水动力圈闭和油气藏
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①中间地层垂距变化②重复褶皱;③平行褶皱;④不协调褶皱;⑤刺穿和隐刺穿褶皱⑥不对称褶皱;⑦礁和沉积差异压实;⑧多种假构造(溶蚀、坍塌造成的);⑨不整合前的变形;⑩逆掩断层下的与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭,由于其距油源区近,又是与沉积作用同期形成,同生断层又可作为其油气运移的有利通道,因而常可形成富集高产的油气藏.断层与储集层相结合,在平面上构成封闭状态主要有以下四种基本情况:①一条弯曲断层与单斜地层相切(图中B) ②由两条或更多互相交叉的断层,在储集层上倾方向产生遮挡(图中C)③一条近于平直的断层,在鼻状地层向上开口端产生遮挡,形成所谓的鼻状构造(图中D);④由几条断层将地层从四周切割成一个孤立断块,形成封闭(图中E)。
该气田的生产层主要是三叠系嘉陵江组的石灰岩和白云岩,其上部为硬石膏层作为盖层。
据岩心分析,其平均孔隙度仅2%,渗透率小于1毫达西;但试井结果,渗透率达几十到几万毫达西,平均值高达3000毫达西以上。
因此,这种良好的渗透性显然是由于次生裂缝发育造成的。
该区蒙特雷组由三部分组成:上部为板状硅质页岩;中部为裂缝性燧石层;下部为石灰质页岩。
中部岩层为主要储集层,其孔隙度仅6%,但裂缝发育且分布均匀,渗透率极高,60%的产量来自该层。
根据与刺穿岩体的关系可分为两类直接与刺穿岩体有关的圈闭和油气藏(图中Ⅰ①-③)。
它包括①盐栓(核)遮挡的圈闭和油气藏;②盐帽沿遮挡的圈闭和油气藏;③盐幅内的透镜体圈闭和油气藏。
与刺穿岩体有成因联系的伴生圈闭和油气藏(图中Ⅱ①-④)。
它包括①盐背斜圈闭和油气藏;②断层圈闭和油气藏;③盐栓周围的不整合圈闭和油气藏;④岩性尖灭圈闭和油气藏。
美国密西西比州的小溪油田为典型的边滩砂岩体油气藏。
砂岩厚度与蛇曲河凹岸一侧延伸方向一致,砂体的形态与边滩一致。
该油田构造为一向北倾斜的鼻状构造,油田分布主要受边滩砂岩体所控制。
油田面积约25km2,原始可采储量达1370万吨。
美国俄克拉荷马州东部的布奇砂岩中的油田为典型的分流河道砂岩体油气藏。
第四章圈闭与油气藏[内容提要] 圈闭是储集层中能够阻止油气继续向前运移,并在其中聚集和保存的一种场所,是通过储、盖层与一定的遮挡条件在三维空间的构架形成的。
当圈闭中聚集了一定数量的油气之后,就形成了油气藏。
本章首先介绍了圈闭和油气藏的概念和度量参数,以圈闭的遮挡条件成因为主,将圈闭分为:构造、地层、岩性、水动力四个大类。
然后结合大量实例,说明依次每一种主要圈闭的形成机制。
§1 概述一.圈闭和油气藏的概念1.圈闭圈闭是地下储集层中能够阻止油气继续向前运移,并且在其中聚集起来的一种场所。
(它实际上只是表明其中能够有油气,但无论其中是否有油气,都可以称为圈闭)圈闭的形成必须具有三个必要条件:(1)储集层(2)盖层(3)一定的遮挡条件(封闭条件)。
而遮挡条件的形成,即可以是背斜,也可以是断层、不整合或岩石的物性变化引起。
这样,当组成圈闭的这三部分配合良好时,其中的储集层便处于上方或四周被不渗透岩层所包围或阻隔的状态。
一旦油气通过这里,它便能够起到捕获油气的作用,从而在其中形成油气聚集。
2.油气藏当圈闭中聚集了一定数量的油气之后,就形成了油气藏(油藏、气藏)。
