鉆井機(jī)械大作業(yè)-油氣的生成和儲(chǔ)集方式

1、油氣的生成和儲(chǔ)集方式 一、常規(guī)油氣的生成和儲(chǔ)集方式（一）、油氣成因?qū)W說(shuō)： 油氣成因問(wèn)題，在原始物質(zhì)、客觀環(huán)境及轉(zhuǎn)化 條件等方面，長(zhǎng)期存在爭(zhēng)論。 根據(jù)在生油氣原始物質(zhì)問(wèn)題上觀點(diǎn)的差異，石油成因理論分： A無(wú)機(jī)成因說(shuō) B有機(jī)成因說(shuō)無(wú)機(jī)成因說(shuō)：認(rèn)為在高溫條件下，石油是由碳、氫元素或這些元素的無(wú)機(jī)化合物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成，與有機(jī)物質(zhì)無(wú)關(guān)。碳化說(shuō) （門捷列夫，1879）宇宙成因說(shuō)（索可洛夫，1889）火山起源說(shuō)（考斯特，1904）巖漿說(shuō) （庫(kù)德梁采夫，1949）高溫生油說(shuō)（切卡留克，1971）有機(jī)成因說(shuō)：油氣是在地球上生物起源之后，在地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中，由保存在沉積巖中的生物有機(jī)質(zhì)逐步轉(zhuǎn)化而成。生物有機(jī)質(zhì)

2、油氣1.早期有機(jī)成因論2.晚期有機(jī)成因論二、生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ) 古生物、有機(jī)質(zhì)、酐酪根酐酪根類型根據(jù)原始生物和成礦方向的不同，分：腐泥型；（型）富含類脂的孢子和水生浮游生物,成礦方向?yàn)椋皇?、油?yè)巖、腐泥煤腐植型；（型）富含木質(zhì)素、纖維素的陸生高等植物，成礦方向：甲烷氣、腐植煤標(biāo)準(zhǔn)腐泥型（1）；含腐泥的腐植型（1）；含腐植腐泥型（2）；標(biāo)準(zhǔn)腐植型（2）；中間型（）。三、油氣生成的外在條件（一）油氣生成的地質(zhì)條件有利于有機(jī)質(zhì)堆積、保存、轉(zhuǎn)化的地質(zhì)環(huán)境：大地構(gòu)造條件: 長(zhǎng)期穩(wěn)定下沉的盆地（V沉積V沉降） 巖相古地理環(huán)境: 深度適當(dāng)、面積較大、有機(jī)質(zhì)豐富的水體；利于有機(jī)質(zhì)保存的低能、還原性環(huán)境海相：

3、淺海封閉環(huán)境、前三角洲、海灣、瀉湖；陸相：半深深湖（二）油氣生成的物化條件 促使有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣的條件（物理、化學(xué)、生物化學(xué)條件）主要有：熱力作用、細(xì)菌作用、催化作用、壓力、放射性作用、還原條件等。1.熱力作用 主要體現(xiàn)在溫度和時(shí)間兩個(gè)方面，大量的油田實(shí)際和實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明，在有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化過(guò)程中，溫度是最持久和有效的作用因素，溫度不足可用延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)。 高溫短時(shí)間的熱力作用與低溫長(zhǎng)時(shí)間的熱力作用可以產(chǎn)生同樣的效果。2、細(xì)菌作用三類：喜氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌、通性細(xì)菌 體現(xiàn)在兩方面：一方面細(xì)菌本身是生油的原始物質(zhì)，另一方面厭氧細(xì)菌可以促使有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化。厭氧細(xì)菌將有機(jī)質(zhì)分解，產(chǎn)生相應(yīng)的有

4、機(jī)化合物，這些有機(jī)化合物又相互作用，進(jìn)一步分解、聚合，可形成酐酪根。在這個(gè)過(guò)程中還可以生成甲烷等氣體。細(xì)菌作用主要發(fā)生在沉積盆地水體的下部、未固結(jié)的沉積物及埋藏較淺的沉積巖中。隨著沉積物埋藏深度加大，地溫逐漸升高，當(dāng)溫度超過(guò)100后，細(xì)菌作用就消失了。3. 催化劑作用無(wú)機(jī)鹽類：無(wú)機(jī)催化劑，它能加速沉積有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化。最主要的是粘土礦物，蒙脫石催化能力最強(qiáng)，高嶺石最弱。成巖中晚期。有機(jī)酵母：是一種有機(jī)催化劑，能加速有機(jī)質(zhì)的分解。催化作用強(qiáng)，不耐高溫。成巖早期。4.壓力作用高壓可以阻止液態(tài)烴裂解為氣態(tài)烴。5.放射性作用 可以提供游離氫的來(lái)源結(jié)論：沉積有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成油氣，是還原條件下上述各種地質(zhì)、動(dòng)

