第三章第五节 地层圈闭和油气藏

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/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。

地层油气藏地层圈闭是指沉积层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭，即与地层不整合有关的圈闭。

油气在其中聚集就成为地层油气藏。

地层圈闭是狭义的，是指储层上倾方向直接与不整合面相切被封闭所形成的圈闭，不包括由于沉积条件的改变或成岩作用而形成的岩性圈闭。

尽管地层圈闭也属构造成因，但因其主要是强调由于储层上、下不整合接触，储层遭风化剥蚀后，又能被盖层封盖而成，与前述构造油气藏是不同的。

它主要分为三类：地层不整合遮挡油气藏和地层超覆油气藏和生物礁块油气藏。

BCD EF图地层油气藏及其与非地层油气藏之间的区别示意图一、地层不整合遮挡油气藏（一）定义：剥蚀突起和剥蚀构造被后来沉积下来的不渗透性地层所覆盖而形成的圈闭，油气在其中的聚集就称为…。

分为潜伏剥蚀突起圈闭及其油气藏和潜伏构造圈闭及其油气藏。

（二）形成机理地壳运动→抬升→风化剥蚀→凹突地形、破碎溶蚀带→沉降→接受盖层沉积。

(c)图地层不整合遮挡圈闭示意图（三）形成条件地壳升降较频繁，沉积间断多，基底断裂发育。

主要分布在地台区。

我国的任丘、渤海湾盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地均有分布。

二、地层超覆油气藏1．形成：水进→超覆→退积层序水退→退覆→进积层序水进时，沉积范围不断扩大，较新沉积层覆盖了较老地层，原在坳陷边部的侵蚀面沉积了孔隙性砂岩，后来在其上沉积了不渗透性泥岩，就形成了地层超覆圈闭。

油气在其中的聚集就形成了地层超覆油气藏。

图金家油田构造及油藏剖面图图超覆与退覆示意图注意：这种油气藏不能形成于盆地边部（通天砂），除非断层遮挡，或有不整合面存在。

仅在盆地内部的隆起边缘可有这种情况。

三、生物礁油气藏生物礁是指由造礁生物珊蝴、层孔虫、苔藓虫、藻类、古杯类等组成的、原地埋藏的碳酸盐岩建造。

生物中，除造礁生物外，尚掺有海百合、有孔虫等喜礁生物。

生物礁圈闭是指礁组合中具有良好孔隙—渗透性的储集岩体被周围非渗透性岩层和下伏水体联合封闭而形成的圈闭。

生物礁分为前礁、主体和后礁相，最为有利的储集体为前礁和主体—其原生孔隙和次生孔隙均发育，构成良好的储存空间；而且除其本身具良好的生油条件外，邻近的油源可提供充足的油源。

《石油地质学复习整理》绪论一、简答题1．什么是石油地质学？石油地质学是研究地壳中油气成因、油气成藏的基本原理和油气分布规律的一门科学。

2．石油地质学研究的主要内容是什么？可以概括为三个基本的科学问题：①油气成因问题②油气成藏问题③油气分布控制因素与分布规律问题第一章石油、天然气、油田水的成分和性质一、名词解释1．石油以液态形式存在于地下掩饰空隙中，由各种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。

2．天然气广义：自然界的一切气体；狭义：与油田和气田有关的气体，主要是烃类气体。

3．油田水广义:指油田区域内的地下水，包括油层水和非油层水。

狭义: 是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。

4．δ13C1碳的一种稳定同位素，δ13C值有助于研究石油和天然气的成因。

二、简答题1．石油可以分离为哪几种族组分？可分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质四种族分2．石油中包含哪几种主要元素和次要元素？主要元素：碳和氢次要元素：硫、氮、氧3．石油中包含哪几类烃类化合物和非烃化合物？烃化合物：烷烃、环烷烃、芳香烃非烃化合物：含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物4．天然气中含有哪些主要的烃类气体和非烃气体？烃类气体：甲烷为主，重烃为次，重烃以乙烷和丙烷最为常见非烃气体：N2,CO2,H2S,H2,CO,SO2,和汞蒸气等5．在苏林分类中，地层水被划分为哪几种类型？油田水主要为何种类型？说明不同类型的地层水反映的地层封闭条件。

地层水划分为：NaHCO3型、Na2SO4型、MgCl2型、CaCl2型；油田水主要为CaCl2型NaHCO3型和Na2SO4型形成于大陆环境、MgCl2型存在或形成与海洋环境、CaCl2型存在或形成与深成环境；地层封闭性：CaCl2>NaHCO3>MgCl2>Na2SO4第二章储集层和盖层一、名词解释1,储集层:凡是具有一定的连通空隙，能使流体储集，并在其中渗透的岩层都称为储集层。

2,盖层：盖层是位于储集层上方，能够阻止油气向上逸散的岩层。

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。

石油与天然气地质学石油与天然气地质学：是研究地壳中油气藏及其形成条件和分布规律的地质科学。

它属于矿产地质科学的一个分支学科，是石油、天然气勘探与开发相关专业的专业理论课。

第一章油气藏中的流体——石油、天然气、油田水石油：又称原油，是存在于地下岩石孔隙中以液态烃为主体的可燃有机矿产，无论从成分还是相态上都是十分复杂的混合物。

组分组成：利用有机溶剂和吸附剂对组成石油的化合物具有选择性溶解和吸附的性能，选用不同有机溶剂和吸附剂，将原油分成若干部分，每一部分就是一个组分。

石油的相对密度：在105Pa下，20℃石油与4℃纯水的密度比值。

石油的荧光性：石油在紫外光照射下可产生发荧光的特性称为荧光性。

天然气：从广义上讲，天然生成于自然界的一切气体都可称为天然气。

在石油和天然气地质学中研究更多的是沉积圈中以烃类为主的天然气。

气藏气：气藏气是指在圈闭中具有一定工业价值的单独天然气聚集。

气顶气：气顶气是指与油共存于油气藏中，呈游离态，位居油气藏顶部的天然气。

凝析气：当地下温度、压力超过临界条件后，由液态烃逆蒸发而形成的气体。

油溶气：溶解于石油中的天然气。

水溶气：溶解于水中的天然气。

固态气体水合物：是在特定的低温和高压条件下，甲烷气体可以容纳水分子形成一种具笼形结构、似冰状的水合物。

天然气的相对密度：在相同温度、压力条件下天然气密度与空气密度的比值。

天然气的比重：指在标准状态（1atm, 20℃）下，单位体积天然气与空气的重量之比。

临界温度：是指气相纯物质能维持液相的最高温度。

临界压力：在临界温度时，气态物质液化所需的最低压力称临界压力。

饱和蒸汽压：某一温度下，将气体液化时所需施加的最低压力，称为该气体的饱和蒸汽压。

热值：单位体积天然气燃烧时所发出的热量称为热值。

油田水：从广义上理解，油田水是指油田区域（含油构造）内的地下水，包括油层水和非油层水。

狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。

油田水矿化度：单位体积地下水中各种离子、分子和化合物的总含量。