第五章石油和天然气的聚集 、名词解释 1、圈闭 烃源岩生成的油气经过运移后,在适宜的地方就会停下来,油气会随后不断地汇集而来 发生聚集。我们把这种适合于油气聚集的场所,称为圈闭 2、闭合面积 通过溢出点的海拔构造等高线所圈出的面积 溢出点 流体充满圈闭后,开始溢出的点(注:它在剖面上是一点,在平面上是一条闭合线) 4、闭合高度 圈闭溢出点到储层最高点之间的垂直距离,或圈闭最高点与溢出点之间的海拔高差(注: 闭合度与构造幅度是完全不同的两个概念)。 5、油气藏 油气藏是指油气在单一圈闭中的聚集,它是地壳上油气聚集的基本单元。如果圈闭中 只聚集了油或只聚集了气就分别称为油藏或气藏,二者同时聚集就称为油气藏 6、商业性油气藏、非商业性油气藏 若油气聚集的数量足够大,达到了工业开采价值,则称为商业性油气藏,否则,聚集的数量 少,不具备工业开采价值,则称为非商业性油气藏。 7、外含油(气)边界、含水边界 含油(气)边界是油(气)一水界面与储层顶、底的交线。其中与储层顶面的交线叫 做外含油(气)边界,又称含油边缘。与储层底面的交线称内含油(气)边界,又叫含水边 界 8、底水、边水 如果油层厚度不大,或构造倾角较陡,这时油气充满圈闭的高部位,水围绕在油气藏 的四周。即在内含油气边缘以外,这种水称为边水;如果油层厚度大,倾角小,油气藏的下 部全部为水,这种水称为底水。 9、油气柱高度 油气藏内油(气)水界面至油气藏高点的垂直距离 10、气顶和油环 油气藏顶部的气称为气顶;油位于中部,在平面上呈环状分布,称油环
1 第五章 石油和天然气的聚集 一、名词解释： 1、圈闭 烃源岩生成的油气经过运移后，在适宜的地方就会停下来，油气会随后不断地汇集而来， 发生聚集。我们把这种适合于油气聚集的场所，称为圈闭。 2、闭合面积 通过溢出点的海拔构造等高线所圈出的面积。 3、溢出点 流体充满圈闭后，开始溢出的点（注：它在剖面上是一点，在平面上是一条闭合线）。 4、闭合高度 圈闭溢出点到储层最高点之间的垂直距离，或圈闭最高点与溢出点之间的海拔高差（注： 闭合度与构造幅度是完全不同的两个概念）。 5、油气藏 油气藏是指油气在单一圈闭中的聚集，它是地壳上油气聚集的基本单元。如果圈闭中 只聚集了油或只聚集了气就分别称为油藏或气藏，二者同时聚集就称为油气藏。 6、商业性油气藏、非商业性油气藏 若油气聚集的数量足够大，达到了工业开采价值，则称为商业性油气藏，否则，聚集的数量 少，不具备工业开采价值，则称为非商业性油气藏。 7、外含油（气）边界、含水边界 含油（气）边界是油（气）—水界面与储层顶、底的交线。其中与储层顶面的交线叫 做外含油（气）边界，又称含油边缘。与储层底面的交线称内含油（气）边界，又叫含水边 界。 8、底水、边水 如果油层厚度不大，或构造倾角较陡，这时油气充满圈闭的高部位，水围绕在油气藏 的四周。即在内含油气边缘以外，这种水称为边水；如果油层厚度大，倾角小，油气藏的下 部全部为水，这种水称为底水。 9、油气柱高度 油气藏内油（气）水界面至油气藏高点的垂直距离。 10、气顶和油环 油气藏顶部的气称为气顶；油位于中部，在平面上呈环状分布，称油环
11、充满系数 含油气高度与闭合高度的比值。 12、圈闭的有效性 圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下,圈闭聚集油气的实际能力 13、油气聚集 在圈闭中不断汇聚,形成油气藏的过程称为油气聚集 14、次生油气藏 原有油气藏在外力作用下遭受破坏,呈分散状态的油气遇到新的圈闭条件又重新聚集 形成的新油气藏称为次生油气藏。 15、什么是一个生、储、盖组合? 生、储、盖组合是指紧密相邻的(剖面上的)生油层、储集层和盖层的一个有规律的组 合,称为一个生、储、盖组合 16、油气藏的重要特点 是在“单一”圈闭内的聚集,所谓“单一”的涵义,主要是指受单一要素所控制,在 单一储层内,具统一的压力系统,统一的油、气、水边界,同一面积内的油气藏 二、简述题: 17、一个圈闭必须具备三个条件(或三要素) (1)容纳流体的储层:(2)阻止油气向上逸散的盖层:(3)在侧向上阻止油气继续运 移的遮掩物。 