《(1.6)--第三章 圈闭和油气藏石油及天然气地质学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(1.6)--第三章 圈闭和油气藏石油及天然气地质学.ppt（104页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Petroleum and Natural Gas Geology 5 5号层试油，平均日产号层试油，平均日产油油23.1823.18方，气方，气21492149方方 美国著名石油地质学家 莱复生总结了一句话：“找到圈闭就打井！”什么是圈闭？圈闭有哪些类型？如何确定圈闭？第三章第三章 圈闭和油气藏圈闭和油气藏Traps and Petroleum Accumulation第一节 圈闭和油气藏的概念及分类 Concept and Classification of Trapss and Petroleum Accumulation 第二节 构造圈闭和油气藏 Structural Traps an
2、d Petroleum Accumulation 第三节 地层圈闭和油气藏 Stratigraphic Traps and Petroleum Accumulation 第四节 水动力圈闭和油气藏 Hydrodynamic Traps and Petroleum Accumulation 第五节 复合圈闭和油气藏 Combination Traps and Petroleum Accumulation一、圈闭和油气藏的普通概念概念：储集层储集层中能够聚集并保存油气的场所。内涵：其一，圈闭仅具有聚集和保存油气的能力，但并非每一个圈闭都聚集并保存了油气；聚集并保存了油气的圈闭称为油气藏，而没有聚集
3、并保存油气的圈闭称为空圈闭。其二，圈闭的构成要素包括储集层和封闭条件；储集层的孔隙性和渗透性为圈闭捕集油气提供了储集空间和渗滤条件；但要保存油气还需要有封闭条件。油气藏：油气藏：单一圈闭中的油气聚集（地壳中最基本的油气聚集单元），在一个油气藏中具有统一的压力系统和油（气）水界面。显然，油气藏的构成要素包括圈闭和油气水流体。如果圈闭中只聚集了石油，则称为油藏；只聚集了天然气，则称为气藏；聚集了油和气，且形成游离气顶，则称为油气藏。二、流体力学基础上的圈闭和油气藏的概念Hubbert（1940，1953）运用地下水运动原理，论述了地下含水的多孔介质中，油气藏形成过程中的流体动力学机制，即在地下含水
4、的储集层中，在油气力场的支配下，油气流体从油气高势区向低势区运移。圈闭现代概念：储集层中被油气高势区和非渗透性遮挡联合或单独封闭的相对油气低势区。储集层中的特定部分之所以能够聚集并保存油气，实际上是因为那里是油气的相对低势区（势能相对最小，动能为零）。（一）流体势（一）流体势HubbertHubbert（19401940；19531953）提出机械能（流体势）：）提出机械能（流体势）：单位质量的流体所单位质量的流体所具有的机械能的总合。包括压能、位能、动能具有的机械能的总合。包括压能、位能、动能：由于地下流体渗流速度十分缓慢，故动能项近似为零；地下储层中由于地下流体渗流速度十分缓慢，故动能项近
5、似为零；地下储层中流体密度压缩性较小，密度视为定值，故积分可简化，因而流体势流体密度压缩性较小，密度视为定值，故积分可简化，因而流体势为：为：在地层水处于静止状态时，为静水柱压力，在地层水处于静止状态时，为静水柱压力，P=w g h水势取决与测势面相对于基准面的高度，与质点的位置无关，即地水势取决与测势面相对于基准面的高度，与质点的位置无关，即地层空间水势处处相等。层空间水势处处相等。hHB（二）油势、气势（二）油势、气势 不考虑毛细管力的作用，则油气势可以用水势来描述：不考虑毛细管力的作用，则油气势可以用水势来描述：在静水条件下，水势是一个常数，则油、气势只取决于高程，在静水条件下，水势是一
6、个常数，则油、气势只取决于高程，且高程越大，油、气势越小，高程越小，油气势越大，因此且高程越大，油、气势越小，高程越小，油气势越大，因此深处是油气势的高势区，浅处是相对低势区，深处是油气势的高势区，浅处是相对低势区，油气总是从深油气总是从深处向浅处运移的。静水条件下，油气界面是水平的。处向浅处运移的。静水条件下，油气界面是水平的。动水条件下，水势是变化的，油气势取决于水势和高程，水势动水条件下，水势是变化的，油气势取决于水势和高程，水势是从供水区向泄水区变小，油气势同样向泄水区偏移。是从供水区向泄水区变小，油气势同样向泄水区偏移。动水动水条件下油气界面向水流下游方向倾斜。条件下油气界面向水流下
