第一章成藏动力学概述
油气成藏动力学

二、有效圈闭
有效圈闭:聚集了具有工业价值的油(气) 藏的圈闭。
具有以下条件。
(一)大容积
圈闭具有足以聚集具有工业价值 油气藏的容积。一般越大越好。但 要有其他圈闭条件配合。
(二)距离烃源区近
圈闭距离烃源区(成烃坳陷)足够近。
显然,一般越近越好。但要有其他圈闭条
件(油气运移路径)配合,否则,可能不能
第XXX章 油气藏形成与破环 第一节 油气聚集过程 (一)油气充注(二)油气混合(三)油气聚集过程 第二节 油气聚集 (一)油气聚集方式(二)油气聚集机制(三)油气聚集模式 第三节 油气藏形成条件 (一)必要条件(二)充分条件 第四节 油气藏形成时间与期次 (一)地质分析法(二)储集层成岩矿物分析法 第五节 油气藏的破坏与再分布 (一)油气藏破坏的主要地质作用(二)油气藏的再分布 第六节 非常规油气藏
油气差异聚集原理
Gussow认为:静水条件下,如果在油气运移的主方 向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的 圈闭,当油气源充足和盖层封闭能力足够大时,油气 首先进入运移路线上位置最低的圈闭,由于密度差使 圈闭中气居上,油居中,水在底部,当第一个圈闭Ⅰ 被油气充满时,继续进入的气可以通过排替作用在圈 闭中聚集,直到整个圈闭被气充满为止,而排出的油 通过溢出点向上倾的圈闭Ⅱ中聚集;若油气源充足, 上述过程相继在圈闭Ⅲ及更高的圈闭中发生;若油气 源不足时,上倾方向(距油源较远)的圈闭则不产油 气,仅产水,称为空圈闭。所以在系列圈闭中出现自 上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→ 纯气藏的油气分布特征。但这种结果只能代表原始的 聚集规律,后期地质条件的改变有可能破坏这种聚集 情况。
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断
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56ຫໍສະໝຸດ 0.5mm(二)系列圈闭的差异聚集
油气成藏动力学

油气成藏动力学概述
(Introduction to Dynamics of Petroleum Accumulation)
何 生 (shenghe@)
中国地质大学(武汉)资源学院 石油及天然气工程系 2011年5月
在沉积盆地演化和含油气系统分析的基础上,综 合利用地质、地球物理、地球化学方法和计算机模拟 技术研究油气输导和储集系统形成与演化的机理,研究 油气源和油气生成的化学热力学及动力学以及油气运 聚的流体动力学及其控制因素,重建油气成藏过程, 研究油气分布规律;
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阶段 总结
成绩评定办法 及考试方式
考试方式: 课程报告
油气成藏动力学课程报告要求
1. 至少阅读近5年公开发表的学术文献和以往公开发表的经典论文,中、英 文文献20篇(英文文献不少于5篇)撰写一篇综述性课程报告,内容可涉 及以下专题(任选其中一个专题),必须是5-10年最新进展的内容: (1)烃源岩和油气生成动力学,硫酸盐热化学还原反应,生物气,页岩气 (2)输导系统和油气运移流体动力学,超压与油气运移,异常压力系统 (3)油气充注和成藏时期研究方法,烃源岩同位素年龄(Re-Os,Rb-Sr) (4)油气成藏同位素年代学及定年技术,沥青同位素年龄(U-Pb) (5)烃源岩和储层成岩动力学,流体-岩石相互作用
——田世澄等,1996
一个油气成藏流体动力系统是由固体格架和其中 的流体(油、气、水)组成的一个统一整体,它具有特 定的功能和相对稳定的边界,其中的流体构成一个流 动单元,受控于一个统一的压力系统。并可提出重力 驱动型、压实驱动型、流体封存型和滞流型流体动力 系统类型的划分方案。
—康永尚和郭黔杰,1998
2.报告全文字数控制在4000-5000字,按课程报告格式; 3.参考文献详细目录按发表论文的格式附在报告的最后;
论成藏动力学与成藏动力系统

A d i s c u s s i o n o n d y na mi c s a nd dy n a mi c s y s t e m f o r h y dr o c a r b o n i g m r a t i o n a nd a c c u mu l a t i o n
ra g t i o n a n d a c c umu l a t i o n, g e o d y na mi c b a c k ro g u n d o f b a s i ns ,a n d d y na mi c s y s t e ms f o r h y d r o c a r bo n mi ra g t i o n
f r o m s o u r c e r o c k s t o t r a p s nd a e n t r a p me n t .The dy na mi c s y s t e m n o t o n l y s e r v e s a s a c a r r i e r f o r h y d r o c a r b o n mi — ra g t i o n a n d a c c u mu l a t i o n d y na mi c s ,b ut a l s o o c c up i e s a v e r y i mp o r t a n t p l a c e i n t h e d y na mi c s s t u d i e s .I t c o n s i s t s ma i nl y o f h y d r o c r bo a n e x p ul s i o n u ni t s a n d t h e i r c o mbi n a t i o n s,s u bs y s t e m o f h y d r o c rb a o n mi ra g t i o n a n d a c c u mu .
