含油气系统与成藏动力学共61页文档
油气成藏
含油气系统的评价近年来,含油气系统的研究与评价已经成为有效预测和发现油气资源的重要工具。
较全面的分析了含油气系统理论的基本概念,归纳了含油气系统的研究现状,并总结了含油气系统理论应用中的具体方法。
1.含油气系统概念的提出及现状1972年Dow.M.G首次提出Oil System(石油系统)概念,基于油—油和油—源对比,将威利斯顿盆地中由蒸发岩封盖层与其它系统分隔开的一套油源岩和一群储集岩归入一个生—储油系统。
随后三十多年里,含油气系统的理论开始迅速发展和应用,从经典含油气系统发展到适合我国油气田的复合含油气系统,主要可以归纳为两个发展阶段:(1)理论诞生阶段(1972~1994年)：此阶段主要是含油气系统理论的诞生阶段,讨论含油气系统的定义、划分和命名,可归纳为三种意见:L.B.Ma-goon等(1994)认为含油气系统的划分、命名应考虑烃源岩和主要储集岩,强调烃源岩和储集层的可靠性;De-maison和Huiringa(1991)强调,应根据油气系统的因素、运移排烃方式和油气圈闭方式对油气系统进行分,并根据三者定性指标组合而命名,强调油气系统中油气运聚过程中的数量和驱动性质;Penodon(1992)则主张,应根据盆地主要类型把油气系统划分为大陆裂谷、地台和造山带三种基本含油气系统,强调油气系统的构造成因控制作用。
(2)发展和应用阶段(1995—现在):特别是国内的发展。
赵文智等(2000)等对含油气系统(成油系统、油气成藏系统)的概念、研究内容作出了具体的阐述。
针对中国大陆叠合含油气盆地的特征,赵文智等(2003)提出了复合与复杂含油气系统的概念,深化了对简单含油气系统的认识。
何登发等(2000)、赵文智等(2003)针对我国复杂的叠合含油气盆地特征,提出并总结了复合含油气系统理论。
张庆春等(2003)对含油气系统模拟进行了阐述。
2.含油气系统的研究方法对含油气系统的研究,是一个系统的工程,其涵盖物探、地化和地质等多方面的技术,主要有:(1)油气源对比方法。
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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56ຫໍສະໝຸດ 0.5mm（二）系列圈闭的差异聚集
油气聚集原理与油气充注成藏期
（四）油气藏形成时间的确定
1.传统地质分析方法
(2)圈闭发育史分析法
圈闭形成的时间： --油气藏形成的最早时间。
沉积埋藏史恢复 构造发展史恢复
构造发 育史与 油气聚 集关系 示意图
A圈闭形成时间晚，位置低—无效。
圈闭形成次序：1 → 2 → 3 → 4 → 5、6、7。
垂直距离-从储集层开始沉积到现在的时间间隔； 空白部分-储集层沉积后到形成圈闭以前的时间间隔； 红色宽度-充储集层沉积后，任何时间内形成圈闭的百分率。
聚集过程：充注过程、混合过程。连续过程。
1.油气充注
以浮力作用为动力的运移—渐进式充注，缓慢；
以异常高压为动力的运移—幕式充注，快速。
•最初进入最低排替压力 部分（高渗带） •不断向相对低孔低渗的
储层部分扩展，最后将整
个圈闭充满 。
•以石油波阵面方式充注油藏。
（二）油气在圈闭中聚集的过程
美国阿巴拉契亚盆地油藏与气 藏分布图(据A.I.Levorsen)
•含油气盆地中的油气宏观分布模式
“气心油环”模式：在盆地中 心低处的构造圈闭中充满着天然
气，而在高处的构造圈闭中却充
满着石油。
实际上，这两种模式的出现都 是正常的，出现的地质背景和条件 不同。将“气心油环”模式称为溢 出型油气差异聚集，“油心气环” 模式称为渗漏型（逸出型）油气差 异聚集。
连续发生的过程。
因此，烃源岩的主要生排烃期基本代表了油气
藏形成的主要时期 。
东营凹陷不同时期生、排烃量直方图
东营凹陷的烃源岩从沙二上开始少量排烃；洼陷中心的烃源
岩在东营期进入大量排烃期，继东营期之后由于地层抬升，排
烃作用一度中断，在馆陶末至明化镇时期又大量排烃，且规模 超过东营期，成为主要的排烃期。
含油气盆地油气成藏流体 动力系统划分的方法
水文地质工程地质
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含油气盆地油气成藏流体 动力系统划分的方法
康永尚 ’ 石油大学 ( 北京
摘