7、游方向倾斜。hHB（三）静水和动水条件下对圈闭和油气藏的理解（三）静水和动水条件下对圈闭和油气藏的理解1.1.静水条件静水条件在静水条件下，低油、气势空间是在埋深浅的部位。如果在静水条件下，低油、气势空间是在埋深浅的部位。如果上方有下凹的非渗透层构成封闭条件，这里的低油、气势上方有下凹的非渗透层构成封闭条件，这里的低油、气势空间储集层联合封闭条件就构成了油气的圈闭。空间储集层联合封闭条件就构成了油气的圈闭。2.动水条件油、气势（O、g）同时取决于高程（z）和水势（w）。如果油、气势降低的方向有像背斜或构造鼻形态的非渗透层遮挡，其中的储集层联合遮挡就有可能形成油、气的低势空间即圈闭。圈闭的位置相
8、对静水条件下的位置，沿水流方向移动，移动的距离取决于流体势的具体特征。动水条件可以使静水条动水条件可以使静水条件下曾存在的圈闭位置发生件下曾存在的圈闭位置发生变化，也可使静水条件下不变化，也可使静水条件下不存在的圈闭的部位形成新的存在的圈闭的部位形成新的圈闭。圈闭。三、圈闭和油气藏的度量（一）圈闭的度量圈闭的度量是指评价一个圈闭有效容积的大小。一般按下列步骤进行：1.确定溢出点2.确定闭合高3.确定闭合面积4.确定圈闭的储集空间1.溢出点溢出点溢出点是指圈闭能够容纳油气的最大限度的位置。若低于该点高度，油气就溢向储集层的上倾方向。该点是油气溢出的起始点，又叫最高溢出点。有时可能出现两个圈闭共享
9、同一个溢出点（如：图有时可能出现两个圈闭共享同一个溢出点（如：图4-4中中SBC点）。一个圈闭内部不能点）。一个圈闭内部不能出现溢出点。如果在一个地区若干圈闭联合形成一个大的出现溢出点。如果在一个地区若干圈闭联合形成一个大的“统一圈闭统一圈闭”，则它好象也有，则它好象也有“溢出点溢出点”（如：图（如：图4-4中中SD点），但它不是最高溢出点，不是真正的溢出点。这类点），但它不是最高溢出点，不是真正的溢出点。这类“统统一圈闭一圈闭”不是单一圈闭，可以称为一个特定地区的一个不是单一圈闭，可以称为一个特定地区的一个“联合圈闭联合圈闭”或或“复式圈闭复式圈闭”（composite trap）。）。“复
10、式圈闭复式圈闭”的的“溢出点溢出点”位置随图幅范围的不同而不同，没有位置随图幅范围的不同而不同，没有客观性。我们所指的一个圈闭是单一圈闭，它的溢出点位置和圈闭几何学特征是客观的。客观性。我们所指的一个圈闭是单一圈闭，它的溢出点位置和圈闭几何学特征是客观的。在没有作特别说明是在没有作特别说明是“复式圈闭复式圈闭”时，一个圈闭默认含义是指单一的圈闭。时，一个圈闭默认含义是指单一的圈闭。对于动水条件，背斜和鼻状构造圈闭的溢出点通常可以理解为：是在水流方向一侧的倾斜或弯曲的等势面与非渗透层底面开始溢出油气的交点。但该点位置将会随水动力、油气等势面和非渗透层底面的空间几何形态的变化而有所变化。不是所有的
11、圈闭都有溢出点，例如：被非渗透层完全包裹的储集体构成的圈闭。2.确定闭合高闭合高闭合高是过溢出点的等势平面与非渗透层底面之间的最大垂直距离，或者非渗透层底面到过溢出点的等势面的最大垂直距离。在静水条件下闭合高（或闭合度）是指闭合顶点到通过溢出点的距离。在动水条件下，闭合高情况是复杂的，不宜下一个简单的定义。3.确定闭合面积闭合面积闭合面积就是过溢出点的构造等高线（水平面）与储集层顶面及其它封闭面（如断层面、不整合面、岩性尖灭带）所交切构成的闭合区面积。在静水条件下，因为过溢出点的等势面与非渗透层底面交线与构造等高线平行。在动水条件下，闭合面积为过溢出点等势面与非渗透层底面交线所围限面积。4.确
12、定圈闭的储集空间参数有圈闭空间，储集层厚度和有效孔隙度。储集层的厚度需扣除非渗透的隔夹层的厚度。孔隙度孔隙度的分类的分类（二）油气藏的度量1.油（气）柱高度：油（气）藏顶点到油（气）水界面的垂直距离。显然它小于或等于闭合高度。2.含油（气）边界和含油（气）面积：油（气）藏中油水界面与储集层顶、底面的交线，其中与底面的交线称内含油（气）边界，与顶面的交线称外含油（气）边界。通常采用外含油（气）边界圈定含油（气）面积。3.气顶和油环：在存在游离气的油气藏中，气位于顶部称气顶。油在气、水之间称环状分布称油环，油环是夹持在气-水界面与油-水界面之间的环状区域。S SS SS SA圈闭（顶点等高线数据位
