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19圈闭和油气藏

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19 圈闭 油气藏
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圈闭和油气藏( il 概述•构造油气藏•地层油气藏•岩性油气藏•复合油气藏一、圈闭的基本概念第一节 圈闭和油气藏概述(一 )圈闭的定义适合于油气聚集、形成油气藏的地质场所 。“捕获油气”圈闭的封闭条件( 二 ) 圈闭的度量圈闭的大小和规模往往取决着圈闭储集油气的能力 。 圈闭的大小取决于圈闭的溢出点 、 闭合面积和闭合高度 。•溢出点: 油气充满圈闭后最先开始溢出的点 。•闭合面积: 通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积 。•闭合高度: 圈闭顶点到溢出点等势面垂直的最大高度 。构造起伏度: 以区域倾斜面为基准 , 到圈闭顶点垂直的最大高度 。油气藏的概念—— 油气在 单一圈闭 中的聚集。 具有统一的压力系统和 油水界面 ,是油气在地壳中聚集的基本单位。三、油气藏的概念及度量油气藏的度量及其中的油气水分布—— 油气藏的大小是用储量来度量静水条件下本 节 要 点1、掌握圈闭和油气藏的含义;2、理解溢出点、闭合高度、闭合范围的含义;3、学会度量圈闭;4、了解描述油气藏的各种术语。第二节 圈闭和油气藏的分类1、 圈闭和油气藏多年来 , 各国地质学家提出了 许多分类方案 , 主要可归为几种:① 以形态为依据的分类 (层状 、 块状 、 不规则状 )② 以成因为主的分类 (构造 、 地层 、 复合圈闭 )③ 混合分类:以成因为主 , 结合形态分类第二节 圈闭和油气藏的分类2、圈闭和油气藏分类的基本原则两条基本原则1)分类的科学性,即分类应能充分反映圈闭的成因,反映各种不同类型油气藏之间的区别和联系。2)分类的实用性,及分类应能有效地指导油气藏的勘探及开发工作,并且比较简便实用。自然界地质作用因素复杂,圈闭在其形成和演化过程中,往往不仅仅受某一种单一地质因素的控制。从这个角度讲,自然界的圈闭大都是复合作用的结果。圈闭成因的分类就是要强调其主导作用因素,因此,在分类中本书采用主因素分类原则,即根据圈闭形成的主控因素进行分类。本课程采用的油气藏分类方案构造油气藏背斜 油气藏断层 油气藏刺穿接触 油气藏构造 岩性油气藏砂岩上倾尖灭油气藏地层不整合油气藏地层超覆油气藏砂岩透镜体油气藏裂缝性油气藏生物礁油气藏岩性 造油气藏由于地壳运动使储层顶面发生变形 、 变位而形成的圈闭 , 称构造圈闭 。 在构造圈闭中的油气聚集 , 称为构造油气藏 。1、背斜油气藏2、断层油气藏3、岩体刺穿油气藏4、裂缝性油气藏一、背斜油气藏在地质作用下,储集层呈拱起的背斜,其上方为非渗透性盖层所封闭,形成背斜圈闭。其中聚集了油气而形成。(一 )可形成同生背斜;园丘状到狭长状,可以是对称,也可以是不对称,甚至是倒转的; 相差悬殊 , 小的不到 1平方公里 , 大的可达数千平方公里; 也可以是若干线状排列的背斜带 。还可以是统一的大型隆起背景上排列不规则的穹窿群; 也可以在不同程度上被断层复杂化 。