18、生、储、盖组合的四种类型 1)正常式组合:生下、储中、盖上。 2)侧变式组合:指由于岩性、岩相在空间上的变化而导致的生、储、盖在橫向上渐变 而构成 3)顶生顶盖式(顶生式):生油层与盖层同属一层,储层位于下方。 4)自生、自储、自盖式:本身具生、储、盖三种功能于一身。 19、简述油气成藏要素: 油气成藏要素包括生油层、储集层、盖层、运移、圈闭、聚集、保存(即生、储、盖、 运、圈、聚、保)七大要素,油气藏的形成和分布,是它们的综合作用结果。 生油气源岩是油气藏形成的物质基础。好的烃源岩取决于其体积、有机质丰度、类型、 成熟度及排烃效率。这要结合盆地沉积史、沉降埋藏史、地热史、古气候综合分析评价 储层的好坏决定了油气藏容纳油气的能力,及开采的难易程度。 盖层的好坏直接影响了油气的聚集与保存
2 11、充满系数 含油气高度与闭合高度的比值。 12、圈闭的有效性 圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下，圈闭聚集油气的实际能力。 13、油气聚集 在圈闭中不断汇聚，形成油气藏的过程称为油气聚集。 14、次生油气藏 原有油气藏在外力作用下遭受破坏，呈分散状态的油气遇到新的圈闭条件又重新聚集， 形成的新油气藏称为次生油气藏。 15、什么是一个生、储、盖组合? 生、储、盖组合是指紧密相邻的（剖面上的）生油层、储集层和盖层的一个有规律的组 合，称为一个生、储、盖组合。 16、油气藏的重要特点 是在“单一”圈闭内的聚集，所谓“单一”的涵义，主要是指受单一要素所控制，在 单一储层内，具统一的压力系统，统一的油、气、水边界，同一面积内的油气藏。 二、简述题： 17、一个圈闭必须具备三个条件（或三要素） （1）容纳流体的储层；（2）阻止油气向上逸散的盖层；（3）在侧向上阻止油气继续运 移的遮掩物。 18、生、储、盖组合的四种类型 1）正常式组合：生下、储中、盖上。 2）侧变式组合：指由于岩性、岩相在空间上的变化而导致的生、储、盖在横向上渐变 而构成。 3）顶生顶盖式（顶生式）：生油层与盖层同属一层，储层位于下方。 4）自生、自储、自盖式：本身具生、储、盖三种功能于一身。 19、简述油气成藏要素： 油气成藏要素包括生油层、储集层、盖层、运移、圈闭、聚集、保存（即生、储、盖、 运、圈、聚、保）七大要素，油气藏的形成和分布，是它们的综合作用结果。 生油气源岩是油气藏形成的物质基础。好的烃源岩取决于其体积、有机质丰度、类型、 成熟度及排烃效率。这要结合盆地沉积史、沉降埋藏史、地热史、古气候综合分析评价。 储层的好坏决定了油气藏容纳油气的能力，及开采的难易程度。 盖层的好坏直接影响了油气的聚集与保存
油气的运移是油气由分散状态到聚集状态的唯一途径;也正是由于油气运移,在一定条 件下可造成油气藏的破坏。它是分析油气聚集规律与分布规律的主要证据。 圈闭是油气发生聚集的场所,没有圈闭就形不成油气藏:圈闭的大小、规模决定了油气 的富集程度:它的分布规律及形成控制着油气藏的分布规律。 保存条件是油气藏从形成到现在能否完好无损地保存至今的关键因素。 20、大型油气藏富集条件有哪些? (一)充足的油气来源生油条件是油气藏形成的物质基础。因此,充足的油气供给, 才能形成储量大、分布广的油气藏 (二)有利的生、储、盖组合1.生、储、盖组合及其类型。生、储、盖组合是指紧 密相邻的(剖面上的)生油层、储集层和盖层的一个有规律的组合,称为一个生、储、盖组 合。2.生、储、盖组合评价 (三)圈闭的有效性油气勘探的实践业已证明,在有油气来源的前提下,并非所有的 圈闭都能聚集油气。有的有油气聚集,有的只含水,属于“空”圈闭,说明它们对油气聚集 而言是无效的。圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下,圈闭聚集油气的实际能力 (四)必要的保存条件在地质历史时期形成的油气藏能否存在,决定于在油气藏形成 以后是否遭受破坏改造。必要的保存条件,是油气藏存在的重要前提 21、油气保存条件的影响因素有哪些? 1.