13、-630m）：溢出点构造等高线数据：-730m油水界面等高线数据：-700m气油界面等高线数据：-660m闭合高：-730 -630m（100m）气柱高：-630 -660m（30m）油柱高：-660 -700m（40m）B圈闭（顶点等高线数据位-690m）：溢出点构造等高线数据：-790m油水界面等高线数据：-740m气油界面等高线数据：-700m闭合高：-790 -690m（100m）气柱高：-690 -700m（10m）油柱高：-700 -740m（40m）储层顶构造等高线数据：-1470m储层底构造等高线数据：-1640m油水界面等高线数据：-1590m气油界面等高线数据：-1510m
14、闭合高：气柱高：油柱高：四、圈闭和油气藏的分类圈闭是诸多地质条件和过程相互作用的产物，这些地质条件可能组合出种类繁多的圈闭，使得每一个圈闭具有其独特性；然而，同一类圈闭其形成条件又具有一定的可比性即共性以区别于不同类型的圈闭。圈闭的分类要能够概括和归纳不同类型圈闭的成因、共性和个性，体现分类的科学性原则；而且分类还要能够有利于指导圈闭的识别和油气藏的发现，体现分类的实用性原则。国际上具代表性的圈闭分类有：1、1934年，McCollough将圈闭分为构造圈闭构造圈闭和非构造圈闭非构造圈闭。2、1936年，Levorsen提出地层圈闭地层圈闭，它包括岩性圈闭岩性圈闭和不不整合圈闭整合圈闭。3、1
15、954年，Levorsen将圈闭划分为构造圈闭构造圈闭、地层圈闭地层圈闭和复合圈闭。复合圈闭。4、1967年，Levorsen又将圈闭划分为构造圈闭、地层圈闭、构造圈闭、地层圈闭、水动力圈闭水动力圈闭和复合圈闭复合圈闭。5、1994年，K.T.Biddle和C.C.Wielchowsky将圈闭主要分为构造、地层构造、地层以及构造和地层结合的复合圈闭构造和地层结合的复合圈闭，进一步细分构造圈闭和地层圈闭。6、2001年，R.R.Vincelette，E.A.Beaumont和N.H.Foster也将圈闭分为构造、地层、水动力（流体）构造、地层、水动力（流体）和复复合圈闭合圈闭。我国具代表性的圈闭
16、分类有：我国具代表性的圈闭分类有：1、1986年，胡见义将非构造圈闭油气藏分为岩性岩性、地层地层、混合型混合型和水动力圈闭水动力圈闭油气藏等四类。2、1994年，陈荣书将圈闭和油气藏分为构造构造、地层地层、水水动力动力以及复合圈闭复合圈闭和油气藏等四大类和17种亚类。3、1999年，张厚福等将油气藏分为构造构造、地层地层、岩性岩性、水动力水动力和复合复合油气藏等五大类和14种类型。4、2005年，翟光明和高维亮按圈闭形成的主导成因因素将我国含油气盆地中的油气藏分为背斜背斜、断层断层、岩性岩性、地层地层、混合混合和水动力水动力等六大类。5、2006年，蒋有录和查明将油气藏分为构造构造、地层地层、
17、岩岩性性、水动力水动力和复合复合油气藏等五大类和15种类型。大大类构造圈构造圈闭地地层圈圈闭水水动力圈力圈闭复合圈复合圈闭亚类1.背斜圈闭1.岩性圈闭1.构造鼻型水动力圈闭1.构造地层复合圈闭2.断层圈闭2.不整合圈闭2.单斜型水动力圈闭2.构造水动力复合圈闭3.裂缝性背斜圈闭3.多因素地层圈闭3.纯水动力圈闭3.构造地层水动力复合圈闭4.刺穿圈闭5.多因素构造圈闭本教材采用的分类是综合考虑圈闭的基本要素（储集层和封本教材采用的分类是综合考虑圈闭的基本要素（储集层和封闭条件）的成因进行的圈闭分类。闭条件）的成因进行的圈闭分类。油气藏分类与圈闭分类一油气藏分类与圈闭分类一一对应。一对应。隐蔽圈闭
18、和油气藏关于隐蔽圈闭和油气藏，我国从上个世纪70年代中期已开始关注和研究。随着容易认识和查明的大多数构造圈闭的钻探目标的减少，人们对隐蔽圈闭和油气藏给予了更多的关注和深入的研究。意思指形成圈闭的地质变化和圈闭的具体位置是隐蔽的难以捉摸。那时的“隐蔽圈闭”本意是指构造、地层和流体多因素复合形成的圈闭。1972年，美国石油地质学家M.T.Halbouty起用“Subtle Trap”这一术语时，才是指勘探难度较大和成功率较低的各类地层圈闭（岩性圈闭和不整合圈闭）。1982年，Halbouty进一步把隐蔽在不整合面下或推覆构造带下勘探难度较大的各类潜伏圈闭都称之为隐蔽圈闭。1984年出版的中国隐蔽油
19、气藏勘探论文集，这可能是我国较早的有关隐蔽圈闭和油气藏研究的较集中发表的成果，主要指岩性圈闭、礁型圈闭、泥岩裂缝圈闭、不整合圈闭、古潜山圈闭、逆掩断层下的圈闭和构造与地层复合的圈闭等。1986年胡见义等编著出版的非构造油气藏从中国陆相湖盆的地质特征出发，将非构造油气藏划分为岩性圈闭、地层圈闭、混合圈闭和水动力圈闭油气藏等4大类。1996年和2003年我国分别在青岛和北京召开了“隐蔽油气藏勘探学术研讨会”和隐蔽油气藏国际会议，并分别出版了相应的论文集。2004年李丕龙等出版了陆相断陷湖盆隐蔽油气藏形成。2007年庞雄奇等认为隐蔽圈闭油气藏应包括岩性地层圈闭油气藏、非浮力作用形成的特殊类型的圈闭油
