构造类圈闭的定义与识别方法
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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。
构造圈的概念圈是几何学的一个基本概念,它是一个平面上一组离得很接近的点的集合。
在圆周上的每一个点都代表圆周的一个位置,这些位置的集合就构成了圆周。
圆是一个特殊的圈,它是由一个平面内距离一个固定点(圆心)的点构成的。
圆的性质有很多,例如圆的直径是圆上任意两点之间的最大距离,圆的半径是一条连接圆心和圆上任意一点的线段的长度,圆的周长是圆上的一条弧的长度,圆的面积是圆内部所有点的集合。
圆与圆之间的关系也是圈的重要内容。
两个圆可以相离,也可以相切,还可以相交。
当两个圆内部没有公共点时,它们是相离的;当两个圆的外界相切时,它们是相切的;当两个圆的外界有一条公共弧时,它们是相交的。
两个相交的圆的交集是两个圆内部的所有点的集合,而两个相切的圆的交集是两个圆外部的所有点的集合。
除了圆,还有其他类型的圈。
例如,椭圆是由一个平面内到两个固定点的距离之和等于一个常数的点构成的。
椭圆有许多有趣的性质,例如椭圆的焦点是到椭圆上任意一点的距离和到另一个焦点的距离之和的定值。
椭圆的形状由长轴和短轴决定,长轴是椭圆上相互垂直且相交于椭圆中心的两条线段之间的最大距离,短轴是椭圆上相互垂直且相交于椭圆中心的两条线段之间的最小距离。
另一个例子是双曲线,它是由一个平面内到两个固定点的距离之差等于一个常数的点构成的。
双曲线也有很多有趣的性质,例如双曲线的离心率是一个描述双曲线形状的参数,离心率越接近于1,双曲线的形状就越扁平;离心率越接近于0,双曲线的形状就越接近于抛物线。
在实际应用中,圆的概念常常被广泛使用。
圆的几何性质使得它在地理测量、建筑设计、物理学等领域中具有重要的应用。
例如,地球可以近似为一个球体,地球上的各个位置可以用圆面上的点来表示,地球上不同位置之间的距离可以用圆周上的弧长来表示。
在建筑设计中,圆的形状被广泛用于设计圆柱形的建筑物,如圆形剧场、圆形体育场等。
在物理学中,圆的运动是一种比较特殊的运动方式,例如绕定点做匀速圆周运动的物体,它的运动轨迹就是一个圆。
第四节构造圈闭和油气藏
由于地壳运动使储集层顶面发生了变形或变位而形成的圈闭,称为构造圈闭,在其中聚集了烃类之后就称为构造油气藏。
根据其变形或变位及储层的变化特点可分为:
背斜圈闭和油气藏、断层圈闭和油气藏、裂缝性背斜圈闭和油气藏、刺穿圈闭和油气藏
一、背斜圈闭和油气藏
1、概念
背斜油气藏:由于储集层发生褶皱变形,其上部又为非渗透性岩层所覆盖遮挡,底面或下倾向被高油气势面或非渗透性岩层联合封闭而形成的圈闭即为背斜圈闭,聚集油气后,成为背斜油气藏。
背斜圈闭形态是多种多样的,从穹窿状一直到狭长高背斜;闭合面积大小不一;有的是完整的,有的被断层复杂化。
2、背斜油气藏的油气分布特征:
(1)油气局限于闭合区;(2)背斜油气藏中的储油层呈层状展布,尽管绝大多数油层的储集性纵、横向存在较大的变化,但应是相互连通的。
(3)相互连通的多油层构成统一的块状储集体,常形成巨大油气藏。
3、背斜油气藏的成因分类:
(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。
图为盆地南部前山背斜带。
(2)与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏
在地台区由于基底断块上升,使上覆地层隆起而形成同生背斜构造。
其特点是:直接覆于基底之上的地层弯曲较显著,有时还可遇到受基底断裂控制的继承性断裂,向上地层弯曲渐趋平缓,而后逐渐消失;两翼地层倾角缓,闭合度小,闭合面积大,此类背斜常成带分布,组成长垣或大隆起。
(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。
图为我国华北含油气盆地黄骅拗陷港东油田位于北大港断裂构造带东南部,是港东主断层南部下降盘上的逆牵引背斜构造。
(4)与塑性流动物质有关的背斜圈闭和油气藏
由于地下塑性地层受不均衡压力作用,向着压力降低的上流动,使上覆地层弯曲形成的背斜圈闭。
地下塑性地层常见的有盐岩和泥岩类,其中尤以盐岩占主要。
图为我国江汉盆地的场油田,该油田为一长轴背斜,地下核部为盐岩隆起。
(5)与剥蚀作用及压实作用有关的差异压实背斜和油气藏
在古侵蚀面上常存在各种地形突起,它可以是结晶的基岩,致密坚硬的沉积岩或生物礁块等。
当接受新的沉积时,在突起部分的上覆沉积物较薄,而围的沉积物则较厚,由于突起和其围沉积物厚度的不同,负荷悬殊,在成岩过程中,差异压实的结果在突起的部位形成了背斜构造,这种背斜通常称为披盖背斜,它反映了下伏古地形突起的分布围和形状,但其闭合度则比古地形突起的高度小,并向上递减直至消失;在成因上很难与基底隆起有关的背斜区分开。
