含油气盆地分析课件 盆地埋藏史
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含油气盆地分析 01第1讲盆地分析概论
• 次级类型的划分参照Ingersoll的分类方案
裂陷盆地
实 例 ： 渤 海 湾 盆 地
渤海湾盆地区域构造轮廓简图
压陷盆地
落基山山前前陆盆地（阿尔伯达 盆地）
⑴被动大陆边缘阶段（前二叠纪） ⑵早期造山作用阶段（P-J2) ⑶前陆盆地的迁移阶段(J3-古新世） ⑷造山带地貌形成阶段
主要盆地剩余气资源预测 主要体系潜在大气田预测 主要体系潜在大油田预测 主要盆地剩余油资源预测
裂谷盆地 隐蔽油气藏
?1 ?2
叠合盆地 多期构造变动
九五期间
克拉通盆地 致密非均质储层
?3
?4
海域盆地 高温压条件
二、课程学习的目的和意义
• 2、对油气勘探的地质研究有 总体的了解
• 3、了解和掌握石油地质科学 研究的术语
复习题
1. 盆地分析学习的目的和意义 2. 盆地，含油气盆地，盆地分析的内容和程序 3. 岩石圈和软流圈 4. 陆壳和洋壳的对比 5. 威尔逊旋回，板块构造的要点，大地构造环
境的类型 6. 举例说明盆地的分类原则，盆地地球动力学
分类和类型 7. 叠合盆地和复合盆地
在吸收前人盆地分类成果的基础上， Ingersoll 和 Busby(1994)提出了一个盆地 分类方案（表），这是到目前为止在国 际上被广泛应用的盆地分类方案 本方案根据基底类型、板块边界类 型、板缘和板内，将盆地分为五大类。
建议方案 （我主讲的盆地分析课盆地分类方案）
• 按地球动力学成因划分大类： 裂陷盆地 压陷盆地 走滑盆地 克拉通盆地
集； 保存(Maintennace),指盖层后期改造的构造、热
力和水动力条件。
二、盆地分析的内容和程序
• 4S ： • 沉降作用（Subsidence),沉降的方式（断陷和
裂陷盆地
实 例 ： 渤 海 湾 盆 地
渤海湾盆地区域构造轮廓简图
压陷盆地
落基山山前前陆盆地（阿尔伯达 盆地）
⑴被动大陆边缘阶段（前二叠纪） ⑵早期造山作用阶段（P-J2) ⑶前陆盆地的迁移阶段(J3-古新世） ⑷造山带地貌形成阶段
主要盆地剩余气资源预测 主要体系潜在大气田预测 主要体系潜在大油田预测 主要盆地剩余油资源预测
裂谷盆地 隐蔽油气藏
?1 ?2
叠合盆地 多期构造变动
九五期间
克拉通盆地 致密非均质储层
?3
?4
海域盆地 高温压条件
二、课程学习的目的和意义
• 2、对油气勘探的地质研究有 总体的了解
• 3、了解和掌握石油地质科学 研究的术语
复习题
1. 盆地分析学习的目的和意义 2. 盆地，含油气盆地，盆地分析的内容和程序 3. 岩石圈和软流圈 4. 陆壳和洋壳的对比 5. 威尔逊旋回，板块构造的要点，大地构造环
境的类型 6. 举例说明盆地的分类原则，盆地地球动力学
分类和类型 7. 叠合盆地和复合盆地
在吸收前人盆地分类成果的基础上， Ingersoll 和 Busby(1994)提出了一个盆地 分类方案（表），这是到目前为止在国 际上被广泛应用的盆地分类方案 本方案根据基底类型、板块边界类 型、板缘和板内，将盆地分为五大类。
建议方案 （我主讲的盆地分析课盆地分类方案）
• 按地球动力学成因划分大类： 裂陷盆地 压陷盆地 走滑盆地 克拉通盆地
集； 保存(Maintennace),指盖层后期改造的构造、热
力和水动力条件。
二、盆地分析的内容和程序
• 4S ： • 沉降作用（Subsidence),沉降的方式（断陷和
准噶尔盆地石油地质特征简介ppt课件
盆地由外向里地形的总特征是南面的天山、东北的阿尔泰山为雪岭高山，西北的 玛依里—扎依尔山系为中、低山地；盆地边缘为海拔600～1000米的丘陵与平原区过 渡带；盆地内一般海拔在500米左右，略显东南高、西北低，以玛纳斯湖—艾比湖为 地表河流的汇流中心；盆地腹部为面积约4.8万平方千米的库尔班通古特沙漠覆盖区。