油气成藏动力学讲解

运用测井曲线预测压力以及超压与油气成藏的关系摘要随着国内外油气勘探开发的不断深入,超压已成为当前石油地质学研究的热点领域。
本文综合总结前人的一些研究成果,对超压的成因,机制进行了分析,并对超压与油气成藏条件关系,超压对油气成藏过程影响,以及超压对油气分布的影响进行了阐述。
最后对超压研究一些现状问题以及对未来的研究趋势进行了小结。
关键词超压油气成藏条件油气成藏过程油气分布0引言随着国内外油气勘探开发的不断深入,超压已成为当前石油地质学研究的热点领域。
石油地质理论认为,地层超压的形成、发育、演化与油气藏关系密切,对油气藏各个成藏要素和过程都有显著影响(刘玉华,2011)。
因此在进行以油气藏为核心的成藏机理研究时,就必须研究超压的重要影响作用。
据统计,在世界范围内已知有180多个沉积盆地具有超压地层体系,占世界盆地的2/3,其中超压体系与油气分布有成因联系的约有160个沉积盆地。
在我国含油气盆地中,已发现29个地区具有超压,其中海域8个,陆地21个。
上世纪60年代初开始在四川盆地的超压层中寻找天然气,总结了一些超压与油气的经验关系。
70年代以后再东部陆地与海上许多含油气盆地中接连不断地发现超压层,以及许多与超压有关的油气田。
沉积盆地中超压研究已经成为盆地分析与研究中不可缺少的组成部分,在油气资源勘探与远景预测中起着越来越重要的作用。
超压分布特征:1.超压区的形成常与烃类生成有关;2.超压区纵向分布范围很大,多分布于中深层(3000m 以下),在我国从石炭系至新近系均有分布,以新生代为主;3.超压体系赋存于各种地质环境中,如我国东部的伸展盆地、转换——伸展盆地以及西部挤压型前陆盆地各部位,盆地类型不同,超压成因不同,埋藏深度各异但对油气都起着重要的控制作用。
4.超压区的地热梯度通常较高;5.超压是流体滞留引起的一种不平衡状态,控制其存在和分布的主要因素是渗透率及孔隙的可压缩性。
前人已对其定义、成因类型、及对油气成藏的影响做过极为详细的分析,因为超压不仅在油气生成、储层储集物性、超压封盖等方面起了重要作用,而且为烃类的运移提供了动力。
成藏动力学系统叠置的地球化学效应及成藏作用

3、 叠置前,下部系统曾 经进入门限以下,生排烃, 甚至聚集成藏。后经构造 运动,抬升剥蚀。再后, 上部系统叠置于其上,随 着上部系统埋深加大,使 下部系统重新深埋,甚至 超过了它历史上达到过的 最大深度、温度,从而使 尚未演化完结的烃源岩二 次生烃、排烃,而上部叠 置的系统本身也先后进入 门限生烃、排烃。出现两 个生烃期、排烃期。
脱沥青作用的结果将导致沥青沉积在油层底部形成沥青垫。 沥青垫是油藏中重要的有机隔层,对油气开采、开发有重要的影响。
牙哈油气田位于塔里 木盆地塔北隆起北部 轮台断阶带,是一个 凝析油气藏和轻质油 藏为主的油气聚集带。
牙哈断裂纵贯整个油气田,是一条近NE向延伸的南倾正断层,延伸长约68Km, 在其上升盘发育一系列串珠状断鼻、断背斜,有利于油气聚集和保存,牙哈油 气田第三系发育完全,两个主力油层为上第三系吉迪克组底砂岩和下第三系 底——白垩系砂岩,上第三系泥岩和膏盐层为牙哈油气田区域盖层,牙哈油气 田油气来自库车坳陷陆相三叠-侏罗系湖相页岩和沼泽相煤系地层。
由于上、下两大系统有机质类型、演化阶段的不
二、产物 的差异
同,叠置后的产物也会发生较大的差异。
在上述三种演化史情况下,如果上、下系统母质 类型不同,则每种演化史均会出现四种情况:
1、上、下均为生油型母质; 2、上、下均为生气型母质; 3、上为生油型母质,下为生气型母质; 4、上为生气型母质,下为生油型母质。
上述四种母质的配置情况,在不同的时期,在特定的条件下可以造成两 个系统中不同源的 4 种 产物相遇的情况:上、下系统的油—油相遇, 气—气相遇,油—气相遇,气—油相遇。
在这四种产物相遇中,由于一般有机质是先生油、后生气,即使是煤系 也是先有一短的生油期,而后是生气,因此,油—气相遇出现的机率最 多,油气相遇后发生的地质和地球化学、物理化学变化最明显,对成藏 的影响作用最突出。