图为我国华北含油气盆地济阳凹陷的孤岛油田基底为由奥系灰岩和白云岩组成的剥蚀突起,其翼部超覆沉积有下第三系地层,顶部则被上第三系馆组及明化镇组所覆盖,形成较大规模的披盖构造。
二、断层圈闭和油气藏
1、概念
断层圈闭是指沿储集层上倾向受断层遮挡所形成的圈闭,聚集油气后即成为断层油气藏。
这种类型的圈闭分布很广,在各含油气盆地中广泛分布,尤其我国东部断陷式含油气盆地中更是为数众多。
断层圈闭的闭合面积是通过溢出点的储层顶面构造等高线和上倾向断层线构成。
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,构造断裂带的油气藏被断层切割为多断块,分隔性强,各断块含油层位、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。
3、断层在油气藏形成中的作用
断层在地质历史发展过程中的不同时期或者同一断层在不同的位置,常起着封闭或通道两种截然相反的作用。
对油气藏的形成至关重要。
(1)封闭作用
封闭作用是指由于断层的存在,使油气在纵、横向上都被密封而不致逸散,其结果是形成油气藏。
断层是否起封闭作用取决于断层本是否封闭和断层两盘岩性的接触关系。
断层本身的封闭性决定于断层带的紧密程度,它与断层的性质、断层角砾岩和断层
泥是否存在以及断层带中流体的情况有关。
一般来说,挤压性断层较性断层封闭性强一些;
断层带中断层泥的存在常使断层产生封闭作用;而断层角砾岩的存在常具有一定的渗透作
用,另外,地下水通过时,水中沉积物质沉淀,使破碎带胶结或油气沿开启断裂运移时,由
于原油氧化,形成固体沥青而堵塞断层通道,也可起封闭作用。
断层横向上是否封闭则取决于断距的大小及断层两盘岩性的接触关系。
若断层使储层上倾向完全与非渗透性岩层相接,则为完全封闭(图中B);上倾向的上部分与非渗透层相接,则为部分封闭(图中A),与渗透层相接,则为不封闭(图中C)。
(2)通道作用
断层另一种作用是破坏原生油气藏,成为油气运移的通道。
其结果是油气运移
至浅处,若遇圈闭可形成次生油气藏;若无遮挡油气逸散至地面而散失。
图为柴达木盆地的油砂山油田,本来为一完整的背斜油藏,后因垂直构造轴线发生一条大断距的断层,将东侧油层抬升暴露于地面,油藏则全部遭到破坏。
西侧油层下降,被断层封闭仍保留了工业性油藏。
4、断层圈闭和油气藏的类型
断层圈闭的形成条件是断层必须是起封闭作用的,那么在平面上必须是断层线与储集层的构造等高线构成闭合的状态才能形成圈闭。
那么根据断层与储集层的平面组合关系,可将断层圈闭分为以下四种基本类型:
1、弯曲或交错断层与单斜构造结合组成的圈闭和油气藏(图中A)。
2、三个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏(图中B)。
3、单一断层与褶曲(背斜的一部分)结合形成的断层圈闭和油气藏(图中C)。
4、逆和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆(或逆掩)断层圈闭和油气藏(图中D)。
三、裂缝性背斜圈闭和油气藏
1、概念
裂缝性背斜圈闭:在背斜构造控制下,致密而脆性的非渗透性岩层,由于各种原因可以出现裂缝特别发育而使隙度和渗透性变好的局部地区,围则为非渗透性围岩和高油气势面联合封闭形成的油气低势区,称为裂缝性背斜圈闭。
聚集了油气之后即形成裂缝性背斜油气藏。
2、分类
裂缝性背斜油气藏按储集层的岩类型,可分为碳酸盐岩和其他沉积岩两大类。
图为扎格罗斯山前带中加奇萨兰裂缝性背斜油气藏,储集层为灰岩中的裂缝。
3、裂缝性背斜油气藏的基本特征
裂缝性背斜油气藏的基本特征油气分布总体上受背斜构造控制,但具有油气分布不规则的特征。
储层非均质性重,使油气藏的油气产量,油气柱高度及油气层压力分布极不均一。
图为我国柴达木盆地油泉子油田,储集层为中新统底部的裂缝性泥岩夹薄层灰岩、泥灰岩和砂岩透镜体。
四、刺穿圈闭和油气藏
1、概念
刺穿圈闭:地下岩体(包括软泥、泥膏岩、盐岩及各种侵入岩浆岩)侵入沉积岩层,使储集层上发生变形,其上倾向被侵入岩体封闭而形成的圈闭称为刺穿圈闭。
聚集油气后称为刺穿油气藏。
2、分类
刺穿油气藏的主要类型有:①、盐栓(核)遮挡圈闭和油气藏;②、盐帽沿遮挡圈闭和油气藏;③、盐帽透镜状圈闭和油气藏(图中Ⅰ①、②、③)。
形成刺穿构造的同时,常伴生断裂、岩性尖灭、不整合以及刺穿上的隐刺穿背斜和断层,形成与刺穿有关的隐刺穿油气藏(图中Ⅱ④、⑤、⑥、⑦)。
图为阿普歇伦含油气区洛克巴组油田泥火山剌穿遮挡形成的油气田。