➢盆地石油勘探开发全面展开阶段（1980～至今）： 从1980年开始，勘探
重心由南疆转为北疆，在西北缘的勘探取得了重要成果，明确了生储盖组合 特征和构造演化特征，划分出了盆地8个一级构造单元，相继发现了火烧山 油田、北三台油田、三台油气田、石西、石南油田等油气田。
提纲
一、盆地概况 二、勘探历史 三、构造演化 四、地温场特征 五、生储盖组合 六、油气分布特征 七、油气藏类型 八、油气成藏模式 九、典型油气藏
四、地温场特征
地表热流、地层结构（岩石热导率）
•地下温度分布与现今地表
热流分布密切，镜像关系;
•相同下，不同
沉积地层的地温差异很大。
（（引引自自：：（（邱邱楠楠生生等等（（2020010）1）））
•东部地温明显较高与地表
热流值密切相关；
➢海西运动晚期：天山地槽未关闭，
有浅海沉积；在博格达槽地有火山 岩及火山碎屑岩分布，属断陷沉积； 早二叠世末，天山地槽封闭—博格 达成山—准噶尔南部边缘形成，从 （引自：赖世新，黄凯，陈景亮等 （1999）） 此，进入盆地演化时期。
三、构造演化
（三）、盆地演化阶段（早二叠世至第四纪）
对于准噶尔盆地的构造演化一直以来是一个存在争议的焦点，争论的 问题主要是：（1）准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地？（2） 晚二叠世—古近纪盆地的性质？对此许多学者提出了自己的观点：
➢盆地石油勘探开发全面展开阶段（1980～至今）： 从1980年开始，勘探
重心由南疆转为北疆，在西北缘的勘探取得了重要成果，明确了生储盖组合 特征和构造演化特征，划分出了盆地8个一级构造单元，相继发现了火烧山 油田、北三台油田、三台油气田、石西、石南油田等油气田。
提纲
一、盆地概况 二、勘探历史 三、构造演化 四、地温场特征 五、生储盖组合 六、油气分布特征 七、油气藏类型 八、油气成藏模式 九、典型油气藏
四、地温场特征
地表热流、地层结构（岩石热导率）
•地下温度分布与现今地表
热流分布密切，镜像关系;
•相同下，不同
沉积地层的地温差异很大。
（（引引自自：：（（邱邱楠楠生生等等（（2020010）1）））
•东部地温明显较高与地表
热流值密切相关；
➢海西运动晚期：天山地槽未关闭，
有浅海沉积；在博格达槽地有火山 岩及火山碎屑岩分布，属断陷沉积； 早二叠世末，天山地槽封闭—博格 达成山—准噶尔南部边缘形成，从 （引自：赖世新，黄凯，陈景亮等 （1999）） 此，进入盆地演化时期。
三、构造演化
（三）、盆地演化阶段（早二叠世至第四纪）
对于准噶尔盆地的构造演化一直以来是一个存在争议的焦点，争论的 问题主要是：（1）准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地？（2） 晚二叠世—古近纪盆地的性质？对此许多学者提出了自己的观点：
第七章-含油气盆地
2.下沉速率和沉积速率的相互作用在一定程度上控制了盆地的沉积 特点，有时下沉速率很大而沉积速率很小，这时就形成“饥饿盆地 （或非补偿盆地）”。有时下沉速率和沉积速率相等，这时由于沉 积物大量堆积可以促使盆地进一步下沉。
3.圈闭样式的变化同样受构造环境所控制，在张性环境中盆地内主 要出现掀斜断块和铲形正断层，形成滚动背斜及挤入构造等。而在 压性环境中盆地内主要出现褶皱和冲断层等复杂构造等（图7－6）
还有以加里东褶皱、海西褶皱以及中生代褶皱为基底 的盆地。这种不同时期的褶皱即是该时期地槽褶皱带的一 部分。所以这类盆地多是在地槽褶皱带之上，位于褶皱带 前缘或褶皱带内部，又称山前或山间盆地。地槽褶皱带上 的含油气盆地由于受地槽褶皱线状延展的限制，盆地形态 多为长条形。由于褶皱基底的刚性系数较小，地槽的活动 性又较大，所以盆地一般下降较深，沉积盖层的厚度较大 (一般5000—6000m，最厚可达10000m以上)，褶皱和断裂也 比较剧烈。这类盆地一般面积不大，但沉积层系厚度大及 圈闭条件好，同样可以有丰富的油气资源。我国以加里东 褶皱带为基底的有百色、三水、北部湾等盆地；基底以海 西褶皱带为主的有吐鲁番盆地；基底以燕山褶皱带为主的 有伦坡拉盆地等。