其定义为:油气藏是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水(气水)界面的油气聚集,是地壳中最基本的油气聚集单位。
不具备以上两个条件,即使位于同一面积上的油气聚集也不能看作是同一油气藏。
由此可见,圈闭是油气藏形成的不可缺少的基本条件。
同时,圈闭的类型还决定着油气藏的类型及其勘探方法;圈闭的位置和埋藏深度是设计井位和井深的依据;圈闭容积的大小又直接影响其中油气的可能储量多少。
这正是石油地质工作者十分重视寻找和研究圈闭的原因。
二.圈闭和油气藏的度量参数1.圈闭的度量参数在评价一个圈闭时,它的规模或大小是一个很重要的因素,可以用圈闭的有效容积来评价。
它主要决定于闭合面积、闭合度、储集层的有效厚度和有效孔隙度的分布等。
(V=S×H×φ)这里重点介绍闭合度和闭合面积。
第四章圈闭和油气藏(Chapter4 trap and hydrocarbon reservoir)学时:8 学时基本内容:① 圈闭和油气藏的分类及基本要素。
② 各类圈闭和油气藏的形成条件、类型及特征。
教学重点与难点:各类圈闭和油气藏的形成条件、类型及特征。
教学内容提要:第一节圈闭和油气藏概述一、圈闭的概念和发展油气圈闭:油、气、水流体,在其力场强度的作用下,油气将由高势区向各自的低势区流动,这种储集层中被高油或气势面、非渗透性遮挡单独或联合封闭而形成的油或气的低势区,称为油气圈闭。
二、圈闭和油气藏的分类按成因可将圈闭分为:构造、岩性、地层、水动力和复合圈闭五大类。
圈闭成因分类系统表大类构造圈闭岩性圈闭地层圈闭水动力圈闭复合圈闭亚类1.背斜圈闭1.透镜体型1.地层超覆圈闭1.构造鼻和阶地型水动力圈闭1.构造-地层复合圈闭2.断层圈闭2.上倾尖灭型2.不整合圈闭2.单斜型水动力圈闭2.水动力-构造复合圈闭3.裂缝性背斜圈闭3.礁型圈闭3.古潜山圈闭3.纯水动力圈闭3.地层-水动力复合圈闭4.刺穿圈闭4.沥青封闭圈闭4.构造-地层-水动力复合圈闭三、圈闭和油气藏的度量(本节重点)(一)圈闭的度量1.闭合度(高)和闭合面积的确定闭合度:是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高度。
溢出点:是指圈闭容纳油气的最大限度的位置。
闭合点:从另一角度来描述溢出点的特征,意即闭合的最低点,低于该点位置,圈闭就不存在了(不闭合),或超出圈闭的范围。
2.有效孔隙度和储集层有效厚度的确定(二)油气藏的度量1.油气藏的概念油气藏:是相当数量的油气在单一圈闭中的聚集,在一个油气藏内具有统一的压力系统和统一的油、气、水界面,是地壳中最基本的油气聚集单元。
2.油气藏内油、气、水的分布3.度量参数对于油气藏来讲,其大小通常是用储量来表示的,主要用到以下几个参数和术语。
(1)油气藏高度和油气柱高度油气藏高度:是指油气藏顶(闭合高和储层顶面交点)到油气水界面的最大高差。
第六节 水动力圈闭和油气藏一、水动力圈闭和油气藏的定义水动力圈闭:在水动力作用下,储集层中被高油、气势面,非渗透性遮挡单独或联合封闭而形成的油或气的低势区称为水动力圈闭。
在其中聚集了烃类之后则称为水动力油气藏。
油、气、水都是流体,在地层中的流动要遵循流体力学规律,流体势的作用使流体在各自的力场作用下流向各自的低势区,如果油或气的低势区构成封闭就形成水动力圈闭。
油气在其中能够聚集,油水界面顺水流方向发生倾斜。
水动力的作用可在多种情况下形成油气聚集,产生各种类型的水动力圈闭。
