地层圈闭与地层油气藏
石油地质学 第3章圈闭和油气藏
③遮挡条件 ①储集层
遮挡条件?
遮挡条件
盖层本身的弯曲作为遮挡 断层遮挡（封闭）
地层不整合遮挡 岩性变化遮挡（封闭）
3、圈闭类型划分
划分方法：根据遮挡层的成因类型进行划分
• 因地层变形与变位形成的构造圈闭
包括：背斜圈闭、断层圈闭、刺穿接触圈闭
• 因纵向上沉积连续性中断而形成的地层圈闭 （与地层不整合有关的圈闭：包括不整合遮挡和不整合 覆盖圈闭） • 因沉积相变或成岩作用导致孔渗性变化而形成 的岩性圈闭 （包括岩性尖灭和透镜体圈闭，原生和和次生成岩圈闭） • 上述各种不同因素共同形成的复合圈闭 • 特殊类型（非常规）（如：水动力圈闭）
断层能否起遮挡作用取决于断层的封闭性
影响断层封闭性的因素复杂
断层封闭性也不是一成不变的 断层封闭性在空间上也是有变化的
1. 影响断层封闭性的主要因素
①两盘地层的对接情况
砂－泥对接封闭性好 砂－砂对接封闭性差
对接情况与断距、地层厚度的不同配置有关
1. 影响断层封闭性的主要因素
②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
(3)分布特点： 盐层、石膏比较发育的盆地
侏罗系泻湖相 巨厚岩盐活动 形成底辟
40km长 20km宽
布尔干油田
潜江组盐湖 相泥岩厚 3500m以上， 盐层153层之 多 底辟幅度 800m
江汉盆地 潜江凹陷
4. 披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏
(1)圈闭形成机理：覆盖在古突起上，存在差异压实作用
(2)基本特点：
第三章
圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
一、圈闭
1.圈闭的概念
圈闭：地下适合于油气聚集的场所 从地质特征看，圈闭是周围被致密层所 限定的储集体。 从成藏动力学角度看，圈闭是周围被高 势区所围限的低势空间。
石油地质学5. 圈闭和油气藏
2、断层两盘存在有利的岩性组合及接触关系：
在盖层不被破坏，两盘储集层互不接触（或接触很少） 时，就能阻止油气横向移动，形成好的圈闭条件。
注意：断层封闭是比较复杂的，同一条断层，在一个地区封闭；在 另一个地区，因岩性和断距的变化，就可能不封闭。在某一层位封 ，在另一层位，因断距不同深度的变化，就可能不封。
（二）裂缝性背斜圈闭形成条件
形成裂缝性背斜圈闭的基本条件主要是构造变动和局部产生 裂缝的岩石类型。
1.构造变动： 不言而喻，裂缝的发育主要是构造变动下形成的，不同构造 变动部位，裂缝发育程度不同，背斜的轴部最易形成张性储油裂 缝。 2.岩石的性质： 地壳上所有岩石，经构造变动都会产生裂缝，但比较起来， 质纯、性脆、层薄的岩石，构造裂缝较为发育。 在沉积岩中，裂缝发育的规律是：由白云岩到石灰岩到泥灰 岩到泥岩到粉砂岩到石膏到盐岩，裂隙发育程度依次减弱。
其中聚集了油气称地层油气藏。
地层油气藏分类
岩性油气藏
不整合油气藏
透镜型岩性油气藏 ； 上倾尖灭性油气藏 ； 与白云岩化和溶蚀作用有关的岩性 油气藏 ；
地层超覆圈闭及油气藏 ； 潜伏剥蚀突起圈闭及油气藏； 潜伏剥蚀构造油气藏 ；
礁型油气藏
该类油气藏以储集物性好，气藏 储量大，产量高而普遍受制勘探 的重视。
这类油气藏是由于地层褶皱隆起，原有的部 分构造被剥蚀，而残留的构造又被新的不渗透 性地层所覆盖，从而形成了圈闭和油气藏。如 果这类油气藏是原有的背斜仅被剥蚀了顶部而 形成的，则称之为秃顶背斜油气藏。
三、礁型油气藏
第三节 水动力油气藏
对该类油气藏的理解，不同的学者仍有不同的看法，我们认为对 该类油气藏的熟悉，对于准确的进行油气藏预测是非常重要的，下面 我们就简单的对其特征及发育原理作一介绍：