在某些大型盆地中，一级隆起和坳陷内又可分化出次一 级的凸起和凹陷。由于我国己习惯于如上所述的二、三级 构造的级别划分，故将一级构造分化出来的凸起和凹陷称 为亚一级构造。
以上是我国较为通用的含油气盆地内部构造的三级四分 法。但在具体应用时各地也不完全统一。
图7--4为我国华北盆地一级构造的分区略图。该盆地是 一个东西受断层所限的地堑式断陷盆地。基底为古生代地 层，沉积盖层以第三系为主，部分地区已发现有很厚的中 生代地层。图中共分出了5个隆起和8个坳陷。总计13个一 级构造单元。图7--5为该盆地小黄骅坳陷和济阳坳陷的构 造分区略图。图中可以看出由一级构造埕宁隆起分化出的 车镇凹陷和无棣--义和庄凸起等亚一级构造及某些二级构 造带。
3.圈闭样式的变化同样受构造环境所控制，在张性环境中盆地内主 要出现掀斜断块和铲形正断层，形成滚动背斜及挤入构造等。而在 压性环境中盆地内主要出现褶皱和冲断层等复杂构造等（图7－6）
还有以加里东褶皱、海西褶皱以及中生代褶皱为基底 的盆地。这种不同时期的褶皱即是该时期地槽褶皱带的一 部分。所以这类盆地多是在地槽褶皱带之上，位于褶皱带 前缘或褶皱带内部，又称山前或山间盆地。地槽褶皱带上 的含油气盆地由于受地槽褶皱线状延展的限制，盆地形态 多为长条形。由于褶皱基底的刚性系数较小，地槽的活动 性又较大，所以盆地一般下降较深，沉积盖层的厚度较大 (一般5000—6000m，最厚可达10000m以上)，褶皱和断裂也 比较剧烈。这类盆地一般面积不大，但沉积层系厚度大及 圈闭条件好，同样可以有丰富的油气资源。我国以加里东 褶皱带为基底的有百色、三水、北部湾等盆地；基底以海 西褶皱带为主的有吐鲁番盆地；基底以燕山褶皱带为主的 有伦坡拉盆地等。
在某些大型盆地中，一级隆起和坳陷内又可分化出次一 级的凸起和凹陷。由于我国己习惯于如上所述的二、三级 构造的级别划分，故将一级构造分化出来的凸起和凹陷称 为亚一级构造。
以上是我国较为通用的含油气盆地内部构造的三级四分 法。但在具体应用时各地也不完全统一。
图7--4为我国华北盆地一级构造的分区略图。该盆地是 一个东西受断层所限的地堑式断陷盆地。基底为古生代地 层，沉积盖层以第三系为主，部分地区已发现有很厚的中 生代地层。图中共分出了5个隆起和8个坳陷。总计13个一 级构造单元。图7--5为该盆地小黄骅坳陷和济阳坳陷的构 造分区略图。图中可以看出由一级构造埕宁隆起分化出的 车镇凹陷和无棣--义和庄凸起等亚一级构造及某些二级构 造带。
辽河盆地地层油气层及其分布课件
油气开发策略与优化
分层开发
根据油藏的岩性、物性、压力等特征，将油藏分成若干个开发层 系，分别制定开发方案和生产参数。
注水开发
通过注水的方式，补充油藏能量，提高采收率的方法。
水平井和多分支井技术
利用水平井和多分支井技术，增加油藏的泄油面积，提高单井产量 和采收率。
油气田开发中的环境保护
减少污染排放
勘探技术
采用地球物理勘探、钻井勘探等多 种技术手段，对地层油气层进行深 入探测和研究。
勘探成果
在辽河盆地内发现了多个典型油气 田，为后续的开发工作提供了坚实 的资源基础。
典型油气田的开发实例
开发方案
01
针对不同类型和规模的油气田，制定个性化的开发方案，包括
开发方式、开采工艺、生产管理等。
开发过程
02
04
油气勘探与开发策略
油气勘探方法与技术
01
02
03
地震勘探
利用地震波在地层中的传 播规律，探测地层结构、 岩性、油气藏等地下地质 情况的方法。
地球化学勘探
通过分析地下岩石、土壤 、水体等中的化学物质， 寻找烃类等油气指示物的 勘探方法。