二、流体势流体在地层中的流动要遵循流体力学的基本原理,即流体整个系统在处于稳定状态以前,总是自发地由机械能高的地方流向机械能低的地方。
Hubbert(1940)将单位质量的流体所具有的机械能之和定义为流体的势(Φ),机械能包括压能、动能和位能,也就是说,流体在其达到势能最低值以前,总是在各自力场的支配下,由各自的高势区向低势区流动。
流体势(Φ)可表示为:根据地层的条件上式可简化为:Φ = g·Z + P/ρ若不考虑毛细管压力的作用,油、气、水的势可根据定义表示为:Φw = g·Z + P/ρwΦo = g·Z + P/ρoΦg = g·Z + P/ρg三、水动力圈闭的形成静水柱压力P = ρw·H·g,代入流体势公式,则:Φw = g·Z + P/ρw = g·Z +ρw·H·g /ρw = g(Z + H)= g·hwhw为测试面到基准面的距离,也叫水头。
将油势、水势公式分别除以g,可得油头和气头:再将静水柱压力公式和水头公式代入上式,可得:上式表明ho、hg仅与hw 和Z有关。
在静水条件下,hw为定值,油气势只与高程Z成反比,油气等势线与构造等高线平行,构造高部位为低势区。
在动水条件下,hw顺水流方向降低,为一变量。
第六章圈闭及油气藏的类型6.11 水动力油气藏和复合型油气藏一、水动力油气藏由水动力,或和非渗透性岩层联合封闭,使静水条件下不存在圈闭的地方形成聚油气圈闭,称为水动力圈闭,其中聚集了商业规模的油气,称为水动力油气藏。
地层产状发生轻度变化的构造鼻和挠曲带,单斜储集层岩性不均一和厚度变化带以及地层不整合附近。
在这些部位,当渗流地下水的动水压力与油气运移的浮力方向相反、大小大致相等时,可阻挡和聚集油气,形成水动力油气藏。
在水动力作用下,油、气、水沿着各自势减小的方向进行流动。
单斜输导层中,下倾水流条件下油与水的运移方向由Uo =Vo-Z得出的Uo平面图1.构造鼻型水动力油气藏 ——构造背景为 鼻状构造这种构造在静水条件下不闭合,不能形成圈闭。
但在向储集层下倾方向的流水作用下,油水(或气水)界面发生顺水流方向倾斜或弯曲,且满足 时,就会在构造鼻或阶地的倾角变化处 为低倾角、 为高倾角)形成闭合的油气低势区。
αθα12<<Hc w /α1α2鼻状构造型水动力圈闭及油气藏机理示意图鼻状构造型水动力圈闭形成机理示意图(据Hubbert,1953)在水动力作用下平缓背斜内油气分布情况示意图得克萨斯州韦特油田水动力油气藏构造平面图和横剖面图2.单斜型水动力油气藏渗透率不同导致不同地区水流速度不同,使油气在局部地区聚集而形成。
——储层为单斜油气等势面因储层物性变差而变陡,在单斜层中形成的水动力圈闭(据Hubbert,1953)有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)二、复合油气藏1.复合油气藏的基本概念储集层上倾方向由两种或两种以上因素联合封闭而形成的圈闭,称为复合圈闭。
其中聚集了油气称为复合油气藏。
当某种单一因素起主导作用时,可用单一因素归类油气藏。
主导因素是指对储集层上倾方向起封闭作用的因素。
如背斜、断层、岩性等。
断层、岩性、复合圈闭的闭合范围图示断层圈闭的闭合范围(短断线圈出面积);岩性圈闭的闭合范围(点线圈出面积);复合圈闭的闭合范围(斜线影覆盖面积)保加利亚气连气田 J 1砂岩顶面构造图及气藏分布 2.复合油气藏的主要类型1-构造等高线; 2-断层; 3-气水界限; 4-J 1砂岩尖灭线 储集层上方和上倾方向由任一种构造和地层因素联合封闭所形成的油气藏称为构造-地层油气藏。