地层油气藏
地层油气藏地层圈闭是指沉积层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭，即与地层不整合有关的圈闭。
油气在其中聚集就成为地层油气藏。
地层圈闭是狭义的，是指储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。
尽管地层圈闭也属构造成因，但因其主要是强调由于储层上、下不整合接触，储层遭风化剥蚀后，又能被盖层封盖而成，与前述构造油气藏是不同的。
它主要分为三类：地层不整合遮挡油气藏和地层超覆油气藏和生物礁块油气藏。
BCD EF图地层油气藏及其与非地层油气藏之间的区别示意图一、地层不整合遮挡油气藏（一）定义：剥蚀突起和剥蚀构造被后来沉积下来的不渗透性地层所覆盖而形成的圈闭，油气在其中的聚集就称为…。
分为潜伏剥蚀突起圈闭及其油气藏和潜伏构造圈闭及其油气藏。
（二）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。
(c)图地层不整合遮挡圈闭示意图（三）形成条件地壳升降较频繁，沉积间断多，基底断裂发育。
主要分布在地台区。
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。
二、地层超覆油气藏1．形成：水进→超覆→退积层序水退→退覆→进积层序水进时，沉积范围不断扩大，较新沉积层覆盖了较老地层，原在坳陷边部的侵蚀面沉积了孔隙性砂岩，后来在其上沉积了不渗透性泥岩，就形成了地层超覆圈闭。
油气在其中的聚集就形成了地层超覆油气藏。
图金家油田构造及油藏剖面图图超覆与退覆示意图注意：这种油气藏不能形成于盆地边部（通天砂），除非断层遮挡，或有不整合面存在。
仅在盆地内部的隆起边缘可有这种情况。
三、生物礁油气藏生物礁是指由造礁生物珊蝴、层孔虫、苔藓虫、藻类、古杯类等组成的、原地埋藏的碳酸盐岩建造。
生物中，除造礁生物外，尚掺有海百合、有孔虫等喜礁生物。
生物礁圈闭是指礁组合中具有良好孔隙—渗透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。
生物礁分为前礁、主体和后礁相，最为有利的储集体为前礁和主体—其原生孔隙和次生孔隙均发育，构成良好的储存空间；而且除其本身具良好的生油条件外，邻近的油源可提供充足的油源。
圈闭和油气藏类型的识别
圈闭和油气藏类型的识别一、实习目的圈闭是油气聚集的场所，是形成油气藏的基本要素。
圈闭的类型及形成条件不仅对油气藏形成起着决定性的作用，而且对油气田的勘探和开发亦有重大的实际意义。
不同类型油气藏所采用的勘探方法及部署不同，开发方案也不同。
因此，正确的判断圈闭及可能的油气藏类型，对于石油地质工作者有着特别重要的意义。
本次实习的主要目的，是通过所给的储集层顶面或盖层底面的构造图，储集层分布图以及油气水分布图（图实3—1—7），确定圈闭和油气藏在平面图和横剖图上的特点。
二、实习步骤和方法（一）阅读图实3—1—7构造等高线及储层分布图。
在平面图上找出溢出点位置（用字母C 表示），圈定闭合面积，计算闭合高度，确定圈闭及油气藏类型，并将结果写在图上。
（二）结合储集层分布的变化及油气水分布情况，绘制给定剖面线的圈闭和油气藏横剖面图5个。
（三）对照平面和剖面图建立立体概念，掌握并牢记不同类型圈闭和油气藏在平面和剖面上的图示。
三、实习用品方格纸、铅笔、直尺、橡皮。