地壳运动对油气藏保存条件的影响 地壳运动对油气藏的破坏表现在三个方面:(1)地壳抬升,盖层遭受风化剥蚀,盖层封 盖油气的有效性部分受到破坏,或全部被剥蚀掉,油气大部分散失或氧化、菌解,造成大规 模油气苗。(2)地壳运动产生一系列断层,也会破坏圈闭的完整性,油气沿断层流失,油气 藏破坏。(3)地壳运动也可以使原有油气藏的圈闭溢出点抬高,甚至使地层的倾斜方向发生 改变,造成油气藏的破坏 2.岩浆活动对油气藏的保存条件的影响 岩浆活动时,高温岩浆会侵入到油气藏,会把油气烧掉,破坏油气藏。而当岩浆冷凝后 就失去了破坏能力,会在其它因素的共同配合下成为良好的储集体或遮挡条件。 3.水动力对油气藏保存条件的影响 活跃的水动力条件不仅能把油气从圈闭中冲走,而且可对油气产生氧化作用 22、简述油气聚集的基本规律 油、气、水由于密度不同,在圈闭中会发生重力分异。当油气生成以后,运移至储层的 油气便沿上倾方向向周围高处的圈闭中运移。由于天然气的密度最小、粘度最小、分子小、 它最易流动、流动地最快,运移的结果,天然气必然占据盆地中心周围最高位置的构造环 而石油则占据其下倾方向位置较低的构造,比较接近盆地的中心。当然也发现了正好相反的 规律,由此而提出了差异聚集的原理。 23、简述油气差异聚集规律 在离源岩区最近,溢出点最低的圈闭中,在油气源充足的前提下,形成纯气藏:稍 远处,溢出点较高的圈闭中,可能形成油气藏或纯油藏;在溢出点更高,距油源区更远的圈 闭中可能只含水 2)一个充满了石油的圈闭,仍然可以做为有效的聚集天然气的圈闭:反过来,一个充 满天然气的圈闭,则不再是一个聚油的有效圈闭
3 油气的运移是油气由分散状态到聚集状态的唯一途径；也正是由于油气运移，在一定条 件下可造成油气藏的破坏。它是分析油气聚集规律与分布规律的主要证据。 圈闭是油气发生聚集的场所，没有圈闭就形不成油气藏；圈闭的大小、规模决定了油气 的富集程度；它的分布规律及形成控制着油气藏的分布规律。 保存条件是油气藏从形成到现在能否完好无损地保存至今的关键因素。 20、大型油气藏富集条件有哪些？ （一）充足的油气来源 生油条件是油气藏形成的物质基础。因此，充足的油气供给， 才能形成储量大、分布广的油气藏。 （二）有利的生、储、盖组合 1．生、储、盖组合及其类型。生、储、盖组合是指紧 密相邻的（剖面上的）生油层、储集层和盖层的一个有规律的组合，称为一个生、储、盖组 合。2．生、储、盖组合评价。 （三）圈闭的有效性 油气勘探的实践业已证明，在有油气来源的前提下，并非所有的 圈闭都能聚集油气。有的有油气聚集，有的只含水，属于“空”圈闭，说明它们对油气聚集 而言是无效的。圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下，圈闭聚集油气的实际能力。 （四）必要的保存条件 在地质历史时期形成的油气藏能否存在，决定于在油气藏形成 以后是否遭受破坏改造。必要的保存条件，是油气藏存在的重要前提。 21、油气保存条件的影响因素有哪些？ 1．地壳运动对油气藏保存条件的影响 地壳运动对油气藏的破坏表现在三个方面：(1)地壳抬升，盖层遭受风化剥蚀，盖层封 盖油气的有效性部分受到破坏，或全部被剥蚀掉，油气大部分散失或氧化、菌解，造成大规 模油气苗。(2)地壳运动产生一系列断层，也会破坏圈闭的完整性，油气沿断层流失，油气 藏破坏。(3)地壳运动也可以使原有油气藏的圈闭溢出点抬高，甚至使地层的倾斜方向发生 改变，造成油气藏的破坏。 2．岩浆活动对油气藏的保存条件的影响 岩浆活动时，高温岩浆会侵入到油气藏，会把油气烧掉，破坏油气藏。而当岩浆冷凝后， 就失去了破坏能力，会在其它因素的共同配合下成为良好的储集体或遮挡条件。 3．水动力对油气藏保存条件的影响 活跃的水动力条件不仅能把油气从圈闭中冲走，而且可对油气产生氧化作用。 22、简述油气聚集的基本规律 油、气、水由于密度不同，在圈闭中会发生重力分异。当油气生成以后，运移至储层的 油气便沿上倾方向向周围高处的圈闭中运移。由于天然气的密度最小、粘度最小、分子小、 它最易流动、流动地最快，运移的结果，天然气必然占据盆地中心周围最高位置的构造环， 而石油则占据其下倾方向位置较低的构造，比较接近盆地的中心。当然也发现了正好相反的 规律，由此而提出了差异聚集的原理。 23、简述油气差异聚集规律 1）在离源岩区最近，溢出点最低的圈闭中，在油气源充足的前提下，形成纯气藏；稍 远处，溢出点较高的圈闭中，可能形成油气藏或纯油藏；在溢出点更高，距油源区更远的圈 闭中可能只含水。 2）一个充满了石油的圈闭，仍然可以做为有效的聚集天然气的圈闭；反过来，一个充 满天然气的圈闭，则不再是一个聚油的有效圈闭