第六节水动力圈闭和油气藏
一、水动力圈闭和油气藏的定义
水动力圈闭:在水动力作用下,储集层中被高油、气势面,非渗透性遮挡单独或联合封闭而形成的油或气的低势区称为水动力圈闭。
在其中聚集了烃类之后则称为水动力油气藏。
油、气、水都是流体,在地层中的流动要遵循流体力学规律,流体势的作用使流体在各自的力场作用下流向各自的低势区,如果油或气的低势区构成封闭就形成水动力圈闭。
油气在其中能够聚集,油水界面顺水流方向发生倾斜。
水动力的作用可在多种情况下形成油气聚集,产生各种类型的水动力圈闭。
二、流体势
流体在地层中的流动要遵循流体力学的基本原理,即流体整个系统在处于稳定状态以前,总是自发地由机械能高的地方流向机械能低的地方。
Hubbert(1940)将单位质量的流体所具有的机械能之和定义为流体的势(Φ),机械能包括压能、动能和位能,也就是说,流体在其达到势能最低值以前,总是在各自力场的支配下,由各自的高势区向低势区流动。
流体势(Φ)可表示为:
根据地层的条件上式可简化为:
Φ = g·Z + P/ρ
若不考虑毛细管压力的作用,
油、气、水的势可根据定义表示为:
Φw = g·Z + P/ρw
Φo = g·Z + P/ρo
Φg = g·Z + P/ρg
三、水动力圈闭的形成
静水柱压力P = ρw·H·g,代入流体势公式,则:
Φw = g·Z + P/ρw = g·Z +ρw·H·g /ρw = g(Z + H)= g·hw
hw为测试面到基准面的距离,也叫水头。
将油势、水势公式分别除以g,可得油头和气头:
再将静水柱压力公式和水头公式代入上式,可得:
上式表明ho、hg仅与hw 和Z有关。
在静水条件下,hw为定值,油气势只与高程Z成反比,油气等势线与构造等高线平行,构造高部位为低势区。
在动水条件下,hw顺水流方向降低,为一变量。
油气势取决于水动力hw和高程Z。
由hw和Z确定的ho、hg等值线构成的闭合区为水动力圈闭的位置。
四、水动力圈闭油水界面的倾斜度
在动水条件下,hw顺水流方向降低,ho、hg 等值线与构造等高线不平行,油或气水界面发生倾斜,其倾斜度与水头梯度、流体密度差有着密切关系,倾斜度可用下式表示:式中θo/w、θg/w分别代表油水、气水界面的倾斜角,dh/dl为水头梯度。
ρw/ρw-ρo、
ρw/ρw-ρg称为放大系数,由于ρo大于ρg,因此油水界面的倾斜度要比气水界面的倾斜度大,
使石油和天然气的水动力圈闭的位置随水头梯度的改变而改变。
水动力作用可以使原来静水条件下不存在圈闭的地方形成圈闭,也可以使原来的圈闭遭到破坏。
五、水动力圈闭的类型
由水动力因素起主导控制作用的水动力圈闭主要有三种类型:
鼻状构造和构造阶地型水动力圈闭
这种构造在静水条件下不存在闭合区,不能形成圈闭。
但在流水作用下,油、气等势面顺水流方向倾斜,当倾斜度大于储层上倾方向倾角,小于下倾方向倾角时,高油、气势面与储层顶面构成闭合的低位能区,形成圈闭。
单斜型水动力圈闭
此种类型圈闭是由于单斜储层中沿水流下倾方向渗透性的改变,流速变化使油、气等势面倾斜或弯曲,与储层顶面构成闭合形成。
流速改变使等势面倾斜或弯曲是形成此类油气藏的基本条件。
纯水动力油气藏
这种类型的油气藏是由单一的水动力封闭所形成,是由单一的油、气等势面自身构成闭合。
圈闭的概念
油气圈闭:油、气、水流体,在其力场强度的作用下,油气将由高势区流向各自的低势区,这种储集层中被高油或气势面、非渗透性遮挡单独或联合封闭而形成的油或气的低势区,称为油气圈闭。