石油地质学 第一节 油气成藏动力

式中,G为地温梯度,℃/100m;TH为H处的温度,℃;T0为地表恒温带 (地球内热与太阳辐射热的相互影响达到平衡的地带)的温度,℃;H
为测温点与恒温带深度之差,m。
大地热流
大地热流表示的是地球内部在单位时间内向地球表面单位面 积上传递的热量,是地壳深部热特征的反映,能从本质上揭示地 温场的固有特征,是表征地温场特征的最重要地质-地球物理参 数,其在数值上等于地温梯度与岩石热导率的乘积,即: Q=K×G
三、流体势能场
油气二次运移是在饱含水的多孔介质的输导层和通道 (断层、不整合面和相互连通的孔隙—裂缝系)中发生的 以独立相态为主的位置迁移。
在同一输导系统内,对油气运聚起控制作用的主导因 素是油气的势能。
流体势的定义有多种,目前应用较广泛的有两种。 (1)Hubbert(1940,1953)提出的概念,他将单位质 量流体所具有的机械能的总和定义为势,其由位能、压能 和动能三大部分构成,其数学表达式为:
• 1953年,Dickinson对美国墨西哥湾岸地区的异常压力进行了研究, 从而揭开了异常压力研究的时代序幕并延续至今。
异常超压概述
所谓异常高流体压力系统(超压系统)一般是指地层压力 系数大于或等于1.2的压力系统,其顶、底或四周被封隔层所包 围。
世界上超压盆地有180多个,其中160多个是富含油气的盆 地,超压油气田约占全球油气田的三分之一左右;
初始为正常静水压力,持续沉降阶段为异常高压在隆升阶段转变 为异常低压,最后又恢复为正常静水压力。一个层系的压力旋回可以 发生在10~20Ma或更长的地质时期中。
图1 盆地流体的压力旋回(据Meissner, 1987)
压力封存箱(Compartment)
论成藏动力学与成藏动力系统

第28卷 第2期O I L &G AS GE OLOGY 2007年4月 收稿日期:2007-03-12 第一作者简介:田世澄(1936—),男,教授,博士生导师,石油地质和成藏动力学文章编号:0253-9985(2007)02-0129-10论成藏动力学与成藏动力系统田世澄1,孙自明2,傅金华3,韩 军4,胡春余1(11中国地质大学,北京100083; 21中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京100083;31中国石油化工股份有限公司胜利油田有限公司临盘采油厂,山东临邑251500;41中国石油天然气股份有限责任公司新疆油田勘探分公司,克拉玛依834000)摘要:油气成藏动力学包括油气成藏的各种动力、盆地地球动力学背景以及油气从源岩到圈闭形成油气藏所经过的“路”———成藏动力系统。
成藏动力系统既是成藏动力学的载体,也是成藏动力学研究的主要内容。
成藏动力系统的构成要素包括排液(烃)单元、排液(烃)组合、成藏动力子系统、连通体系等。
成藏动力系统研究的主要进展是:1)层序地层学研究在成藏动力系统识别和划分中的应用,认识到最大洪泛面是识别和划分成藏动力系统的关键界面;2)异常压力封存箱发育区的成藏动力系统;3)构造动力在油气生、排、运、聚、再运移、再聚集、直至油气藏破坏的成藏作用过程中的研究。
关键词:成藏动力学;成藏动力系统;排液(烃)单元;排液(烃)组合;连通体系中图分类号:TE11213 文献标识码:AA d iscussi on on dynam i cs and dynam i c system for hydrocarbonm i gra ti on and accu m ul a ti onTian Shicheng 1,Sun Zi m ing 2,Fu J inhua 3,Han Jun 4,Hu Chunyu2(11China University of Geosciences,B eijing,10083;21Exploration and Exploration