第一节油气的聚集 油气二次运移的结果有两种情况,一种是如果运移过程中无盖层阻挡,油气将 直向上倾方向运移,直至散失到地表;另一种是运移过程中遇到合适的圈闭,油气将 停止运移,在圈闭中聚集起来 油气聚集:就是指油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中遇到圈闭时,进 入其中的油气就不能继续运移,而聚集起来形成油气藏的过程。 单一圈闭油气聚集的原理 1、渗滤作用: Cordell(1977)、 Roberts(1980)等人认为含烃的水或随水运移 的油气进入圈闭以后,因为一般亲水的、毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用,水可以 通过盖层而继续运移;而对烃类则产生毛细管封闭,结果把油气过滤下来在圈闭中聚集。 在水动力和浮力的作用下,水和烃可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气 排替作用: Chapman(1982)认为泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中 的大,因此圈闭中的水是难以通过盖层的。另外油气进入圈闭后首先在底部聚集,随着 烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相,在油水界面上油水的压力相等,而在油 水界面以上任一高度上,由于密度差油的压力都比水的压力高,因此产生了一个向下的 流体势梯度,致使油在圈闭中向上运移同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止
第一节 油气的聚集 油气二次运移的结果有两种情况,一种是如果运移过程中无盖层阻挡,油气将 一直向上倾方向运移,直至散失到地表;另一种是运移过程中遇到合适的圈闭,油气将 停止运移,在圈闭中聚集起来。 油气聚集:就是指油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中遇到圈闭时,进 入其中的油气就不能继续运移,而聚集起来形成油气藏的过程。 一、单一圈闭油气聚集的原理 1、渗滤作用:Cordell(1977)、 Roberts(1980)等人认为含烃的水或随水运移 的油气进入圈闭以后,因为一般亲水的、毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用,水可以 通过盖层而继续运移;而对烃类则产生毛细管封闭,结果把油气过滤下来在圈闭中聚集。 在水动力和浮力的作用下,水和烃可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气 藏。 2、排替作用:Chapman(1982)认为泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中 的大,因此圈闭中的水是难以通过盖层的。另外油气进入圈闭后首先在底部聚集,随着 烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相,在油水界面上油水的压力相等,而在油 水界面以上任一高度上,由于密度差油的压力都比水的压力高,因此产生了一个向下的 流体势梯度,致使油在圈闭中向上运移同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止
泄水 油气聚集 A 三泄水 动h 油气聚集 B 圈闭中油气的聚集 背斜圈闭;B地层圈闭 油气在静水条件下进入单一的背斜圈闭时,首先在最高部位聚集起来,较晚进 入的依次由较高的向较低的部位聚集,一直到充满整个圈闭为止。在圈闭中,油、气、 水按密度分异。气居上,油居中,水在底下。这时,该圈闭的聚油作用阶段已经结束。 若再有油经过时,就通过溢出点向上倾方向溢出;但对天然气则不同,由于气比油轻, 它可以继续进入圈闭,并排替原被石油所占据的那部分储集空间,这一过一直进行到圈 闭的整个容积完全被天然气所占据为止。至此,对于单一圈闭来说,油气聚集的过程已 完全。 对于具有溢出点的非背斜圈闭,油气聚集过程与背斜圈闭基本上是一致的。李 明诚认为,当上覆盖层只有毛细管封闭时,在油气聚集过程中渗滤和排替作用都可能存 在。在油气聚集的初期,水是可以通过上覆亲水盖层而发生渗流的;当油气聚集到一定 程度之后,水就很难通过上覆盖层则主要是被油气排替到圈闭的下方。如果盖层是异常 高压封闭,则无论是什么情况水都不能通过上覆盖层而发生渗流