油田 国家 盆地 发现年份圈闭类型产层时代产层岩性 油 (气 )可采储量(108108瓦尔 沙特 波斯湾 1948 背斜 J 碳酸盐岩 5000)布尔干 科威特 波斯湾 1938 背斜 K 砂岩 105(20300)萨法尼亚 沙特 波斯湾 1951 背斜 K 砂岩 西哥 坎佩切 1976 背斜 K 碳酸盐岩 28扎库姆 阿联酋 波斯湾 1964 背斜 J 碳酸盐岩 特 波斯湾 1957 背斜 K 砂岩 340)基尔库克 伊拉克 波斯湾 1927 背斜 酸盐岩 罗斯 西西伯利亚 1965 背斜 K 砂岩 罗斯 伏尔加 948 背斜 D 砂岩 国 松辽 1959 背斜 K 砂岩 20鲁迈拉 伊拉克 波斯湾 1953 背斜 K 砂岩 特 波斯湾 1941 背斜 J 碳酸盐岩 60)世界特大油田基本地质情况表气田 国家 盆地 发现年份圈闭类型产层时代产层岩性 可采储量(1012方 塔尔 \伊朗 波斯湾 1988 背斜 P 碳酸盐岩 罗斯 西西伯利亚 1966 背斜 K 砂岩 罗斯 西西伯利亚 1969 背斜 K 砂岩 罗斯 西西伯利亚 1971 背斜 K 砂岩 罗斯 西西伯利亚 1965 背斜 K 砂岩 罗斯 西西伯利亚 背斜 K 砂岩 罗斯 西西伯利亚 背斜 K 砂岩 罗斯 西西伯利亚 背斜 K 砂岩 兰 北海 1959 背斜 P 砂岩 尔及利亚 三叠 1956 背斜 T 砂岩 0个特大气田基本地质情况表挤压背斜圈闭和挤压背斜油气藏基底隆升背斜圈闭和基底隆升背斜油气藏底辟拱升背斜圈闭和底辟拱升背斜油气藏披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏逆牵引 (滚动 )背斜圈闭和逆牵引 (滚动 )背斜油气藏背斜圈闭和油气藏的类型 :)圈闭形成机理: 由侧向挤压作用形成(2)基本特点:① 两翼地层倾角较陡,呈不对称状,一翼陡、 一翼缓;② 闭合度较大,闭合面积较小③ 常有断裂(逆断层)伴生(3)分布特点 :挤压(压陷)盆地 : 前陆盆地山前褶皱带;升背斜圈闭和油气藏(1)圈闭形成机理: 盆地基底的隆升使沉积盖层变形(2)基本特点:① 两翼地层平缓,倾角小② 闭合度小,闭合面积较大③ 常形成大型油气田(3)分布特点 :构造稳定区 : 克拉通盆地或大型坳陷盆地?由 7个基底隆升背斜组成的大型长垣构造带南北长145西宽 6合面积250016)圈闭形成机理: 柔性物质 (盐、泥)活动上拱形成(2)基本特点:① 以短轴背斜或穹隆背斜为主② 顶部多被放射状断层切割③ 盐层以下构造消失(3)分布特点 :盐层、石膏比较发育的盆地3. 底辟拱升背斜圈闭和油气藏4. 披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏(1)圈闭形成机理: 古地形的突起和差异压实作用(2)基本特点:① 常呈穹隆状,顶平翼稍陡,背斜倾角向上变缓② 背斜幅度下大上小,闭合度也是下部大,上部小③ 闭合面积下小上大(3)分布特点 :古地形凸起的上方沉积基底结晶基岩、坚硬致密的沉积岩或生物礁块“基底”主要是奥陶系石灰岩或白云岩组成的剥蚀突起。)圈闭形成机理: 三角洲加积过程中的 断裂和重力滑动 作用(2)基本特点:① 三角洲相,位于同生断层的下降盘,与同生断层相伴生② 小型短轴背斜,靠近断层的一翼稍陡,另一翼稍缓③ 背斜高点向深部偏移轨迹平行于断层面(3)分布特点 :同生大断层的下降盘。④ 背斜轴线与断层线大致平行,沿断层成串出现⑤ 成藏条件好三角洲相发育区在断块运动及重力滑动作用下,边断边沉积,堆积在同生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑,使地层产生逆牵引,形成了这种特殊的“滚动背斜”日利亚尼日尔河三角洲地区 就有近 200个这种类型油气藏,如尼日利亚第一个海上油气田 —奥坎油田 ,它的油气藏即为典型的滚动背斜型油气藏。奥坎油田位于尼日尔河三角洲上,是一个滚动背斜圈闭,在其东北约 3一主要同生断层,它与滚动背斜都是同沉积的。奥坎背斜长约 10约5轴走向北西 —南东。构造平缓,有三个明显的高点。单井最初日产油量 1280t。二 、 断层油气藏储集层沿上倾方向受断层遮挡所形成的圈闭中的油气藏 。