大学精品课件:05 第5章 圈闭及油气藏.ppt
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1、第五章 圈闭与油气藏圈闭和油气藏的概念圈闭和油气藏的概念*油气藏的形成油气藏的形成*油气藏类型油气藏类型*圈闭是适合油气聚集圈闭是适合油气聚集、形成油气藏的场所。形成油气藏的场所。第一节第一节 圈闭和油气藏的概念圈闭和油气藏的概念一、圈闭的概念圈闭基本要素:圈闭基本要素:封封闭闭条条件件适适宜宜的的水水动动力力岩岩性性变变化化非非渗渗透透的的不不整整合合面面封封闭闭的的断断层层盖盖层层本本身身弯弯曲曲变变形形遮遮挡挡物物阻阻止止油油气气向向上上逸逸散散盖盖层层提提供供储储集集条条件件储储集集油油气气储储集集层层组组成成盖层的盖层的弯曲变形弯曲变形封闭的封闭的断层断层断层对盘的断层对盘的非渗透岩
2、层非渗透岩层储层上倾方向储层上倾方向的非渗透岩层的非渗透岩层不整合面及上不整合面及上覆非渗透岩层覆非渗透岩层 二、圈闭的度量二、圈闭的度量(往往指静水条件下)(往往指静水条件下)圈闭最大有效容积圈闭最大有效容积,取决于圈闭的,取决于圈闭的闭合面积闭合面积闭合面积闭合面积、闭合高度闭合高度闭合高度闭合高度、储层有效厚度储层有效厚度储层有效厚度储层有效厚度、有效孔隙度有效孔隙度有效孔隙度有效孔隙度圈闭大小由圈闭大小由最大有效容积最大有效容积最大有效容积最大有效容积来度量。它是指来度量。它是指能容能容能容能容纳油气的最大体积纳油气的最大体积纳油气的最大体积纳油气的最大体积。-评价圈闭的重要参数二、圈
3、闭的度量二、圈闭的度量圈闭的最大有效容积,可用下列公式表示:圈闭的最大有效容积,可用下列公式表示:V=FV=FH HP P式中:式中:V V-圈闭最大有效容积,圈闭最大有效容积,m m3 3;F F-圈闭的闭合面积,圈闭的闭合面积,m m2 2;H H-储集层的有效厚度,储集层的有效厚度,m m;P P-储集层的有效孔隙度,储集层的有效孔隙度,%。二、圈闭的度量二、圈闭的度量油气充满圈闭油气充满圈闭后,最先从圈闭中溢出的点后,最先从圈闭中溢出的点3 3、闭合面积:、闭合面积:通过溢出点通过溢出点的构造等高线所封闭面积。的构造等高线所封闭面积。2 2、闭合高度:、闭合高度:从圈闭中储从圈闭中储层
4、最高点到溢出点的高差。层最高点到溢出点的高差。某储层某储层顶面构顶面构造图造图构造构造平面图平面图构造构造剖面图剖面图 油气在单一圈闭中的聚集,具有油气在单一圈闭中的聚集,具有独立压力系统和统一的油水界面。独立压力系统和统一的油水界面。三、油气藏的概念油气藏油气藏气藏气藏油气藏是地壳中油气聚集的最基本单元油气藏是地壳中油气聚集的最基本单元 同一要素控制同一要素控制“单一圈闭单一圈闭”单一储层单一储层 统一压力系统统一压力系统 同一油水界面同一油水界面三、油气藏的概念三、油气藏的概念 请指出以上油藏剖面图中各有几个独立的请指出以上油藏剖面图中各有几个独立的油藏或油气藏?油藏或油气藏?同一套储层,
5、三个油藏同一套储层,三个油藏三套储层,三个油气藏三套储层,三个油气藏同一套储层,两个油藏同一套储层,两个油藏同一套储层,四个油藏同一套储层,四个油藏同一套储层,一个油藏同一套储层,一个油藏多套储层,同一油藏多套储层,同一油藏三、油气藏的概念三、油气藏的概念请指出以上油藏剖面图中各有几个独立的油藏或油气藏?请指出以上油藏剖面图中各有几个独立的油藏或油气藏?四、油气藏的度量2、含油气面积、含油气面积3、油气藏高度、油气藏高度1、含油气边界、含油气边界v油、气、水的分布:油、气、水的分布:v三个术语:三个术语:1、含油气边界、含油气边界四、油气藏的度量四、油气藏的度量外含油边界外含油边界油水界面与油
6、层顶面的交线油水界面与油层顶面的交线含油边界含油边界内含油边界内含油边界油水界面与油层底面的交线油水界面与油层底面的交线含水边界含水边界气顶边界气顶边界油气界面与油层顶面的交线油气界面与油层顶面的交线四、油气藏的度量四、油气藏的度量内(外)含油气面积内(外)含油气面积内(外)含油边界所圈定的面积。对油内(外)含油边界所圈定的面积。对油藏而言,外含油面积也称含油面积藏而言,外含油面积也称含油面积含气面积含气面积气顶边界所圈定的面积。对于纯气藏,气顶边界所圈定的面积。对于纯气藏,则为气水边界所圈定的面积。则为气水边界所圈定的面积。2、含油气面积、含油气面积四、油气藏的度量四、油气藏的度量油藏高度油