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要 !流 体 动 力 系 统 是 控 制 油 气 藏 形 成 和 分 布 的 基 本 单 元 ( 在含油气盆地分析中( 划分流体动力系统( 确定流体动力
万方数据
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勘探尤其重要 ! 重力驱动型流动对盆地原始的温度和流体化学有 使地 温 梯 度 和 地 层 水 的 总 矿 化 度 降 一 定的改造作用 " 低" 并改变了水和固体介质的化学成分 " 且对成岩作用 产生一定的影响 ! 重力驱动型流动对影响范围内原始的流体动力有 彻 底的改造作用 " 使原 先 从 盆 地 中 心 指 向 盆 地 边 缘 的 流动转化为从盆地边缘指向盆地中心 ! 根 据以 上 特 点 " 可以判别侧向重力驱动型流体动 力系统的范围 ! 但 在具 体 工 作 中 " 研究区往往局限在盆地内一个 小 的范围内 " 研 究者很 难 一 下 子 就 能 把 握 住 地 下 流 体 流 动的全貌 " 这 就需要 根 据 局 部 流 体 动 力 和 流 体 化 学 的 信息进行推理和 分析 " 以便弄清在更大范围内地下 流体的 # 来龙去脉 $ 为此 " 我们提出三个推理和分析的 " 步骤 % 做 出研究 区的流 体 势 图 ) 流体化学分布图& 包 & ’ ( 括 水 总矿 化 度 分 布 图 ) 脱 硫 系 数 分 布 图) 钠* 氯比分布 图) 原油比重分布图 等 ( 判断研究区局部范围内流体 " 流 动方向 " 若流 动方向 表 明 流 体 不 是 来 自 于 临 近 的 沉 积凹陷 " 则进行下面的步骤 ! 沿流体流动的逆方向 " 从研究区向盆地边缘进 & + (
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。
含油气系统
烃源岩术语
• 潜在烃源岩－含有足够成油有机质，但仅当它在低温条件下形成 生物气或达到适当的热演化程度而形成石油．才成为有效烃源岩 • 有效烃源岩－在临界时刻形成和排出原油，主要是因为它处于石 油窗之内 • 有效烃源岩包括正在生油但没有成熟的岩石和沉积物。例如，泥 沼炭形成生物气(沼气主要是生物甲烷)是在浅埋条件下进行的， 没有经过有效的热力作用。根据这一定义，圈闭的甲烷及其周围 形成这些甲烷的未团结沼泽泥就代表了一个含油气系统。 • 无效源岩－尽管它还有生油潜能．但已经停止生油，例如，一种 无效源岩可能是抬升起来后温度低于石油形成所需的温度 • 废源岩－已达到过成熟阶段，己不具生油能力，但仍可形成湿气 和干气
沉积环境
• Pedesern和Moldwan(1993) 认为缺氧环境 对有机质保存的质量而不是数量有很大 的影响，缺氧环境有利于包括富氢组分 在内的有机质的保存。 • 这就可以解释烃源岩与指示缺氧的动物 群、沉积岩和地球化学参数里正相关关 系的原因。
有机质转化
• 成岩作用是指有机质沉积过程中和沉积之后，但在埋深达到60～ 80℃之前所经历的化学、生物和物理变化。成岩作用过程中有机 质保存和改造的数量和质量最终决定了岩石的生油潜能。 • 深成作用可分成生油带和湿气带，生油带对应石油窗，此处形成 液态石油，并伴有气态烃形成，成熟度更高的湿气带以裂解形成 的轻烃为主．且其含量迅速增加。湿气(甲烷含量小于98％)含甲 烷和乙烷、丙烷等较重的烃类。 • 气态窗对应的是湿气的上限到干气的下限。 • 变质作用对应于干气带，此处只形成干气(R。为2．o％—40％)， 干气中含98％或更高的甲烷。干气也能在有机质成岩作用阶段由 厌氧条件下产甲烷菌形成的生物气中出现。
含油气系统的描述
• 关键时间－是指研究人员选择出能够最有效地 描述一个含油气系统中绝大多数油气发生的生 成一运移一聚集的时间。关键时间的平面图和 剖面图能够更好地说明含油气系统的地理和地 层学分布。 • 关键时间含油气系统的地理分布特征是根据成 熟烃源岩的外围线来确定的，包括从该成熟烃 源岩中生成的所有已发现的油气显示、油气苗 和油气聚集。
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]。
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1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