影响断层封闭性的主要因素① 断层的性质② 断层的产状压性封闭性好;张性封闭性差倾角小封闭性好;倾角大封闭性差断层具有两面性。④ 断层带其他封堵物的形成⑤ 两盘地层的对接情况被沥青、矿物充填的封闭性好砂-泥对接封闭性好砂-砂对接封闭性差③ 断层断穿地层的岩性泥岩发育封闭性好,砂岩发育封闭性差影响断层封闭性的主要因素(一 )断层圈闭的类型根据形成条件和形态特征 , 可分几种基本类型:(1) 断鼻构造圈闭;(2) 弧形断层或断块圈闭;(3) 交叉断层断块圈闭;(4) 多断层断块圈闭;(5) 逆断层断块圈闭 。断层圈闭断鼻油气藏永安镇油田永 12断鼻构造及油气藏断鼻构造及油气藏弧形断层断块油气藏交叉断层断块油气藏多断层复杂断块油气藏储集层的上倾方向上及侧向被三条或更多的断层切割封闭。逆断层油气藏这类油气藏出现在 挤压型盆地的边缘地带 , 可由多组逆断层或逆掩断层与储层结合而形成的各种形态的含油气断块 。 在逆掩断层上盘 , 形成了逆掩断块油气藏 ,在逆掩断层下盘 , 常常形成隐蔽性掩覆断块油气藏 。 如准噶尔盆地西北缘 。三 、 裂缝性油气藏定义 :是指油气储集空间和渗滤通道主要为 裂缝或溶孔 (溶洞)的油气藏。成因 :由于构造作用,加上其它后期改造作用,使其在局部地区的一定范围内,产生了裂缝和溶洞,具备了储集空间和渗滤通道的条件,与其它因素(如盖层、遮挡物)相结合,就形成了裂缝性圈闭,油气在其中聚集就形成了裂缝性油气藏。特点1.油气藏常呈块状。2.钻井过程中经常发生钻具放空、泥浆漏失和井喷现象。3.试井获得的地层实际渗透率比实验室测得的渗透率大的多。4.同一油气藏,不同的油气井之间产量相差悬殊,一般说单井产量都较高,而储量一般不大。三 、 裂缝性油气藏5、油气藏一般与背斜和断层有关。6、以碳酸盐岩储集层为主。伊朗加奇萨兰油气田第三系阿斯马利灰岩油气藏四、岩体刺穿圈闭和岩体刺穿油气藏岩体刺穿圈闭:由于岩体(盐体、岩浆岩体、泥火山)刺穿接触遮挡而形成的圈闭1. 盐体刺穿圈闭和盐体刺穿油气藏2. 泥火山刺穿圈闭和泥火山刺穿油气藏3. 岩浆岩体刺穿圈闭和岩浆岩体刺穿油气藏盐体侵入,刺穿沉积岩层形成圈闭机理地下岩体(包括盐岩、泥膏岩、软泥以及各种侵入岩浆岩)侵入沉积岩层形成底劈构造,如果底劈将沉积岩层刺穿,同时使储集层发生变形,储集层上倾方向与刺穿岩体接触形成遮挡条件,就形成了岩体刺穿圈闭。莫连尼油田 洛克巴丹油气田 墨西哥的岩浆岩刺穿油田四、岩体刺穿圈闭和岩体刺穿油气藏盐体刺穿 泥火山刺穿 岩浆岩体刺穿?1、直接与刺穿岩体有关的圈闭和油气藏2、与刺穿岩体有成因联系的伴生圈闭和油气藏。第四节 地层油气藏指储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭 ,称 地层圈闭 , 即与地层不整合有关的圈闭 。 在地层圈闭中的油气聚集 , 称为 地层油气藏 。这里所指的地层圈闭是 狭义的 , 是指储集层上倾方向直接与不整合面相切被封闭所形成的圈闭 , 不包括由于沉积条件的改变或成岩作用而形成的岩性圈闭 。地层圈闭与前述构造圈闭不同:构造圈闭是由于地层变形或变位而形成;而地层圈闭主要是由于储集层与不整合面接触的结果 。 储集层遭风化剥蚀后 , 又被不渗透岩层所超覆 , 形成 不整合遮挡 ;或者在剥蚀面之上 , 渗透层沿不整合面超覆 , 不整合成为遮挡层 。地层圈闭即是一种地层现象,又是一种构造现象。不整合对地层圈闭起主导作用,但通常必须与其他构造因素或岩性因素结合在一起构成封闭区。根据储集层与不整合面的关系,地层油气藏大致可以分成两大类:位于 不整合面之下的地层不整合遮挡油气藏 和 位于不整合面之上的地层超覆不整合油气藏 。一 、 地层不整合遮挡油气藏指位于不整合面之下 , 由不整合遮挡形成的地层油气藏 。