20、气藏和复杂构造圈闭油气藏。近十年来，有关隐蔽圈闭和油气藏的研究成果主要集中在地层圈闭（主要是岩性圈闭和不整合圈闭）和构造-地层复合圈闭的研究方面，尤其关注受沉积作用和成岩作用控制的岩性圈闭的研究方面。随着高分辨率三维地震和测井技术的应用以及盆地沉积学、地震地层学和层序地层学的发展，为地层和沉积相带的解释以及储集岩性体的研究和预测提供了强有力的手段。第三章第三章 圈闭和油气藏圈闭和油气藏Traps and Petroleum Accumulation第一节 圈闭和油气藏的概念及分类 Concept and Classification of Trapss and Petroleum Accumu
21、lation 第二节 构造圈闭和油气藏 Structural Traps and Petroleum Accumulation 第三节 地层圈闭和油气藏 Stratigraphic Traps and Petroleum Accumulation 第四节 水动力圈闭和油气藏 Hydrodynamic Traps and Petroleum Accumulation 第五节 复合圈闭和油气藏 Combination Traps and Petroleum Accumulation1.概念构造圈闭：构造圈闭：储集层顶面发生局部构造变形和储集层顶面发生局部构造变形和变位，储集层上方被非渗透岩层封闭或
22、上变位，储集层上方被非渗透岩层封闭或上倾方向被断层遮挡而形成的圈闭倾方向被断层遮挡而形成的圈闭。构造油气藏：构造油气藏：储存了油气的构造圈闭储存了油气的构造圈闭。2.分类（1 1）背斜圈闭和油气藏）背斜圈闭和油气藏（2 2）断层圈闭和油气藏）断层圈闭和油气藏（3 3）裂缝性背斜圈闭和油气藏）裂缝性背斜圈闭和油气藏（4 4）刺穿背斜圈闭和油气藏）刺穿背斜圈闭和油气藏 1、背斜圈闭和油气藏（一）背斜圈闭的形成机理（一）背斜圈闭的形成机理主要是层状展布的储集层顶面拱起，上方被非渗主要是层状展布的储集层顶面拱起，上方被非渗透性盖层所封闭，而底面和下倾方向被高油气势透性盖层所封闭，而底面和下倾方向被高油
23、气势面或和非渗透性岩层联合封闭而形成的闭合低油面或和非渗透性岩层联合封闭而形成的闭合低油气势区。气势区。圈闭的面积可由通过溢出点的闭合的构造等高线圈闭的面积可由通过溢出点的闭合的构造等高线加以圈定。加以圈定。（二）背斜油气藏的基本特点（二）背斜油气藏的基本特点油气局限于闭合区内；气居上，其下为油，水位于油下；气油、油水或气水界线与构造等高线相平行；烃柱高度应等于或小于闭合度。背斜油气藏中的储油层应呈层状展布，具有良好的孔隙、渗透性，尽管绝大多数油层的储集性是不均一的，纵、横向可能存在较大的变化，但应是相互连通的。油层范围内具有统一的压力系统，油气水界面是统一的。当一个背斜腹部存在多层储集层时，
24、如果各油层之间并未完全分隔，而且相互连通，这种相互连通的多油层构成统一的块状储集体，常是形成巨大油气藏的重要条件之一。西西伯利亚麦德维热特大气田构造图和剖面图（三）背斜油气藏的主要类型（三）背斜油气藏的主要类型 按背斜构造成因分为两大类：挤压背斜和同生背斜。同生背斜按形成条件可进一步分为：同沉积背斜；差异压实背斜；塑性流动形成的隐刺穿背斜；与同生断层发育有关的逆牵引背斜等。同生背斜形成较早，对油气聚集，特别是早期聚集较为有利。（四四）背背斜斜圈圈闭闭和和油油气气藏藏的的构构造造形形态态特特征征及及随深度可能出现的变化随深度可能出现的变化 背斜圈闭形态是多种多样的，从穹窿状一直到狭长高背斜；闭合
25、面积可以从小于1km2到n103km2；背斜圈闭可以是完整的，也可以被断层复杂化。背斜圈闭随深度可能出现的变化，包括：圈闭形态、幅度、高点位移，甚至是背斜的消失，即可能在浅部存在背斜而深部不存在，或相反。中间层垂距变化；中间层垂距变化；重复褶皱；重复褶皱；平行褶皱；平行褶皱；不协调褶皱；不协调褶皱；刺穿和隐刺穿褶皱；刺穿和隐刺穿褶皱；不对称褶皱；不对称褶皱；礁和沉积差异压实；礁和沉积差异压实；多种假构造（溶蚀、坍多种假构造（溶蚀、坍塌造成的）；塌造成的）；不整合前的变形；不整合前的变形；逆掩断层（或推覆体）逆掩断层（或推覆体）下的背斜。下的背斜。2、断层圈闭和油气藏（一）断层圈闭的形成机理（一