图实3—1—1 某油层顶面构造图1—正断层；2—油层顶面等高线；3—产气井；4—产油井；5—产水井；6—剖面线；A区：油气藏类型：；闭合度：h= ；油柱高度：h o= ；气柱高度：h g= ；B区：油气藏类型：；闭合度：h= ；油柱高度：h o= ；气柱高度：h g= ；E区：油气藏类型：；闭合度：h= ；油柱高度：h o= ；气柱高度：h g= ；放置剖面图图实3—1—2 某油层顶面C—D剖面图图实3—2—1 某地层底面构造图及其下伏油层等厚度图1—某地层顶面等高线（m）；2—储层等高线（m）；3—产气井；4—产油井；5—产水井；6—剖面线油气藏类型：；闭合度：h= ；油柱高度：h o= ；气柱高度：h g= ；放置剖面图图实3—2—2某油层F—E剖面线横剖面图纵比例尺：1：4000图实3—3—1 某区地层底面构造图及砂层等厚度图1—砂层所在地层顶面等高线（m）；2—砂层尖灭线；3—砂层等厚线（m）；4—剖面线放置剖面图图实3—3—1 某区地层A—B剖面线横剖面图纵比例尺：1：4000图实3—4—1 某区砂层构造图及不整合面等高线图1—不整合面等高线（m）；2—某砂层顶面等高线（m）；3—某砂层侵蚀终止线；4—剖面线放置剖面图图实3—4—2 某区砂层P—Q剖面线横剖面图纵比例尺：1：5000图实3—5 某区地层顶面构造图及砂层等厚度图1—地层顶面等高线（m）；2—砂层尖灭线；3—砂层等厚线A区：油气藏类型：；闭合度：h= ；B区：油气藏类型：；闭合度：h= ；图实3—6 某区地层顶面构造及砂层分布图1—某地层顶面构造等高线（m）；2—砂层尖灭线；3—正断层A区：油气藏类型：；闭合度：h= ；B区：油气藏类型：；闭合度：h= ；D区：油气藏类型：；闭合度：h= ；图实3—7—1 某油田砂层顶面构造及油藏分布图1—油水界线；2—砂层顶面高线（m）；3—剖面线放置剖面图图实3—7—2 某油层G—H剖面线横剖面图纵比例尺：1：2000。
033第三章 圈闭和油气藏(第三节 地层油气藏)
（二）礁型油气藏基本特点
1、油（气）藏主要为块状，油（气）水界面与礁体表面交线与礁体顶面等高线平行。如 图3-33、图3-34、图3-35。
图3-33 德克萨斯州斯库瑞县斯奈德-斯克雷油田构造图 及剖面图（转引自Levorsen，1954）
图3-34 加拿大阿尔伯达盆地斯 特赖钱礁型气藏含气礁块厚度
及气藏剖面图（据
Hriskevich,1980)
图3-35加拿大阿尔伯达盆地红水礁组合岩 相分带及油气分布图（据Shatford，1970）
2、油（气）藏的储集层孔渗性 能特别好，油气藏储量大，产量 高。
（三）礁型油气藏主要类型
按礁体成因类型分：
图3-28 与支撑砂岩有关的不整合圈闭与油气藏（据 Rittenhouse，1972，黑色代表油气）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；
图3-29 委内瑞拉马图林盆地夸仑夸尔油田 构造图和剖面图（据Borger等，1952）
2、不整合下的不整合油气藏
四、沥青封闭油气藏
沥青封闭油气藏：储集层上倾方向为沥青封闭，便形成沥青封闭圈闭，其中 的油气藏称为沥青封闭油气藏。
（一）沥青封闭圈闭形成机理
原油层遭到破坏，油藏中轻组分逸散，重组分氧化后形成沥青，堵 塞远储集层孔隙，这部分储集层变为非渗透层，从而造成圈闭。
（二）沥青封闭油气藏基本特点
1、油藏上倾方向为沥青，下倾方向油水界面与储集层顶面交线与储集 层顶面等高线平行；
（1）按不整合形成是古地貌成熟程度分 （图3-30）：
青年期不整合油气藏： “谷翼”、“谷肩” 等不整合油气藏。
圈闭和油气藏(新)
断层圈闭的溢出点、闭合高 度和闭合面子示意图
第三章 圈闭和油气藏
2、断层油气藏的基本特征
断层油气藏的基本特征主要是沿断层附近储 集层因岩层被挤压破裂而渗透性变好；断层的发 育使油气藏复杂化，构造断裂带内的油气藏被断 层切割为许多断块，分隔性强，各断块内含油层 位、含油高度、含油面积很不一致；油气常富集 在断层靠油源一侧。