7、藏高度油水界面到油藏最高点的高程差,当油水界面到油藏最高点的高程差,当有气顶时,则为油水界面与油气界面有气顶时,则为油水界面与油气界面之间的高程差。之间的高程差。气藏高度气藏高度3、油气藏高度、油气藏高度油气藏高度油气藏高度油气界面到油气藏最高点的高程差,油气界面到油气藏最高点的高程差,对于纯气藏,则为气水界面与气藏对于纯气藏,则为气水界面与气藏最高点的高程差。最高点的高程差。油水界面到油气藏最高点的油水界面到油气藏最高点的高程差。高程差。油气聚集油气聚集油气在运移过程中,油气在运移过程中,遇到圈闭聚集起来形成油气藏的遇到圈闭聚集起来形成油气藏的过程过程。油气水密度、粘度不同油气水密度、粘度不
8、同 天然气占据盆地中心周围(靠外)天然气占据盆地中心周围(靠外)的最高位置圈闭,的最高位置圈闭,石油占据下方较石油占据下方较低位置(盆地中心)的圈闭。低位置(盆地中心)的圈闭。v常见的油气聚集常见的油气聚集五、油气聚集(P164)2.油气差异聚集原理油气差异聚集原理系列背斜圈闭系列背斜圈闭中油气水的分布中油气水的分布1 1.单一圈闭中的油气聚集单一圈闭中的油气聚集 以背斜圈闭为例以背斜圈闭为例发育在区域均斜背景上,溢出点依次增高的一系列发育在区域均斜背景上,溢出点依次增高的一系列相互连通的背斜圈闭。相互连通的背斜圈闭。v油气差异聚集油气差异聚集 静水压力条件下,同一渗透层相连圈闭的溢出点海拔依
9、静水压力条件下,同一渗透层相连圈闭的溢出点海拔依次递增,且没有局部支流运移和溶解气体的影响,次递增,且没有局部支流运移和溶解气体的影响,当油气源当油气源充足、盖层封闭能力足够大充足、盖层封闭能力足够大时,气体将占据低部靠油气源近时,气体将占据低部靠油气源近的圈闭聚集成的圈闭聚集成气藏气藏,然后向上在高部位的圈闭中依次聚集,然后向上在高部位的圈闭中依次聚集,渐变为渐变为油气藏、油藏油气藏、油藏。气藏气藏油气藏油气藏油藏油藏空圈闭空圈闭油气差异聚集实例油气差异聚集实例第二节第二节 油气藏的形成条件油气藏的形成条件静态要素静态要素:烃源岩、储集层、盖层、圈闭:烃源岩、储集层、盖层、圈闭动态作用动态作
10、用:油气生成、运移、聚集、保存,圈闭形成:油气生成、运移、聚集、保存,圈闭形成油气藏形成的基本条件:油气藏形成的基本条件:1 1、充足的油气源条件、充足的油气源条件2 2、有利的生储盖组合、有利的生储盖组合3 3、有效的圈闭、有效的圈闭4 4、必要的保存、必要的保存一、充足的油气来源 形成油气藏的物质基础形成油气藏的物质基础 效效率率高高初初次次运运移移排排烃烃;成成熟熟度度适适中中、转转化化率率高高;有有机机质质丰丰度度高高、类类型型好好层层数数多多、厚厚度度大大;生生油油凹凹陷陷面面积积大大、生生油油生生油油岩岩体体积积大大)(:油源的丰富程度决定于油源的丰富程度决定于生油岩的体积生油岩的
11、体积、有机质有机质数量数量、类型类型和和成熟度成熟度,以及,以及生油岩排烃能力生油岩排烃能力。有利:有利:生烃凹陷面积大、持续时间长,形成生烃凹陷面积大、持续时间长,形成巨厚的多旋回生油层系及多生油期;有机质含量巨厚的多旋回生油层系及多生油期;有机质含量丰富、类型优越、热演化程度较高,排烃效率高丰富、类型优越、热演化程度较高,排烃效率高。盆盆 地地盆地面积盆地面积104km2沉积岩系发育状况沉积岩系发育状况生油岩发育状况生油岩发育状况油气可油气可采储量采储量108t(m3)特大特大油气油气田数田数时代时代厚度(厚度(m)体积体积104km3时代时代岩性及厚度岩性及厚度波斯湾波斯湾240J、K、
12、E、N为主为主5000-12000平均平均3000704.1J3、K2、E3、N1为主为主碳酸盐岩为主,碳酸盐岩为主,最厚最厚4000米,米,平均平均1000-1500米米油:油:1231气:气:73万万28个个西西西西伯利亚伯利亚230J、K为为主主最厚最厚4000-8000平均平均2600600J3、K1为主为主泥岩(前三角洲),泥岩(前三角洲),500-1000米米油:油:138气:气:45万万8个个美国美国墨西哥墨西哥湾湾110Mz、Kz最厚最厚12000平均平均4000545K3、N1为主为主泥岩为主,部分为泥岩为主,部分为碳酸盐岩,碳酸盐岩,1000-2000米米油油53.41个个