26、）断层圈闭的形成机理 凡是储集层上倾或各个方向由断层封闭而形成的圈闭称断层圈闭。特别强调断层对储层上倾方向的封闭作用。断层对储集层上倾方向能否起封闭作用，主要取决于：断层使岩层位移与其相接的岩层是否具有渗透性。一般压性断层的封闭性好，张性断层的封闭性差。断层形成的时间对封闭性亦有影响，刚断开时，即使压性断层，也有一定的开启性；时间较久后，即使是张性断层，在重力作用下张开的断面可以闭合，或被粘滞性物质填充堵塞。断层在形成断层圈闭中之所以能起重要作用，除上述封闭作用外，还表现在下列两个方向：对原有构造进行不同程度的改造，使之与断层结合形成圈闭；断层使岩层发生倾斜、反向倾斜或逆牵引，形成新圈闭。部分
27、封闭完全封闭不封闭封闭效果取决于：封闭层的岩性、断层性质、断层形成时间封闭效果取决于：封闭层的岩性、断层性质、断层形成时间（二）断层油气藏的基本特征（二）断层油气藏的基本特征单一断层圈闭中聚集烃类流体后即成为断层油气藏。断层油气藏的基本特点之一是油气层上倾方向或各方被断层所限。对于仅在上倾方向受断层所限的油气藏来说，其下倾方向油（气）水界线与油气层顶面构造等高线相平行。断层油气藏中的油气层应具有较好孔隙性、渗透性，并呈层状展布。（三）断层油气藏的主要类型（三）断层油气藏的主要类型弯曲或交错断层与单斜结合形成的圈闭和油气藏；3个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏；单一断层
28、与褶曲（背斜的一部分）结合形成的断层圈闭和油气藏；逆和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆（或逆掩）断层圈闭和油气藏。新疆克拉玛依油田除西北侧靠近盆地边缘地区外，在断裂带主要断层发育区，都以断层油气藏为主，各断块油气藏都具有独立的压力系统、油气产量和油气边界，甚至产油层的层数都各不相同。东濮凹陷文92块油气藏平、剖面图图3-13东濮凹陷文92块油气藏平、剖面图3、裂缝性背斜圈闭和油气藏（一）裂缝性背斜圈闭形成机理（一）裂缝性背斜圈闭形成机理在背斜构造控制下，裂缝性储集层（体）被非渗透岩层和高油气势面联合封闭形成的闭合低油气势区。它与背斜圈闭的主要区别在于储集层不是呈层状展布，而仅在裂缝发育带形成
29、呈带状分布的不甚规则的裂缝储集体。裂缝性储集层是指经裂缝改造后才形成储集体，而未经改造部分为非渗透性岩层。裂缝成因可能有多种，这里主要是指在背斜控制下的构造裂缝，而非构造成因所形成的与背斜构造没有明显联系的裂缝性储集层中所形成的圈闭，大多属岩性圈闭。（二）裂缝性背斜油气藏的基本特点（二）裂缝性背斜油气藏的基本特点在裂缝性背斜圈闭中聚集烃类流体后，即成为裂缝性背斜油气藏。该类油气藏中油气分布总体上受背斜构造控制，但以裂缝发育带最为富集。油气产量、油气柱高度以及油气层压力分布极不均一。（三）裂缝性背斜油气藏的基本类型（三）裂缝性背斜油气藏的基本类型按储集层的岩石类型，可分为碳酸盐岩和其它沉积岩两大
30、类。碳酸盐岩中裂缝性背斜油气藏分布广泛，但以构造变形较为强烈的山前或其他发育褶皱背斜带的地区较为重要。扎格罗斯山前带中裂缝性背斜油气藏中的加奇萨兰油田褶皱强度中等到较强，有3套产油层：阿斯马里石灰岩（中渐新统）、萨尔维克石灰岩（中白垩统）、卡米石灰岩（上侏罗统），裂缝把它们沟通，形成具有统一压力系统的巨厚块状储集体，油气柱高达2100m。阿斯马里石灰岩之上为巨厚的上法尔斯膏盐层所封闭。图图3-15 3-15 石油沟石油沟东溪气田构造及剖面示意图东溪气田构造及剖面示意图1.1.气层；气层；2.2.气显示；气显示；3.3.不整合；不整合；4.4.井位；井位；5.5.高产井；高产井；6.6.低产井；
31、低产井；7.7.干井；干井；石油沟东溪气田构造及剖面示意图图图3-16 美国加利福尼亚州圣马利亚谷地裂缝性蒙特雷组地层对比及油田分布图美国加利福尼亚州圣马利亚谷地裂缝性蒙特雷组地层对比及油田分布图 4、刺穿背斜圈闭和油气藏（一）刺穿圈闭的形成机理（一）刺穿圈闭的形成机理地下岩体（包括软泥、泥膏岩、盐岩及各种侵入岩浆岩）侵入沉积岩层，使储集层上方发生变形，其上倾方向被侵入岩体封闭而形成的圈闭称为刺穿圈闭。至于那些受岩体侵入影响，使储集层上拱发生变形、变位（断裂）形成的圈闭，称为隐刺穿的背斜和断层圈闭。刺穿圈闭除上倾方向被侵入岩体封闭外，储集层上方还存在非渗透性岩层，下方和下倾方向被油气高等势面和