5、力條件在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期綜合作用的結(jié)果。在不同地區(qū)，在油氣生成的不同階段，某種因素可能起主導(dǎo)作用。經(jīng)歷一個(gè)加氫、去氧、富集碳的過(guò)程4、 有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的階段 1.生物化學(xué)生氣階段5、 埋深：0-1500m溫度：1060作用因素：細(xì)菌生物化學(xué)作用和有機(jī)催化劑作用主要產(chǎn)物：生物成因氣、酐酪根、少量油2.熱催化生油氣階段深度：15002500m 溫度：60180作用因素：熱力作用和粘土的催化劑的作用主要產(chǎn)物：大量石油 原油伴生氣 殘余酐酪根3.熱裂解生凝析氣階段深度：40007000m溫度：180250作用因素：石油熱裂解、熱焦化主要產(chǎn)物：凝析氣、濕氣、酐酪根殘?jiān)?.深部高溫生氣階段深度：7000m

6、主要特征：高溫高壓溫度：250作用因素：熱變質(zhì)主要產(chǎn)物：干氣、碳瀝青或石墨生油層： 凡能生成并提供具有工業(yè)價(jià)值的石油和天然氣的巖石，稱為生油氣巖（或烴源巖、生油巖）。由烴源巖組成的地層稱為生油（氣)層。在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)，具相同巖性和沉積相特征的若干生油層與其間非生油層的組合，稱為生油層系。（一）地質(zhì)研究1.巖性、巖相特征決定有機(jī)質(zhì)的含量，即豐富程度、類型和生烴潛力2.厚度和分布范圍決定有機(jī)質(zhì)的總量，也決定排烴效率巖性特征；一般為暗色、細(xì)粒、富含有機(jī)質(zhì)和微體生物化石，并且常含指示還原環(huán)境的分散狀黃鐵礦，偶爾可見(jiàn)原生油苗。按其巖性特征，可分為：1泥質(zhì)巖類生油層：主要包括富含有機(jī)質(zhì)的泥巖、頁(yè)巖2碳酸

7、鹽巖類生油層：主要包括暗色石灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥灰?guī)r及礁灰?guī)r等巖相特征：一般為有利于生物大量繁殖、保存，且有利于生油巖發(fā)育的環(huán)境。如：淺海、前三角洲、海灣、瀉湖，半深深湖（二）、油氣藏形成的條件：  油氣藏必須具備的兩個(gè)條件是油氣和圈閉。而油氣在由分散到集中形成油氣藏的過(guò)程中，受到各種因素的作用，要形成儲(chǔ)量豐富的油氣藏，而且保存下來(lái)，主要取決于生油層、儲(chǔ)集層、蓋層、運(yùn)移、圈閉和保存六個(gè)條件。歸納起來(lái)油氣藏形成的基本條件有以下幾個(gè)方面：一、油氣源條件  盆地中油氣源是油氣藏形成的首要條件，油氣源的豐富程度從根本上控制著油氣資源的規(guī)模，決定著油氣藏的數(shù)量和大小

8、；油氣源的性質(zhì)決定著烴類資源的種類、油藏與氣藏的比例；油氣源形成的中心區(qū)控制著油氣藏的分布。因此，油氣源條件是油氣藏形成的前提。1、烴源巖的數(shù)量 成烴坳陷:是指地質(zhì)歷史時(shí)期曾經(jīng)是廣闊的有利于有機(jī)質(zhì)大量繁殖和保存的封閉或半封閉的沉積區(qū)；成熟烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，體積大，并能提供充足的油氣源，形成具有工業(yè)價(jià)值的油氣聚集。  成烴坳陷在不同類型的盆地中有不同的分布形式，這與盆地的演化模式有關(guān)。平面上,可以位于盆地中央地帶(松遼盆地)，也可以偏于盆地一側(cè)(酒西盆地)，或者有多個(gè)成烴坳陷(渤海灣盆地)?？v向上，由于盆地演化的不同，烴源巖的分布在單一旋回盆地中只能有一套，在多旋回盆地中常發(fā)育多套烴

9、源巖，但主力烴源巖常常只有一個(gè)。成烴坳陷的位置也可以是繼承性的，也可以是非繼承性的，在不同的階段位置產(chǎn)生遷移或完全改變。只有研究盆地的演化史，進(jìn)行旋回分析和沉積相分析，才能把握成烴坳陷的發(fā)育和遷移規(guī)律，有效地指導(dǎo)油氣勘探。    烴源巖的數(shù)量：取決于烴源巖的面積（分布范圍）和厚度。2、烴源巖的質(zhì)量  并非所有的沉積盆地都有成烴拗陷，當(dāng)盆地內(nèi)拗陷區(qū)一直處于補(bǔ)償或過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)時(shí)，難以形成有利的成烴環(huán)境，或油氣潛量極低，屬于非成烴拗陷。因此，一個(gè)拗陷是否具備成烴條件，還要對(duì)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度、排烴效率來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)定量計(jì)算成烴潛