地球物理勘探
利用地层岩性、电性、磁 性等地球物理特征，通过 测量和计算，推断地层结 构和油气藏的方法。
沉积环境对油气的生成和聚集具有重要影响。在不同的沉 积环境下，沉积物的成分、结构和厚度会有所不同，从而 影响油气的生成和保存条件。因此，研究地层特征与沉积 环境对于预测油气分布具有重要的指导意义。
盆地构造特征
辽河盆地的构造特征主要表现为多个断裂系统和构造单元的组合。这些断裂系统 和构造单元的形成与演化与盆地的形成与演化密切相关，对油气的生成、运移和 聚集具有重要影响。
4-盆地埋藏史
异常压力：欠压实（超压）带的流体压力
p = D . f . g ＋ pa
式中， Pa：超压，Pa
15/40
地层压力
与地层压力有关的概念
（1）静岩压力：上覆岩层的重量（骨架、流体） 引起的压力，也叫上覆岩层压力。 p0 = D [(1 - )s + w ] . g
式中，p0：静岩压力，Pa； s ：骨架（基质）密度，kg/m3 ； w：流体密度，kg/m3; ：孔隙度，小数； phy：静水压力，Pa； δ ：骨架压力，Pa.
积分变换
（5.5）
每一层厚度
（5.6） 24
25
i 1 i i
i k
k 1 i 1
（5.7）
（5.8）
i i 1 i
（5.9）
i k
k i
N 1
（5.10）
k i i
k 1
超压技术适用于异常压实或欠压实的地层！
37/40
超压技术（overpressure）
古超压方程
pa H G 1 (1 ) h G t t 1 t C hs
2
G s (1 ) f f g ) g
式中， H ─上覆地层总厚度，m； h ─地层的古厚度，m； hs─地层的骨架厚度，m； t─埋藏时间，s； φ─地层的孔隙度，小数； φ1 ─地层顶界的孔隙度，小数； φ─地层的平均孔隙度，小数; C ─地层的平均压实系数，m-1； ρs─厚度H中骨架的平均密度，kg/m3； ρf─厚度H中流体的平均密度，kg/m3； ρf─地层中点流体的密度，kg/m3；
22/40
回剥技术（backstripping）
补充拓展资料：油气资源评价成因法-盆地模拟法.ppt
地表孔隙度；
C —— 压实系数。
2、欠压实层孔隙度变化
分层分段处理
3、次生孔隙度变化
统计建摸
埋藏史
地层压力
静岩压力: p0 = D [(1 - )s + w ] g 静水压力: phy = D . w . g
地层压力: p = phy 骨架压力: phy = p0 - phy 有效压力: phy = p0 - p
埋藏史
地层压力
异常压力 异常低压 超压 压力系数
异常高压 过剩压力
压力梯度
压力梯度，kPa/m < 9.28
9.28 ~ 10.41 10.41 ~ 13.58
> 13.58
地层压力分类
压力系数 < 0.9
0.9 ~ 1.06 1.06 ~ 1.38
> 1.38
压力分类 异常低压 常压 高压异常 异常高压
盆地模拟不仅改进和完善了含油气沉积盆地分 析的研究方法，同时实现了计算机自动绘图， 改进了传统的手工制图方法，使石油地质研 究朝着定量化、计算机化和绘图自动化方向 前进了一大步。
2
盆地模拟在资评中的作用
—计算机勘探技术
现代勘探=科学勘探+计算机技术
(丁贵明，2019)
在现代油气勘探工程中，盆地模拟被提升为 一种计算机勘探技术，同圈闭描述评价和油气藏 描述评价一起成为现代油气综合勘探方法的重要 组成部分，并制订了相应的勘探方法规范。
(1) 盆地范围内普遍开展了重、磁、电、地震等物化探工 作，盆地构造特征及地层充填格架和序列基本查明；
(2) 具有参数井（或科探井）和预探井资料； (3) 具有各类分析化验资料。
2
盆地模拟在资评中的作用
C —— 压实系数。
2、欠压实层孔隙度变化
分层分段处理
3、次生孔隙度变化
统计建摸
埋藏史
地层压力