油气在静水条件下进入单一的背斜圈闭时,首先在最高部位聚集起来,较晚进 入的依次由较高的向较低的部位聚集,一直到充满整个圈闭为止。在圈闭中,油、气、 水按密度分异。气居上,油居中,水在底下。这时,该圈闭的聚油作用阶段已经结束。 若再有油经过时,就通过溢出点向上倾方向溢出;但对天然气则不同,由于气比油轻, 它可以继续进入圈闭,并排替原被石油所占据的那部分储集空间,这一过一直进行到圈 闭的整个容积完全被天然气所占据为止。至此,对于单一圈闭来说,油气聚集的过程已 完全。 对于具有溢出点的非背斜圈闭,油气聚集过程与背斜圈闭基本上是一致的。李 明诚认为,当上覆盖层只有毛细管封闭时,在油气聚集过程中渗滤和排替作用都可能存 在。在油气聚集的初期,水是可以通过上覆亲水盖层而发生渗流的;当油气聚集到一定 程度之后,水就很难通过上覆盖层则主要是被油气排替到圈闭的下方。如果盖层是异常 高压封闭,则无论是什么情况水都不能通过上覆盖层而发生渗流
油水界面 油气猛电点 溢出点 气水界面 溢出点 III 单一背斜圈闭中的油气聚集和油气藏 二、系列圈闭中的油气聚集原理 在油气盆地中,圈闭常成带成群分布,即存在系列圈闭。对于区域均斜背景上 的系列圈闭,油气聚集的基本原理最早由加拿大著名石油地质学家 Gussow(1954)首先 阐明,并称之为油气差异聚集原理。其适应条件是圈闭的益出点要依次抬高,盖层的封 闭能力较好。如果在运移的主方向上,存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭,则可能 产生另一种形式的差异聚集,有人称为差异渗漏原理 1、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 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
二、系列圈闭中的油气聚集原理 在油气盆地中,圈闭常成带成群分布,即存在系列圈闭。对于区域均斜背景上 的系列圈闭,油气聚集的基本原理最早由加拿大著名石油地质学家 Gussow (1954)首先 阐明,并称之为油气差异聚集原理。其适应条件是圈闭的益出点要依次抬高,盖层的封 闭能力较好。如果在运移的主方向上,存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭,则可能 产生另一种形式的差异聚集,有人称为差异渗漏原理。 1、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。 加拿大阿尔伯达盆地的瑞姆彼一圣.阿尔伯达线状礁带差异聚集最为理想的例 △) B (c) 在相连的系列背斜圈闭中的油气聚集图 、差异渗漏原理 如果在运移的主方向上,存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭,油气进入最 下部第一个圈闭后,气在顶部油在下面,当不断进入的油气其浮力超过上覆盖层的封闭 能力时,顶部的气首先逸出,向上运移到第二个圈闭,使第一个圈闭中只剩下油,如果 有足够的油气补给,气还可以从第二个圈闭中逸出进入第三个圈闭,使第二圈闭中也只 剩下油,结果油藏在储集层下倾部位靠近盆地生油中心,向上变为油气藏,最上远离盆 地中心的部位为气藏,形成自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯气藏→油气藏→纯油 藏的油气分布特征,正好与背斜圈闭的差异聚集规律相反
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。 加拿大阿尔伯达盆地的瑞姆彼—圣.阿尔伯达线状礁带差异聚集最为理想的例 子。 2、差异渗漏原理 如果在运移的主方向上,存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭,油气进入最 下部第一个圈闭后,气在顶部油在下面,当不断进入的油气其浮力超过上覆盖层的封闭 能力时,顶部的气首先逸出,向上运移到第二个圈闭,使第一个圈闭中只剩下油,如果 有足够的油气补给,气还可以从第二个圈闭中逸出进入第三个圈闭,使第二圈闭中也只 剩下油,结果油藏在储集层下倾部位靠近盆地生油中心,向上变为油气藏,最上远离盆 地中心的部位为气藏,形成自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯气藏→油气藏→纯油 藏的油气分布特征,正好与背斜圈闭的差异聚集规律相反
E气 油 E岩性挡 油气动移方向 地层圈闭系列中的差异聚集