13、利比亚利比亚锡尔特锡尔特35以以K、E、N为主为主最厚最厚5000平均平均250080K2、E为主为主石灰岩、泥灰岩为石灰岩、泥灰岩为主,次为泥岩,主,次为泥岩,1000-2000米米油油40气气77904个个松辽松辽26.1KN最厚最厚6000平均平均300077.5K泥岩,泥岩,500-1000米米油:油:56气:气:1万万1个个渤海湾渤海湾21.3K、R、Q10000125E为主为主泥岩大于泥岩大于500米,米,最后最后1000-1500米米1个个洛杉矶洛杉矶0.39Kz大于大于6000N泥岩,泥岩,2000-3000米米油:油:4注:特大油田注:特大油田1010亿吨,特大气田亿吨,特大
14、气田11万亿立方米万亿立方米世界大含油气盆地情况简表世界大含油气盆地情况简表二、有利的生储盖组合生储盖组合生储盖组合生油层、储集层、盖层在时间、生油层、储集层、盖层在时间、空间上的组合形式或配置关系。空间上的组合形式或配置关系。v基本概念基本概念v生储盖组合类型:生储盖组合类型:不连续的生储盖组合不连续的生储盖组合连续的生储盖组合连续的生储盖组合生油层与储集层在时空上的连续性生油层与储集层在时空上的连续性有利生储盖组合:有利生储盖组合:生油层和储集层接触面积大,生油层生成的油气能及时生油层和储集层接触面积大,生油层生成的油气能及时运移到储集层中,其上有高质量盖层的生储盖组合。运移到储集层中,其
15、上有高质量盖层的生储盖组合。二、有利的生储盖组合二、有利的生储盖组合连续的生储盖组合:特点特点生、储岩层在时间上为连续沉积,且空间上相邻。生、储岩层在时间上为连续沉积,且空间上相邻。上覆式上覆式互层式互层式下伏式下伏式指状指状交叉式交叉式透镜式透镜式有利的生储盖组合:互层式、指状交叉式有利的生储盖组合:互层式、指状交叉式二、有利的生储盖组合二、有利的生储盖组合不连续的生储盖组合:特点特点生、储岩层在时间上不是连续沉积的,在空间上可生、储岩层在时间上不是连续沉积的,在空间上可 相邻、也可不相邻,两者以不整合面或断层面沟通。相邻、也可不相邻,两者以不整合面或断层面沟通。上覆式上覆式下伏式下伏式后生
16、断层式后生断层式同生断层式同生断层式有利的生储盖组合:各种不整合式有利的生储盖组合:各种不整合式互层式、指状交叉式和各种不整合式互层式、指状交叉式和各种不整合式对油气的对油气的聚集是最有利的,因此是有利的生储盖组合。聚集是最有利的,因此是有利的生储盖组合。二、有利的生储盖组合二、有利的生储盖组合有利生储盖组合:有利生储盖组合:生油层和储集层接触面积大,对油气的输导能力强,生油层和储集层接触面积大,对油气的输导能力强,生油层生成的油气能及时运移到储集层中,其上有生油层生成的油气能及时运移到储集层中,其上有 高质量的盖层。高质量的盖层。三、有效的圈闭有效:捕集了油气的圈闭;无效:有效:捕集了油气的
17、圈闭;无效:“空空”或为水充填;或为水充填;“大、早、近、保大、早、近、保”大大圈闭有效容积大;圈闭有效容积大;早早圈闭形成时间早于或等于油气区域运移时期;圈闭形成时间早于或等于油气区域运移时期;近近距油源区近,在油气运移路线上;距油源区近,在油气运移路线上;保保保存条件好。构造运动和水动力对圈闭有效性有影响。保存条件好。构造运动和水动力对圈闭有效性有影响。青草湾青草湾酒泉西部盆地南部山前背斜带酒泉西部盆地南部山前背斜带自西而东依次为青草湾背斜、自西而东依次为青草湾背斜、鸭儿峡、老君庙、石油沟,油鸭儿峡、老君庙、石油沟,油源来自青西凹陷。钻探结果表源来自青西凹陷。钻探结果表明:老君庙背斜发现多
18、个丰富明:老君庙背斜发现多个丰富的油气藏,而青草湾背斜则未的油气藏,而青草湾背斜则未发现油气聚集。发现油气聚集。原因:酒泉盆地最后一次区域原因:酒泉盆地最后一次区域性运移时间是上新世,此时老性运移时间是上新世,此时老君庙背斜已形成,油气聚集其君庙背斜已形成,油气聚集其中,形成油气藏。而青草湾背中,形成油气藏。而青草湾背斜在上新世末期才形成,此时斜在上新世末期才形成,此时油气区域性运移已结束,缺乏油气区域性运移已结束,缺乏油气来源,且海拔又低于老君油气来源,且海拔又低于老君庙,也不能使油气重新运移其庙,也不能使油气重新运移其中,因此该背斜圈闭对油气聚中,因此该背斜圈闭对油气聚集无效。集无效。四、
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