32、非渗透性岩层联合封闭等因素的配合，构成一个闭合的低油气势区。刺穿圈闭同样是由通过储层顶面溢出点的构造等高线与刺穿岩体封闭线联合构成的闭合区加以确定的。由于刺穿作用总是伴生岩层的断裂。因此，刺穿圈闭中储层上倾方向的封闭作用极少是由单一岩体构成的，常与断层结合形成刺穿断层圈闭。（二）刺穿油气藏的基本特征（二）刺穿油气藏的基本特征刺穿油气藏和刺穿断层油气藏的基本特点是油气在上倾方向一侧被刺穿岩体，或刺穿岩体-断层所限，其下倾方向油（气）水边界仍与构造等高线保持平行或基本平行关系。刺穿油气藏中的储油气层，除盐帽中的岩性油气藏外，大多呈层状展布，具有较好的孔隙、渗透性，且相互连通。（三）刺穿油气藏的主要
33、类型（三）刺穿油气藏的主要类型1）按刺穿央体的岩石类）按刺穿央体的岩石类型，可分为盐岩、膏岩、型，可分为盐岩、膏岩、软泥及它们的混合物、软泥及它们的混合物、岩浆岩岩浆岩4种，分别称为盐种，分别称为盐刺穿油气藏、膏刺穿油刺穿油气藏、膏刺穿油气藏、软泥或泥膏刺穿气藏、软泥或泥膏刺穿油气藏、岩浆侵入岩刺油气藏、岩浆侵入岩刺穿油气藏穿油气藏（2）按储集层与刺穿岩）按储集层与刺穿岩体的相互关系，可分为：体的相互关系，可分为：盐（膏、泥）栓（核）盐（膏、泥）栓（核）遮挡圈闭和油气藏；遮挡圈闭和油气藏；盐帽遮挡圈闭和油气藏；盐帽遮挡圈闭和油气藏；盐帽内透镜状圈闭和盐帽内透镜状圈闭和油气藏油气藏 。为与刺穿有
34、关油气藏：盐栓（核）遮挡油气藏、盐帽遮挡油气藏、盐帽内岩性油气藏；为伴生的非刺穿油气藏：背斜断层油气藏、断层油气藏、岩性油气藏、不整合油气藏A圈闭（顶点等高线数据位-630m）：溢出点构造等高线数据：-730m油水界面等高线数据：-700m气油界面等高线数据：-660m闭合高：-730 -630m（100m）气柱高：-630 -660m（30m）油柱高：-660 -700m（40m）B圈闭（顶点等高线数据位-690m）：溢出点构造等高线数据：-790m油水界面等高线数据：-740m气油界面等高线数据：-700m闭合高：-790 -690m（100m）气柱高：-690 -700m（10m）油柱高
35、：-700 -740m（40m）第三章第三章 圈闭和油气藏圈闭和油气藏Traps and Petroleum Accumulation第一节 圈闭和油气藏的概念及分类 Concept and Classification of Trapss and Petroleum Accumulation 第二节 构造圈闭和油气藏 Structural Traps and Petroleum Accumulation 第三节 地层圈闭和油气藏 Stratigraphic Traps and Petroleum Accumulation 第四节 水动力圈闭和油气藏 Hydrodynamic Traps an
36、d Petroleum Accumulation 第五节 复合圈闭和油气藏 Combination Traps and Petroleum Accumulation1.概念地层圈闭：地层圈闭：凡是储集层四周或上倾方向凡是储集层四周或上倾方向因岩性变化或储集层上倾方向中断因岩性变化或储集层上倾方向中断剥剥蚀或超覆而被非渗透性岩层或不整合面蚀或超覆而被非渗透性岩层或不整合面所封闭而形成的闭合油气低势区所封闭而形成的闭合油气低势区。地层油气藏地层油气藏：聚集工业规模的烃类流体聚集工业规模的烃类流体后的地层圈闭后的地层圈闭。2.分类（1 1）岩性圈闭和油气藏岩性圈闭和油气藏 （2 2）不整合圈闭和油气
37、藏不整合圈闭和油气藏 1、岩性圈闭和油气藏（一）岩性圈闭的形成机理（一）岩性圈闭的形成机理凡是储集层因岩性变化，其四周或上倾方向和顶、底为非渗透岩层所封闭而形成的圈闭称为岩性圈闭。储集层的岩性变化如果是在沉积过程中形成的，这种岩性圈闭又可称为沉积圈闭。透镜型岩性圈闭、上倾尖灭型岩性圈闭、礁型圈闭。储集层四周均被非渗透岩层封闭的称储集层四周均被非渗透岩层封闭的称透镜型岩透镜型岩性圈闭性圈闭，其位置由非渗透性边界限定；上倾方，其位置由非渗透性边界限定；上倾方向和顶、底被非渗透岩层封闭的称向和顶、底被非渗透岩层封闭的称上倾尖灭型上倾尖灭型岩性圈闭岩性圈闭，其位置由上倾方向非渗透性封闭线，其位置由上倾