此类油气藏主要与 潜伏剥蚀突起 及 潜伏剥蚀构造 有关 。1、地层不整合遮挡油气藏的形成机理地壳运动 → 抬升 → 风化剥蚀 → 凹突地形、破碎溶蚀带→ 沉降 → 接受盖层沉积剥蚀构造组成古地形突起的岩石,可以是石灰岩、白云岩、砂岩、火山岩、岩浆岩及变质岩等,它们的共同特点是:坚硬突出,经过长期的风化、剥蚀和地下水的循环作用后,都具有良好的储集性质,为油气储集创造了良好条件。2、地层不整合遮挡油气藏的形成条件在地台区及褶皱区都有分布,主要分布在地台区。可能是由于地壳升降较频繁,沉积间断多,基底断裂发育,容易形成一系列的剥蚀突起和剥蚀构造。在褶皱区,褶皱、断裂作用显著,特别是在盆地边缘,不整合现象普遍,同样会发育这种类型的圈闭条件。我国的任丘、渤海湾盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地均有分布。3、潜山型 )指 古 地 形突起被上覆不渗透地层所覆盖形成的油气藏 。该剥蚀突起是由前寒武系花岗岩、如背斜 、 单斜等 ),被剥蚀掉一部分 , 后来又被新的沉积层不整合所覆盖 , 形成的油气藏 。潜伏剥蚀构造油气藏哈西 ·迈萨乌得油田的主要储集层为寒武 油田范围内为一秃顶背斜,志留系及上古生界均缺失,巨厚三叠系膏盐层直接不整合于其上,形成良好的封闭条件,生油层志留系页岩分布在油田以外围翼。哈西 ·迈萨乌得油田平面图及剖面图1. 砂岩; 2. 泥岩; 3. 石灰岩; 4. 含气砂岩;5. 含气石灰岩; 6. 断层以碳酸盐岩为主的潜山油气藏较多,因碳酸盐岩易于破裂和溶蚀,能形成孔、洞、缝相结合的巨大而性能良好的储集体,成为油气聚集的有利场所。意大利 格罗托尔列 是实例之一。普鲁德霍湾油田 位于阿拉斯加北极斜坡的巴罗隆起上,是世界上最北的一个油田,也是北美最大的一个油田。油田东西长64公里,南北宽 32公里,面积约 2000平方公里,为一向西南倾伏的鼻状构造,北部被断层所切,东部被一不整合所削蚀,其上被下白垩系海相页岩不整合封闭。储集层主要属于二叠 部和西北部尚有密西西比系深部油藏和上侏罗统浅油藏。123层超覆油气藏地壳的升降运动及其差异性,常可引起海水或湖水的进退。这种水体进退的结果,在地层剖面上就表现为“超覆“和”退覆“。二、地层超覆油气藏① 圈闭形成机理: 盆地水进时,地层超覆沉积 ,砂岩被泥岩超覆覆盖,在不整合面之上形成地层超覆圈闭,油气在其中聚集形成地层超覆油气藏。② 分布: 地层超覆圈闭主要分布在盆地的 斜坡地带 (盆地的边缘 —— 缓坡;古隆起的周缘)上白垩统乌德宾组砂岩是美国最大的油田之一第五节 岩性油气藏岩性圈闭:由于储集层岩性、岩相的变化而形成的圈闭。岩性油气藏:岩性圈闭中的油气聚集。其形成可在 沉积过程 中形成 , 亦可在 成岩过程 中形成 。沉积过程中 , 因沉积环境或动力条件的改变 , 岩性在横向上会发生相变 。 当砂岩层向一个方向上变薄 , 直至上下层面相交于一点即尖灭在泥岩中 , 形成岩性尖灭圈闭 , 若向两边尖灭则形成透镜体圈闭 。 在 成岩和后生作用 期间 , 因次生作用改造亦可形成岩性圈闭 。第五节 岩性油气藏第五节 岩性油气藏岩性上倾尖灭油气藏透镜体油气藏生物礁油气藏第五节 岩性油气藏一、岩性上倾尖灭油气藏这类油气藏是由于储集层沿上倾方向尖灭而造成圈闭条件,油气聚集其中而形成的。一、岩性上倾尖灭油气藏一、岩性上倾尖灭油气藏:,板南斜坡带油藏剖面图辽河西部凹陷西斜坡发育了那些类型的油气藏?二、透镜体油气藏由透镜体或其他不规则状储集层,周围被不渗透性地层所封闭而形成透镜体圈闭,其中聚集了油气就形成了透镜体油气藏。二、透镜体油气藏透镜体油气藏低渗透岩层中的高渗透带油气藏?滨岸砂洲透镜体油藏生物礁圈闭:是指生物礁组合中具有良好孔 、 渗性的储集岩体被周围非渗透性岩层和下伏水体联合封闭而形成的圈闭 。