静岩压力: p0 = D [(1 - )s + w ] g 静水压力: phy = D . w . g
地层压力: p = phy 骨架压力: phy = p0 - phy 有效压力: phy = p0 - p
埋藏史
地层压力
异常压力 异常低压 超压 压力系数
异常高压 过剩压力
压力梯度
压力梯度，kPa/m < 9.28
9.28 ~ 10.41 10.41 ~ 13.58
> 13.58
地层压力分类
压力系数 < 0.9
0.9 ~ 1.06 1.06 ~ 1.38
> 1.38
压力分类 异常低压 常压 高压异常 异常高压
盆地模拟不仅改进和完善了含油气沉积盆地分 析的研究方法，同时实现了计算机自动绘图， 改进了传统的手工制图方法，使石油地质研 究朝着定量化、计算机化和绘图自动化方向 前进了一大步。
2
盆地模拟在资评中的作用
—计算机勘探技术
现代勘探=科学勘探+计算机技术
(丁贵明，2019)
在现代油气勘探工程中，盆地模拟被提升为 一种计算机勘探技术，同圈闭描述评价和油气藏 描述评价一起成为现代油气综合勘探方法的重要 组成部分，并制订了相应的勘探方法规范。
(1) 盆地范围内普遍开展了重、磁、电、地震等物化探工 作，盆地构造特征及地层充填格架和序列基本查明；
(2) 具有参数井（或科探井）和预探井资料； (3) 具有各类分析化验资料。
2
盆地模拟在资评中的作用
第八章 8.2 含油气盆地
青城低凸起
花1 高5
樊2 草1
100
博2 草谷1 柳参2 金浅1
草2
金1 金3
广3
义深3
柳1
博1
单 位 ：1 0 t / Km
4
2
单 位 ：1 0 4 t / Km 2
鲁
西
隆
起
区
东营凹陷沙三下生烃强度等值线
东 营凹 陷 沙四 上 生 烃强 度 等值 线
凹陷内最有利的烃源岩部位位于四个小洼陷中心，其中利津洼陷的生烃强度最大，对 于生烃层段来说，沙四上亚段的生烃强度高。
隆
起
区
鲁
西
隆
起
区
东营凹陷生烃强度等值线
沙5 100 阳1 阳15 沙4 沙3 洼1 钟参1 郑2 郑4 坨5 坨121 坨9 东风2 丰1 盐2
东 营凹 陷沙 三中 生烃 强度 等值 线
凸 起 青 坨 子 凸 起
东风6 莱1 东科1 王1 通61 官2
陈
家
庄
单2
林樊家低凸起
林气1 惠深1 滨18 滨229 滨1
樊11
20
0
10
0
通1
通5 纯2 纯1
1000 300
草1 高5
青城低凸起
花1 高5 金1
樊2 草1 博2 草谷1 草2 柳参2 柳1 博1
500
博2
草谷1 义深3 广3
草2
100
金1 金浅1
柳参2
柳1 博1
鲁
金3
单 位 ：1 0 t / Km
4
2
金浅1 金3
广3
义深3
西
单 位 ：1 0 4t / Km 2
第五章 盆地充填埋藏史分析53页PPT
2.几个主要参数的求取
①孔隙度----深度曲线 ②剥蚀量及其恢复
•测井法 •数值模拟法 •趋势面法 •地震解释法 •孔隙度趋势法 •RO不连续镜质体反射率法
①孔隙度与深度的关系
0
= 0
——
* exp(-CZ)
地表孔隙度；
C —— 压实系数。
②欠压实层孔隙度变化
分层分段处理—超压技 术
③次生孔隙度变化
前陆盆地为构造负荷引起的挠曲沉降， 其沉降曲线主体为迅速下沉，比伸展盆地热 冷却沉降的速率要高得多，常难以与高伸展 率的裂谷期盆地相区别。
（三）克拉通盆地沉降史曲线特征
成因较多，但多数情况下，沉积速率较 低，且稳定衰减。
பைடு நூலகம்
统计建摸
地层压力
静岩压力: p0 = D [(1 - )s + w ] g 静水压力: phy = D . w . g
地层压力: p = phy
地层压力
异常压力 异常低压 超压 压力系数
异常高压 过剩压力
压力梯度
地层压力分类
压力梯度，kPa/m
压力系数
< 9.28 9.28 ~ 10.41 10.41 ~ 13.58
