烴類注入初期的產(chǎn)物。

自生伊利石的最晚同位素年齡代表了烴類充注儲層的時間或略晚。（二）成巖礦物同位素年代學(xué)分析法古油水界面水層的水介質(zhì)發(fā)生變化伊利石停止生長兩期成藏長期緩慢的成藏作用今油水界面

莫索灣隆起侏羅系砂巖自生伊利石（<0.1μm)

同位素地質(zhì)年齡分布中侏羅統(tǒng)頭屯河組和西山窯組儲層伊利石同位素年齡：盆參2井為99-83Ma,盆4井為