3)若油气按密度分异比较完善,则离供油区较近,溢出点较低的圈闭中,聚集的油和 气密度应小于距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油和气 4)所形成的纯气藏、纯油藏、油气藏的数目,取决于供烃的充分程度、所供烃类性质 及圈闭的大小和数目 24、差异聚集的必备条件是什么? 差异聚集作用是否充分取决于下列条件 1)具有区域性较长距离运移的条件,即要求具区域性的地层倾斜,储集层岩相稳定, 渗透性好,区域运移通道的连通性好 2)相连通的圈闭溢出点依次增高。 3)油气源供应区位于盆地中心地带,有足够数量的油气供应 4)储集层中充满水并处于静水压力条件下,石油和游离气是同时一起运移的 25、影响差异聚集的地质因素有哪些? 具备上述条件,差异聚集就进行得完善,否则,当有干扰时,就进行得不完善,表现得 不典型。这些干扰因素主要有 1)在油气运移通道上有另外油气供给来源的支流时,则会打乱原来应有的油气分布规 2)气体在石油中的溶解作用,随物理条件(T、P)的改变而变化,它可以造成次生气 顶,也可以导致原生气顶的消失,从而影响油气的分布规律。 3)后期地壳运动造成圈闭条件的改变,造成油气重新分配。 4)区域水动力条件,主要指水压梯度的大小及水运动方向,也会影响油气的分布规律 26、目前关于圈闭中油气聚集机理主要存在哪几种种观点? 1、渗滤作用: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、毛细管压 力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:对烃类则产生毛细管压力封 闭,结果把油气过滤下来在圈闭中聚集成藏 2、排替作用:泥岩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,由于浮力作用产生一个向下的流体势梯度,使油在圈闭中向上运移的同时把 水向下排替直到束缚水饱和度为止 3、渗滤作用和排替作用共同作用:当上覆盖层中只有毛细管压力封闭时,在油气聚集 过程中上述两种作用都可能存在。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后,水就很难通过上覆盖层而主要是被油气排替到圈闭的下方。 4、油气充注方式:一个油藏将以一种顺序方式充注,石油首先进入具有最低孔隙排替 压力的最佳渗透层,并且按着以一组向前推进的石油波阵面方式充注油藏 27、次生油气藏的形成有几种情况? 1)地壳运动破坏了圈闭的完整性,使它丧失了或减弱了对油气聚集的能力。因而油气 发生再运移重新聚集成藏,这主要是断裂作用造成 2)地壳运动未破坏圈闭的完整性,但使溢出点抬高或使其有效性变差,就会使油气藏 中的油气部分或全部逸出,在新的圈闭中聚集起来,形成新的油气藏 3)水动力冲也可使油气藏破坏形成次生油气藏
4 3）若油气按密度分异比较完善，则离供油区较近，溢出点较低的圈闭中，聚集的油和 气密度应小于距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油和气。 4）所形成的纯气藏、纯油藏、油气藏的数目，取决于供烃的充分程度、所供烃类性质 及圈闭的大小和数目。 24、差异聚集的必备条件是什么？ 差异聚集作用是否充分取决于下列条件： 1）具有区域性较长距离运移的条件，即要求具区域性的地层倾斜，储集层岩相稳定， 渗透性好，区域运移通道的连通性好。 2）相连通的圈闭溢出点依次增高。 3）油气源供应区位于盆地中心地带，有足够数量的油气供应。 