3.沉降速率<充填速率：盆地处于超补偿状态
1. 沉积盆地的规模变化 2. 沉积建造序列和岩相序
列的变化
3. 有机质的保存和演化的 差异
烃源岩的发育与沉积盆地的沉降速率有密切关系
沉降速率最大的时期是烃源岩最发育的时期
沉降与充填速率的变化对断陷盆地的同生正断层也有控制 作 用
二、盆地的下沉机制
（－）压实过程中孔隙度的 变化
不考虑压实作用 对地层厚度的影 响－－－－－巴 布罗夫曲线图
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负指数模型中参数使用1stopt 解方程组得到
其中a=0.48，c=0.000410714560430877，简化取c=0.0004
公式推导得知
⎰
2
h 1
h （1-ψ（h ））dh=
⎰
4
h 3
h （1-ψ（h ））dh
假设沉积水深一直为230m 。
故在此时h1，h2，h3已知仅h4未知，因手中1stopt 版本较低，无法解决带积分的隐函数求解，故使用matlbe ，程序如下。
例如：当恢复层一的地表真实厚度时，h1=5421m ，h2=6643m ，h3=250m 首先定义一个M-file 文件如下：
function f= hanshu(h1,h2,h3,h4) syms y1 y2 y3 h global y4 z
y1=1-0.48*exp(-0.0004*h)/*负指数压实模型*/ y2=int(y1,h,h1,h2)/*岩层1现今埋深骨架体积*/ y3=int(y1,h,h3,h4) /*岩层1原始地表条件骨架体积*/ y4=y2-y3
z=solve(y4,x4)/*骨架体积不变*/ eval(z)
主程序如下： Syms x4；
Hanshu （5421,6643,250，x4）；
故得到岩层1层底界（盆地基底面）的沉降历史：
线性模型（未用）
负指数模型（使用）
）
（h *0.0004-exp *48.0y =
时间（Ma）基底深度
40.3 -230
37.6 -1945.8538
33.1 -3062.4
28.4 -4656.1
24.6 -5322.5
17.5 -6231.9
15.4 -6016.9
10.3 -6504.752
0 -6643
由于均恒作用产生的基底沉降表征公式为：
时间（Ma）该时间段内沉降深度（m）累计沉降深度（m）
40.300
37.6872.3996288872.3996
33.1625.50180081497.901
28.4961.89416682459.796
24.6409.79298612869.589
17.5569.54905743439.138
15.4-134.1528143304.985
10.3306.84290993611.828
087.126057523698.954
时间（Ma）
基底构造沉降累计量该时间段内基底构造沉降
（m）
40.300 37.61073.4541711073.454171 33.11564.49857491.0443992 28.42196.304404631.8058332 24.62452.911417256.6070139 17.52792.76236339.8509426 15.42711.915174-80.84718595 10.32892.924264181.0090901
02944.04620751.12194248
基底沉降历史
基底构造沉降史：
由基底构造沉降历史图件分析可知：早期为较快速沉降，晚期沉降速度较慢，二者之间存在一个明显的不整合，故判断为裂谷型盆地，早期为裂陷阶段，快速沉降，其沉降受构造（以断层为主）控制，晚期为热沉降，沉降速度较慢，二者之间存在明显的不整合！此类盆地具有较高的地温梯度，类似于我国东部渤海湾及松辽等。
埋藏史
层4底界
层6底界（上剥蚀）。