（1）褶皱作用形成的背斜圈闭和油气藏 主要在侧压力挤压作用下而形成。这类背斜多见于褶皱区，背 斜轴向一般与区域构造线平行；两翼倾角较大，不对称，靠近褶皱 山一侧较另一侧缓；闭合高度较大，且伴生有断层。 区域上这种背斜分布在褶皱区的山前坳陷及山间坳陷，常成排 成带出现。
老君庙油田L层构造示意图
九泉盆地山前背斜带分布图
背斜圈闭中，度量最大有效 容积的有关参数示意图
圈闭度量
闭合面积：通过溢出
点的构造等高线圈出的 面积
闭合高度：圈闭最高
点到溢出点之间的高差
溢出点：流体充满圈
闭之后，流体最先开始 溢出的点
第三章ห้องสมุดไป่ตู้圈闭和油气藏
闭合度：是指圈闭顶点到溢出 点的等势面垂直的最大高度。 闭合面积：在静水条件下是通过 溢出点的构造等高线所圈定的封闭区 的面积，或者更确切地说，是通过溢 出点的水平面与储集层顶面及其他封 闭面（如断层面、不整合面、尖灭带 等）所交切构成的封闭区（面积）。 在动水条件下，是通过溢出点的油气 等势面与储集层顶面非渗透性盖层联 合封闭的闭合油气低势区。
第三章 圈闭和油气藏
大庆油田构造和剖面示意图
第三章 圈闭和油气藏
（3）与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭和油气藏
滚动背斜的成因解释有两种，一种是认为同生断层下降盘靠 近断层面的岩层因重力下跌使地层下垂弯曲而形成，另一种是认 为同生断层下降盘尤其靠近断面处岩层厚度较大，促使地层在断 面附近向着断层面“回倾”而形成。 这种背斜圈闭的特点，都位于同生断层的下降盘，多为小型 宽缓不对称的短轴背斜，靠近断层一翼陡，远离断层一翼缓，轴 线与断层线近于平行，常沿断层成串分布。背斜高点距断层较近， 一般为 0.5～1.5公里；且高点向深部逐渐偏移，偏移轨迹大体上 与断层面平行。背斜的形态、宽度等均受同生断层的控制。断层 面弯曲度越大，背斜形态线越趋穹窿状，倾角越缓。
石油地质学 07级第3章圈闭和油气藏
二、油气藏按圈闭成因的分类
1. 构造油气藏
①背斜圈闭油气藏 ②断层圈闭油气藏 ③裂缝性油气藏 ④岩体刺穿接触圈闭油气藏
2.地层圈闭油气藏
①地层不整合覆盖圈闭油气藏 ②地层超覆圈闭油气藏
3.岩性圈闭油气藏
①砂岩上倾尖灭圈闭油气藏
①地层厚度顶薄翼厚，地层倾角顶平翼稍陡， 背斜倾角向上变缓 ②背斜幅度下部层位大,上 部层位小;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 ， 如洼中隆，古潜山
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
(1)圈闭形成机理： 在断块活动及重力滑动作用下,堆积在同 生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下 滑,使地层产生逆牵引而形成背斜。 同生断层 边沉积、边断裂
E-N
K
碳酸盐岩
砂岩
23.80
21.16
罗马什金
大庆 鲁迈拉
俄罗斯
中国 伊拉克
伏尔加-乌拉尔
松辽 波斯湾
1948
1959 1953
背斜
背斜 背斜
D
K K
砂岩
砂岩 砂岩
20.31
20 19.60
布盖格
沙特
波斯湾
1941
背斜
J
碳酸盐岩
17.92(560)
世界10个特大气田基本地质情况表
气田 北方-南帕斯 乌连戈伊 亚姆堡 国家 卡塔尔\伊朗 俄罗斯 俄罗斯 盆地 波斯湾 发现 年份 1988 圈闭 类型 背斜 背斜 背斜 产层 时代 P K K 产层岩性 碳酸盐岩 砂岩 砂岩 可采储量 (1012m3) 25.47 10.20 5.242
石油地质学 第三章圈闭和油气藏