Research Institute,S inopec,B eijing,10083;31L inpan O il Production Plant of S inopec Shengli O il Co m pany,L inyi,Shandong,251500;41PetroChina X injiang O il Co m pany,Kelam ayi,X injiang,834000)Abstract:Hydr ocarbon m igrati on and accumulati on dyna m ics studies vari ous driving forces of hydr ocarbon m i 2grati on and accu mulati on,geodyna m ic backgr ound of basins,and dyna m ic syste m s for hydr ocarbon m igrati on fr om s ource r ocks t o trap s and entrapment .The dyna m ic syste m not only serves as a carrier for hydr ocarbon m i 2grati on and accu mulati on dyna m ics,but als o occup ies a very i m portant p lace in the dyna m ics studies .It consists mainly of hydr ocarbon expulsi on units and their combinati ons,subsyste m of hydr ocarbon m igrati on and accu mu 2lati on dyna m ics,pathway syste m s .The p r ogresses in the study of dyna m ic syste m s include (1)the app licati on of sequence stratigraphy t o the deter m inati on and classificati on of the dyna m ic syste m s,resulting in a better un 2derstanding of the fact that the maxi m u m fl ooding surface is critical f or recognizing and classifying the dyna m ic syste m s;(2)achieve ments on the study of the dyna m ic syste m in the areas with abnor mal p ressure compart 2ments;(3)researches on the r ole the tect onic dyna m ics in the p r ocess of hydr ocarbon generati on,expulsi on,m igrati on,accu mulati on,re 2m igrati on,and re 2accumulati on,and the destructi on of the reservoirs .Key words:dyna m ics of hydr ocarbon m igrati on and accu mulati on;dyna m ic syste m of hydr ocarbon m igrati on and accumulati on;expulsi on unit;expulsi on unit combinati on;pathway syste m 自1972年Dow W G 提出石油系统“O il Sys 2te m ”[1]以来,经过近20年的不断丰富和发 130 石油与天然气地质第28卷 展[2~4],DOW W G 等在1992年提出了含油气系统并出版了论文集[5]。