三、生物礁油气藏1、生物礁油气藏的形成特点生物礁是指由珊瑚、层孔虫、苔藓虫、藻类、古杯类等造礁生物与海百合、有孔虫等喜礁生物组成的、原地埋藏的碳酸盐岩建造。世界各地都发现古代的生物礁。古代生物礁与现代生物礁在成因上是相似的,生物礁各部分及其岩相分布都可与现代生物礁相对比。古代生物礁与现代生物礁在成因上是相似的,生物礁各部分及其岩相分布情况等都可与现代生物礁相对比。生物礁油气藏不仅储量大、产量也高,加拿大的油气产量约有 60%产自生物礁油气藏,墨西哥全国石油产量的 70%产自生物礁油气藏。生物礁油气藏在世界石油储量中占很重要的地位,据 界上生物礁型大油田的总储量达 08t。黄金巷环礁带 位于墨西哥城东北的坦皮科湾沿岸到墨西哥湾海上,包括:( 1)老黄金巷带;( 2)新黄金巷带;( 3)海上黄金巷带。整个环礁带呈椭圆形,长轴为北西 约150轴为北东 约 60上分支向西凸出呈弓背形,长约180田宽度约 2、生物礁油气藏的实例该生物礁是由在同一地方生长、死亡和埋藏起来的生物的坚硬部分构成的。礁体本身是介壳碎屑、灰质泥及灰质砂等混合物,并由方解石胶结起来。孔隙的大部分为溶孔。生物礁属上石炭统,生长在宾夕法尼亚系施特劳恩灰岩底盘上。流花 11我国海上发现的第一个大油田,也是我国最大的生物礁油田。位于珠江口盆地东沙隆起的西南部,是一个大型背斜构造。储集层为上第三系中新统生物礁灰岩。礁体内显示礁、滩间互分布的特点。礁灰岩主要为珊瑚藻粘结灰岩、泥粒灰岩。流花 111200m),是一个具底水的块状生物礁油藏,具有大致统一的油水界面,油柱高度 74.5 m,构造圈闭幅度 75 m,礁体基本为油所充满。第六节 复合圈闭油气藏一 、 基本概念储层上倾方向由两种或两种以上因素 ( 构造 、 地层 、 岩性 、 水动力 ) 联合封闭而形成的油气藏 。二 、 造 造-地层油气藏3、岩性 地层圈闭是指有地层沉积间断和沉积相变或储集层成岩作用等因素共同作用下形成的非构造圈闭,这类圈闭的盖层部分或全部由不整合面遮挡构成,其储集则明显受沉积相变或成岩作用的控制,储层孔渗性横向变化复杂。4、水动力油气藏由水动力或和非渗透性岩层联合封闭,使静水条件下不存在圈闭的地方形成聚集油气圈闭,称为水动力圈闭,其中聚集了商业规模的油气后,称为水动力油气藏。—— 地层产状发生轻度变化的 构造鼻 和 挠曲带 , 单斜储集层岩性不均一 和 厚度变化带 以及 地层不整合附近。在这些部位,当渗流地下水的动水压力和油气运移的浮力方向相反、大小大致相等时,可阻挡和聚集油气,形成水动力油气藏。一、水动力概念水动力 ,使储集层中地下水发生流动的力。在水动力作用下,油、气的力场强度是 浮力 和 水动力 的合力。水动力作用可使静水条件的油气藏遭到破坏,也可使原先不存在圈闭和油气藏的地方形成水动力圈闭的油气藏。气密度油水对气藏而言水压梯度、、、、it g g :二 、 基本特征圈闭中油水 (气水 )界面倾斜或弯曲的 。特点 :没有确定的圈闭位置;很大程度上取决于水压梯度及其变化 。三 、 主要类型构造鼻或阶地型水动力 圈闭;鼻状构造型水动力油气藏鼻状构造型水动力油气藏德克萨斯州韦特油田构造平面和剖面图思考题1、名词解释圈闭、油气藏、圈闭的闭合度和闭合面积、油气柱高度、含油面积、构造圈闭、背斜圈闭、生长断层与逆牵引背斜、底辟作用、差异压实作用、地层圈闭、岩性圈闭、生物礁圈闭、水动力圈闭、复合圈闭。2、简述油气藏分类的原则。3、试述背斜圈闭的成因类型及其封闭机制。4、如何认识断层的两面性。5、简述地层圈闭的类型及其成因。6、简述底辟背斜与刺穿接触构造的区别和联系。7、试述岩性圈闭的类型及其成因。
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