38、方向非渗透性封闭线和储层顶面通过溢出点的构造等高线联合构成和储层顶面通过溢出点的构造等高线联合构成的闭合区加以确定。的闭合区加以确定。若是成岩后生过程中形成的，则可称为若是成岩后生过程中形成的，则可称为成岩圈成岩圈闭闭。礁型圈闭礁型圈闭是一类较特殊的岩性圈闭，是与沉积是一类较特殊的岩性圈闭，是与沉积环境和生物骨架沉积作用有关的圈闭。环境和生物骨架沉积作用有关的圈闭。上二叠统长兴组边缘礁储层对比图上二叠统长兴组边缘礁储层对比图（二）岩性油气藏的基本特点（二）岩性油气藏的基本特点岩性油气藏含油气边界完全为非渗透性边界所限或其上倾方向和顶、底为非渗透性边界所限，前者下方和后者下倾方向的油（气）水边界
39、与储层顶面等高线相平行。透镜状或楔状岩性油气藏的储层（孔隙、渗透性岩体）有时连续性较差，但不同层位储集体可叠合连片，形成中小乃至较大的油气藏。礁型油气藏以储量较大、烃柱高，特别是以高产著称，世界上有10口日产量达万吨以上的高产井，其中礁型占有4口。（三）岩性油气藏的基本类型（三）岩性油气藏的基本类型岩性油气藏根据储层或储集体展布特征，可分为透镜型和上倾尖灭型两种基本类型，透镜型岩性油气藏可进一步分为沉积型和成岩型2种亚类。1与沉积作用有关的透镜与沉积作用有关的透镜型岩性油气藏型岩性油气藏该类油气藏按储集层的岩石类型可分为碎屑岩和碳酸盐岩2种。河道砂、三角洲分流河道砂、沿岸带分布的河口坝砂岩透镜
40、体中油气藏大多属于碎屑岩透镜体中油气藏。美国密西西比州小溪油田登克曼砂岩等厚图及油田分布图 2与沉积作用有关的与沉积作用有关的上倾尖灭型岩性油气上倾尖灭型岩性油气藏藏在岸带附近广泛发育向陆方向上倾尖灭的碎屑岩、粒屑灰岩，特别有利于形成上倾尖灭型岩性气藏。得克萨斯州南部墨西哥湾沿岸雅古杰克逊砂岩（始新统AA）和弗里奥维克斯堡砂岩（渐新统BB）上倾尖灭圈闭和油气分布图气田的主要产气层为下二叠统的恰斯组、康锡尔格洛夫组及阿达密组。储集层为多孔鲕状灰岩和白云岩，以溶蚀型孔隙为主。气田为一单斜构造，局部有闭合高点。多孔碳酸盐岩向西在上倾方向泥质和砂质碎屑物逐渐增加，并被红色页岩和砂岩所代替而造成圈闭。产
41、气层的气水界面西高东低，或弯曲。有人认为，该气田是岩性和水动力两者联合封闭而形成的复合气藏。3、礁型油气藏、礁型油气藏礁型油气藏的主要类型：根据礁的形态特征及其与陆地关系，礁可分为：岸礁发育于海岸边缘；堡礁发育于泻湖与海盆之间；环礁与马蹄礁发育于碳酸盐台地之上，环礁面向海盆，中心有一泻湖；台礁、塔礁一般是全部或局部浸没在海水中的孤礁，生长迅速的称塔礁或柱礁。作为生长构造的礁体，礁顶面的构造等高线和礁体等高线大致可以圈定其分布范围。得克萨斯州斯库瑞县斯奈德-斯克雷油田 4与成岩后生作用与成岩后生作用有关的不规则岩性有关的不规则岩性油气藏油气藏成岩后生作用形成的不规则岩性圈闭和油气藏，以碳酸盐岩中
42、与白云岩化和岩溶作用有关的最为重要。这类圈闭和油气藏中的储集体大多呈不规则透镜型。美国俄亥俄州及印第安纳州的利玛印第安纳油气田构造及油气分布图 2、不整合圈闭和油气藏（一）不整合圈闭形成机理（一）不整合圈闭形成机理不整合圈闭是指储集层上倾方向直接与不整合相切、封闭而形成的圈闭。不整合圈闭的闭合面积是由不整合遮挡线与储集层顶面通过溢出点的构造等高线（或油气等势线）联合构成闭合区（或闭合低油气势区）。对于那些储集层在不整合面之上或之下，但没有与不整合面相切，而由其他因素作用而形成的圈闭，均不属于不整合圈闭和油气藏。（二）不整合油气藏的基本特征（二）不整合油气藏的基本特征不整合圈闭中聚集工业规模的油
43、气后称不整合油气藏。不整合油气藏的基本特点是油气藏上倾方向为不整合遮挡（封闭线）所限，下倾方向的油（气）水界面与油（气）层顶面构等高线相平行或基本平行。不整合油气藏中的储集层可以是层状，也可以是呈块状，特别是由碳酸盐岩组成的潜山，常因侵蚀和溶蚀作用，在不整合面之下形成良好孔、渗带。A.湖或海崖圈闭和油气藏；B.谷侧圈闭和油气藏；C.丘翼圈闭和油气藏；D.构造翼部圈闭和油气藏Rittenhouse（三）不整合油气藏的主要类型（三）不整合油气藏的主要类型1不整合面上的不整合油不整合面上的不整合油气藏气藏不整合面位于储集层之下，并与其上倾方向相切，造成对储层上倾方向的封闭作用。委内瑞拉东部马图林盆地
44、的夸仑夸尔油田 2不整合面下的不整合不整合面下的不整合油气藏油气藏它是不整合油气藏的主体。储集层可以由碎屑岩、碳酸盐岩等沉积岩层组成，也可以由变质的结晶基岩所组成。无论哪一类储集层都受强度不等的褶皱、断裂以及侵蚀作用所改造，从而形成不同的内幕构造和古地貌特征。根据不整合的古地貌特征成熟程度，将不整合面下的不整合圈闭分为青年、成年和老年期地层圈闭。一般来说，青年期地层圈闭和成年期的“斜坡”和“谷地”圈闭和油气藏具有较大的隐蔽性，较难发现；潜山，特别是大型的潜山圈闭和油气藏较易于发现和勘探，也是最重要的不整合油气藏。老年期的削平圈闭和油气藏可以是大型低平隆起的块状油气藏，也可以是在区域性隆起背景上