成藏动力学系统之一

孔隙结构
描述储集层的孔隙类型、 大小、分布和连通性,评 价储集性能。
渗透性
分析储集层的渗透率和渗 透性变化规律,确定油气 运移的通道和阻力。
盖层封闭性评价
盖层类型
识别盖层的岩石类型,如泥岩、 页岩等,并分析其封闭性能。
封闭机理
阐述盖层的封闭机理,包括物性 封闭、压力封闭和化学封闭等。
提高油气勘探效率
通过对成藏动力学系统的研究,可以优化勘 探策略和方法,提高油气勘探的效率和成功 率。
发展历程及现状
发展历程
成藏动力学系统的研究经历了从定性描述到定量模拟的发展历程,随着计算机技术和数值模拟方法的不断进步 ,该领域的研究不断深入和完善。
研究现状
目前,成藏动力学系统研究已经成为油气地质学领域的研究热点之一,国内外学者在该领域开展了大量的研究 工作,取得了一系列重要成果。同时,随着非常规油气资源的不断发现和开发,成藏动力学系统的研究也面临 着新的挑战和机遇。
封闭性评价
综合评价盖层的封闭性能,确定 其对油气藏的保存作用。
圈闭类型划分及识别方法
圈闭类型
圈闭有效性评价
根据圈闭的成因和形态,将圈闭划分 为构造圈闭、地层圈闭、水动力圈闭 和复合圈闭等类型。
分析圈闭的保存条件、封闭性和含油 气性,评价圈闭的有效性。
识别方法
利用地震、钻井、测井和地质等资料 ,结合区域地质背景和成藏条件,识 别不同类型的圈闭。
05
成藏动力学系统与油气勘探实践结 合
区域成藏动力学系统分析
沉积环境分析
分析区域沉积环境,研究沉积相 带展布及其对油气成藏的影响。
输导体系分析
研究区域输导体系的类型、分布 及演化,分析其对油气运移和聚 集的控制作用。
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第二阶段 全面研究油气成藏机理
(从50年代中期至70年代末) 主要表现在: 1. 确定了油气形成的地质环境,包括大地构造位置、
盆地类型、古地理面貌和生物环境。 2. 有机地球化学研究在烃类生成、成熟和初次运移
第三阶段 油气成藏进行多学科综合、系统研究
(从80年代初至现在) 主要表现在:
1. 以热力(地温场)为成烃的主控因素
通过物理模拟和数值模拟研究有机质丰度、类型、成 熟度、成 熟门限、石油窗以及油气生成化学动力学机制。
2. 油气初次运移研究取得了长足的进展
在对排烃机理的实例分析以及实验室模拟研究基础上,通过计 算机模拟,耦合压实史、超压形成史、热史和烃类生成史方面,重 建排烃过程。(国内胜利地科院利用计算机控制的油气生成运移热压模拟装置,
渗透的孔隙、裂缝 (隙)地层
③阻碍油气运移的非渗透性地层(盖层)、储集层与地层褶皱弯曲组 成圈闭,
2 、 在“背斜圈闭理论”基础上,提出了 “非背斜圈闭理论”进 行
了早期的石油圈闭分类,分析了油气藏形成的Байду номын сангаас体地质条件。
石油工业发展初期,背斜理论在油气勘探中发挥了重要的作 用,数以万计的油气藏(特别是地貌正地形、有油气显示的山前 地区和中浅层的潜伏构造发育地区)都是在这一理论指导下发现 的。但是,自从1917年发现委内瑞拉马拉开波湖玻利瓦尔油区的 许多巨大地层圈闭油气藏,以及1930年发现美国东得克萨斯大油 田地层圈闭油气藏之后,一些石油地质学家提出了“非背斜圈闭 理论”,丰富了油气成藏理论。
第一阶段 油气成藏机理研究的初始阶段
从19世纪末至20世纪50年代初,背斜说或重力说为代表 主要研究成果有: 1、 在1861年亨特提出的早期背斜学说基础上,通过大量的石油 勘探实践和理论研究,建立了比较完善的油气藏形成的背斜学说。 其要点是: ①油藏内的油气和水,在界面张力作用下界面分明,并且呈水平状态; ②石油、天然气运移、聚集的主要动力是浮力,按动力学原 则通过可