逆牵引 拉张作用在靠近断层附近形成了
空间，沉积物重力导致下滑。与 正常拖曳作用的结果相反。
(2)逆牵引背斜圈闭基本特点： ①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
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
鼻状构造的上倾方向被断层所封闭
形成的圈闭称为断鼻圈闭
(2)断块圈闭和断块油气藏
由弯曲断层或多条断层配合，
形成两面、三面甚至四面为断
层围限的圈闭称为断块圈闭
３、断层对油气藏形成的作用
• 有两方面：1)遮挡作用；2)运移通道作用
– 1)遮挡作用：断层封闭时，形成断层圈闭 – 2)运移通道作用：断层不封闭
逆牵引(滚动)背斜圈闭和油气藏
1.挤压背斜圈闭和 挤压背斜油气藏
(1)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； 靠近挤压力来源方向较缓 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：
酒泉盆地老君庙背斜
挤压（压陷）盆地: 前陆盆地山前褶皱带； 成排成带出现
西西伯利亚 1966 西西伯利亚 1969
博瓦涅科夫
扎波利亚尔 什托克马诺夫 北极
俄罗斯
俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯
西西伯利亚 1971
西西伯利亚 1965 西西伯利亚 西西伯利亚
背斜
背斜 背斜 背斜
K
K K K
砂岩
砂岩 砂岩 砂岩
4.385
3.532 2.762 2.762
阿斯特拉罕
格罗宁根 哈西鲁迈勒
背斜油气藏：背斜圈闭中的油气聚集 “背斜学说”（I. C.White， 1885）：早期找油理论
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委内瑞拉东部库仑夸尔油田 平面及横剖面图（据A . I . Levorson )
一、地层不整合油气藏
1. 潜伏剥蚀突起圈闭和油气藏 （古潜山圈闭和古潜山油气藏）
①圈闭形成机理：地壳抬升→风化剥蚀→形成古地形突起 →地壳下沉→被不渗透地层覆盖。
②基本特点：油气藏呈块状，具有统一的油水界面、 统一的压力系统
③分布：地层不整合面以下；长期风化剥蚀的层位和地区。
一、地层不整合油气藏
二、地层超覆圈闭和地层超覆油气藏
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。 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）
二、地层超覆圈闭和地层超覆油气藏
东德克萨斯油田乌德宾（白垩系）产油层顶 部构造图及横剖面图（据A . I . Levorson )
美国潘汉德尔油气田构造图和剖面图
一、地层不整合油气藏
任丘油田平面图和剖面图（据华北油田）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、地层不整合油气藏 2.潜伏剥蚀构造圈闭与潜伏剥蚀构造油气藏
①圈闭形成机理：不整合面之下的地层具有一定的构造形态 (背斜或单斜),被不整合面之上的不渗透地层所封闭
②特点：油气层的分布受构造控制 ③分布：地层不整合面以下
第三章 圈闭和油气藏
第四节 地层圈闭与地层油气藏
第四节 地层圈闭和地层油气藏
地层圈闭:由于地层纵向沉积连续性中断而形成的圈闭; 或与地层不整合面有关的圈闭。
地层油气藏:地层圈闭中的油气聚集。
地层不整合圈闭: 位于不整合面之下,以不整合面为遮挡条件的圈闭
地层超覆圈闭: 由于储集层和盖层在不整合面之上超覆沉积形成的圈闭