45、形成若干断续分布的油气藏，特别是碳酸盐岩发育区的削平油气藏。潜山型的油气藏，按储集层的岩类可分为3大类：碎屑岩、碳酸盐岩和结晶基岩。碎屑岩潜山型圈闭和油气藏的储集层一般为层状展布。由碎屑岩组成的潜山型大油田以阿尔及利亚的哈西、迈萨乌德复背斜上的哈西迈萨乌德大油田、埃尔加西埃尔阿格莱布、埃尔劳得巴久尔等油田、澳大利亚的哈利布特大油田、利比亚的萨里尔大油田等最为著名。结晶基岩（变质岩和岩浆岩）组成的潜山型油气藏，特称为基岩油气藏。基岩油气藏中的油气可以有3种来源：上覆烃源岩；基岩旁侧较低部位的烃源岩；基岩旁侧较低部位的油气藏因倾斜或超载而向上倾方向溢出，进而运移至基岩中。总之，基岩油气藏中的油气来
46、自不整合面之上沉积岩系烃源岩，而以不整合面或断层为油气运移的主要通道。基岩储集层以裂缝性为主，部分为基岩周围的残积沙。构造运动和风化作用是产生裂缝的主要营力。裂缝储集层的发育与构造运动强度、风化作用时间的长短和基岩本身的特征有关。基岩油气藏的盖层可以是由沉积岩层底部的直接覆于基岩之上的非渗透性岩层组成；也可以由沉积岩层稍高部位的非渗透性岩层组成。在后一种情况下，沉积岩底部的渗透性岩层与下伏基岩一起组成统一的含油气带。泌阳凹陷主要发育的油气藏类型泌阳凹陷主要发育的油气藏类型 第三章第三章 圈闭和油气藏圈闭和油气藏Traps and Petroleum Accumulation第一节 圈闭和油气藏
47、的概念及分类 Concept and Classification of Trapss and Petroleum Accumulation 第二节 构造圈闭和油气藏 Structural Traps and Petroleum Accumulation 第三节 地层圈闭和油气藏 Stratigraphic Traps and Petroleum Accumulation 第四节 水动力圈闭和油气藏 Hydrodynamic Traps and Petroleum Accumulation 第五节 复合圈闭和油气藏 Combination Traps and Petroleum Accumul
48、ation1.概念水动力圈闭：水动力圈闭：凡是储集层中因水动力和非渗凡是储集层中因水动力和非渗透性岩层联合封闭，使静水条件下不存在透性岩层联合封闭，使静水条件下不存在圈闭的地方形成新的圈闭圈闭的地方形成新的圈闭。水动力油气藏水动力油气藏：聚集工业规模的烃类流体后聚集工业规模的烃类流体后的水动力圈闭的水动力圈闭。一、水动力圈闭形成机制一、水动力圈闭形成机制所谓水动力，可以看作是使储层中地下水发生流动的力。Hubbert（1953）称为水的力场强度（Ew），（一）地层中的水势和力场强度（一）地层中的水势和力场强度机械能（流体势）：压能、动能、位能由于地下流体渗流速度及其缓慢，故动能项近似为零；地下
49、储层中流体密度压缩性较小，密度视为定值，故积分可简化，因而流体势为：在地层水处于静止状态时，为静水柱压力，P=w g h水势取决与测势面相对于基准面的高度，与质点的位置无关，即地层空间水势处处相等。B水从高势区向低势区流动，是由于受到一个方向与等势面垂水从高势区向低势区流动，是由于受到一个方向与等势面垂直的合力，指向为势降低最快的方向，即势梯度的反方向。直的合力，指向为势降低最快的方向，即势梯度的反方向。相邻等势面的势差就是力场对单位质量流体的在单位距离上相邻等势面的势差就是力场对单位质量流体的在单位距离上所做的功：所做的功：E为力场强度，单位质量流体在力场中受到的力，实质是势为力场强度，单位
50、质量流体在力场中受到的力，实质是势梯度的负值：梯度的负值：在动水条件下，水势（w）、水头（hw）不是常量。油、气势（O、g）、油、气头（ho、hg）同时取决于高程（z）和水势（w）。如果油、气势降低的方向有像背斜或构造鼻形态的非渗透层遮挡，其中的储集层联合遮挡就有可能形成油、气的低势空间即圈闭。圈闭的位置相对静水条件下的位置，沿水流方向移动，移动的距离取决于流体势的具体特征。动水条件可以使静水条件动水条件可以使静水条件下曾存在的圈闭位置发生下曾存在的圈闭位置发生变化，也可使静水条件下变化，也可使静水条件下不存在的圈闭的部位形成不存在的圈闭的部位形成新的圈闭。新的圈闭。BA（二）水动力圈闭形成机