3 、 通过对烃类运移和聚集的流体动力学研究,确立了浮力、 水动力和毛细管力为成藏过程中油气运移和聚集的主要控制因 素,提出了流体势的概念,并根据流体势分布判断地下油、气 和水的运动方向,解决油气运移和油气成藏问题(Hubbert, 1940,1953,1954),将油气成藏过程作为动力学过程,从而使 油气成藏研究建立在科学的基础上。
笫三章 成藏动力学模型研究
第一节 油气运移动力学模型 第二节 油气运聚史模型 第三节 成藏动力学实验研究
第四节 成藏动力学模型初步分析
主要参考书:
《论成藏动力学系统》 田世澄 毕研鹏 地质出版社
《油气运移及成藏动力学模型研究》关德范 王 捷 石油工业出版社
《油气勘探工程》 丁贵明、张一伟 石油工业出版社
4. 将油气生成、运移、聚集统一研究,提出了“流体封存箱
理论”(Hunt,1990)。
研究中发挥着极为重要的作用,确定了有机质类型、 丰度、演化,对成烃和排烃进行了系统的评价。
3. 研究了成藏过程中油气的二次运移和聚集机理,在油气二次 运移的相态、动力、阻力、运移通道、方向、距离以及运移 时间和运聚效率方面进行了大量的研究,取得了很多成果。
(毛菅力对二次运移和聚集的影响、地层圈闭中油桂 高度预测,岩石孔结构、烃-水界面张力、润湿性和毛 细管力等对油气运移和圈闭的作用原理、油气在圈 闭中聚集的渗滤作用机理、排替作用机理等)
确定了生烃过程中泥岩孔隙的酸化增容和化学封堵作用,提出了在压实作用下流 体间歇压裂运移的机理,并计算了泥岩孔隙中石油的浓度及有效运移门限值,最 后概括出两个数学模型: 随涌流运移模型和分子运移模型。)
3. 将流体势分析引人含油气盆地系统
通过盆地模拟,进行含油气盆地范围内地下流体运动的物 理模拟和数学模拟,并结合油气生成和保存条件以及沉积盆地 发展演化条件,进行成藏过程中油气二次运移和聚集的定量研 究,对盆地油气资源及油气二次运移的区域方向和聚集的主要 区带、层位作出定量模拟分析。
(例如:建立了区域地下水流动系统基础上的重力穿层流动的石 油运聚理论,将沉积盆地区域水动力场分布和演化与石油的运 移和聚集有机结合起来。)
6. 建立了陆相石油地质理论 松辽盆地、渤海湾盆地以及世界
其它陆相盆地大、中型或特大型油气田的发现,证明了陆 相 地层具有较大规模的有机质堆集、转化、运移并形成较大型 油气田的事实。在此基础上,研究了陆相油气成藏机理,在 陆相油气生成、陆相储集层发育、油气运移和聚集、油气藏 类型与分布以及油气藏形成特点等方面取得了大量研究成果。
《含油气系统的应用与进展》
中国石油学会石油地质专业委员会
石油工业出版社
绪论
几十年来,国内外许多学者致力于油气成藏机理的研究,取得 了大量的研究成果,但是,由于油气藏形成过程非常复杂,影响 因素众多,致使油气成藏机理仍为石油地质理论研究中最薄弱的 环节,许多油气生成、运聚和保存中的重大理论和实际问题,目 前仍停留在推理阶段,从而直接阻碍着盆地模拟技术、圈闭评价 技术和油气藏描述技术的发展,影响着油气勘探向更深更广的领 域发展。过去关于油气成藏理论、机理的研究大体上经历了三个 发展阶段。
4. 系统地研究了油气成藏的宏观条件,指出在一个能形成油气
藏的圈闭中,充足的油气来源有效的圈闭是油气成藏的两 个最重要的条件。其中影响圈闭有效性的主要因素有圈闭形 成时间与油气运移时间的相应关系,圈闭所在位置与油源区 的相应关系,以及水压梯度和流体性质。 5. 进一步认识到水动力对油气藏形成、保存和破坏构成的重要 影响,并进行了一系列的研究。
油气成藏动力学
颜其彬 主讲
绪论
笫一章 成藏动力学系统概述
第一节 成藏动力学系统研究目的、任务 第二节 成藏动力学类型及特征 笫三节 成藏动力学条件 第四节 成藏动力学研究方法
笫二章 成藏理论
第一节 油气成藏研究概况 第二节 含油气系统理论 笫三节 油气源判别理论 第四节 油气运聚理论 第五节 成藏模式