4）储集层中充满水并处于静水压力条件下，石油和游离气是同时一起运移的。 25、影响差异聚集的地质因素有哪些？ 具备上述条件，差异聚集就进行得完善，否则，当有干扰时，就进行得不完善，表现得 不典型。这些干扰因素主要有： 1）在油气运移通道上有另外油气供给来源的支流时，则会打乱原来应有的油气分布规 律。 2）气体在石油中的溶解作用，随物理条件（T、P）的改变而变化，它可以造成次生气 顶，也可以导致原生气顶的消失，从而影响油气的分布规律。 3）后期地壳运动造成圈闭条件的改变，造成油气重新分配。 4）区域水动力条件，主要指水压梯度的大小及水运动方向，也会影响油气的分布规律。 26、目前关于圈闭中油气聚集机理主要存在哪几种种观点？ 1、渗滤作用：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、毛细管压 力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；对烃类则产生毛细管压力封 闭，结果把油气过滤下来在圈闭中聚集成藏 2、排替作用： 泥岩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，由于浮力作用产生一个向下的流体势梯度，使油在圈闭中向上运移的同时把 水向下排替直到束缚水饱和度为止。 3、渗滤作用和排替作用共同作用：当上覆盖层中只有毛细管压力封闭时，在油气聚集 过程中上述两种作用都可能存在。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后，水就很难通过上覆盖层而主要是被油气排替到圈闭的下方。 4、油气充注方式：一个油藏将以一种顺序方式充注，石油首先进入具有最低孔隙排替 压力的最佳渗透层，并且按着以一组向前推进的石油波阵面方式充注油藏。 27、次生油气藏的形成有几种情况？ 1）地壳运动破坏了圈闭的完整性，使它丧失了或减弱了对油气聚集的能力。因而油气 发生再运移重新聚集成藏，这主要是断裂作用造成。 2）地壳运动未破坏圈闭的完整性，但使溢出点抬高或使其有效性变差，就会使油气藏 中的油气部分或全部逸出，在新的圈闭中聚集起来，形成新的油气藏。 3）水动力冲也可使油气藏破坏形成次生油气藏
28、确定油气藏的形成时间,对油气田勒探具有重要的现实意义主要有哪些方法? 、根据盆地沉降史、圈闭发育史和生排烃史确定油气藏的形成时间 (一)盆地沉降史、圈闭发育史1.沉积埋藏史和构造发育史2.构造发育史对油气藏 形成的作用(二)根据生油岩主要排烃时间确定 、根据饱和压力确定油气藏的形成时间 由于地壳上所有油藏多少都含有天然气,且很多油藏都被气饱和或接近饱和,油藏的饱 和压力与油藏的地层压力相等。与饱和压力(静水柱压力)相当的地层埋藏深度,其对应的 地质时代即为该油藏的形成时代 三、气藏形成时间的确定 波义尔定律:Pol=P1=1×10 6pgHxvo 四、油藏地球化学方法 1.储层成岩作用与烃类流体运聚关系 2.同位素地球化学方法。 3.流体包裹体方法。 4.储层固体沥青反射率确定油藏破坏时间。固体沥青反射率反映了烃类流体转变为固 体沥青后经历的热历史
5 28、确定油气藏的形成时间，对油气田勘探具有重要的现实意义主要有哪些方法？ 一、根据盆地沉降史、圈闭发育史和生排烃史确定油气藏的形成时间 （一）盆地沉降史、圈闭发育史 1．沉积埋藏史和构造发育史 2．构造发育史对油气藏 形成的作用 （二）根据生油岩主要排烃时间确定。 二、根据饱和压力确定油气藏的形成时间 由于地壳上所有油藏多少都含有天然气，且很多油藏都被气饱和或接近饱和，油藏的饱 和压力与油藏的地层压力相等。与饱和压力（静水柱压力）相当的地层埋藏深度，其对应的 地质时代即为该油藏的形成时代。 三、气藏形成时间的确定 波义尔定律：P0V0=P1V1=1×10 -6ρgH×V0 四、油藏地球化学方法 1．储层成岩作用与烃类流体运聚关系。 2．同位素地球化学方法。 3．流体包裹体方法。 4．储层固体沥青反射率确定油藏破坏时间。固体沥青反射率反映了烃类流体转变为固 体沥青后经历的热历史