10、量、產(chǎn)烴率來(lái)確定盆地的總資源量，從而評(píng)價(jià)油氣源的充足程度。只有具豐富油氣資源的盆地，才能形成大型油氣藏。二、生、儲(chǔ)、蓋組合和傳輸條件  油氣生成后，只有及時(shí)的排出，聚集起來(lái)形成油氣藏，才能成為可以利用的資源；否則，只能成為油浸泥巖。而儲(chǔ)集層是容納油氣的介質(zhì)，只有孔滲性良好，厚度較大的儲(chǔ)集層，才能容納大量的油氣，形成巨大的油氣藏，這是顯然的。而有利的生、儲(chǔ)、蓋組合，也是形成大型油氣藏不可缺少的基本條件。    生儲(chǔ)蓋組合:是指烴源層、儲(chǔ)集層、蓋層三者的組合型式。    有利的生儲(chǔ)蓋組合:是指三者在

11、時(shí)、空上配置恰當(dāng)，有良好的輸導(dǎo)層，使烴源層生成的油氣能及時(shí)地運(yùn)移到儲(chǔ)集層聚集；蓋層的質(zhì)量和厚度能確保油氣不致于散失。1、生儲(chǔ)蓋組合類型  溝通烴源層和儲(chǔ)集層的通道有三種基本形式：孔隙裂縫系統(tǒng)，不整合面系統(tǒng)和斷裂系統(tǒng)。根據(jù)生、儲(chǔ)層在時(shí)間和空間上的分布和接觸關(guān)系，可將生儲(chǔ)蓋組合分為兩大類：連續(xù)的或相鄰的生儲(chǔ)蓋組合、不連續(xù)的或間斷的生儲(chǔ)蓋組合。  (1)連續(xù)的生儲(chǔ)蓋組合是三者存在于連續(xù)沉積的地層單位中，生儲(chǔ)層直接接觸，以孔隙或孔隙裂縫系為輸導(dǎo)油氣的通道。根據(jù)接觸方式可進(jìn)一步分為：面接觸，包括上覆式、下伏式、互層式；帶接觸，也稱側(cè)變式或指狀交叉式；體接觸，也稱封

12、閉式或透鏡式。  (2)不連續(xù)生儲(chǔ)蓋組合生儲(chǔ)層在時(shí)間上是不連續(xù)的，在空間上可以直接接觸，也可以是分隔的，但兩者的連接通道為不整合面或斷層面?？煞譃椴徽闲蜕鷥?chǔ)蓋組合和斷裂型生儲(chǔ)蓋組合。  在實(shí)際情況下，單一型式的生儲(chǔ)蓋組合往往很局限，輸導(dǎo)油氣的能力也有限，而更多的是多種型式聯(lián)合形成復(fù)合的輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，因此，復(fù)合型的生儲(chǔ)蓋組合對(duì)大型油氣藏的形成更為有利。我國(guó)酒西盆地前山背斜帶油氣藏的形成即為復(fù)合型輸導(dǎo)油氣的結(jié)果。2、生儲(chǔ)蓋組合的評(píng)價(jià)  輸導(dǎo)層的型式及其性能對(duì)輸導(dǎo)能力起著重要作用。一般來(lái)說(shuō)，烴源層和儲(chǔ)集層直接接觸面積越大，通道暢通，輸導(dǎo)能力就

13、越大，反之，輸導(dǎo)能力越差?；邮?、指狀交叉式較上覆、下伏式輸導(dǎo)能力強(qiáng)，透鏡式雖接觸面積廣，但明顯受儲(chǔ)集體大小的限制。不連續(xù)的生儲(chǔ)蓋組合型式中，生、儲(chǔ)層雖未接觸，但斷裂面、不整合面往往輸導(dǎo)能力強(qiáng)，在時(shí)空上把生、儲(chǔ)層連接起來(lái)，尤其是不整合面，對(duì)油氣的運(yùn)聚起到重要的作用。  生儲(chǔ)蓋組合是否有利主要是看是否具有最佳的排烴效率，它與組合型式、烴源層的單層厚度和砂巖百分率有關(guān)。單層厚度在3050m的烴源層排烴效率較高，而砂巖百分率適當(dāng)?shù)膮^(qū)帶則有利于油氣由烴源層排入儲(chǔ)集層進(jìn)入二次運(yùn)移。從以上三個(gè)方面對(duì)生儲(chǔ)蓋組合定性評(píng)價(jià)可歸納為表。三、圈閉條件  圈閉是油氣運(yùn)移的“歸宿

14、”，圈閉的規(guī)模決定了油氣藏的規(guī)模和數(shù)量，其所處的空間位置和形成時(shí)間決定了其捕捉油氣的幾率，而圈閉的密封程度和水動(dòng)力條件決定了油氣的聚集條件，這些都決定了圈閉是否為有效圈閉。  有效圈閉:是指在具有油氣來(lái)源的前提下，能聚集并保存油氣的圈閉。它必須具備圈閉容積大、圈閉距源區(qū)近、圈閉形成時(shí)間早、圈閉的閉合度高、圈閉的封閉條件好特征。1、圈閉容積大  圈閉容積大小是決定能否形成大型油氣藏的前提。圈閉容積大小，由閉合面積、閉合高度、儲(chǔ)集層有效厚度和有效孔隙度等參數(shù)決定。它與圈閉的類型，儲(chǔ)層特性等有關(guān)。通常具有較大的閉合面積，較厚的儲(chǔ)集層，較高的孔隙度的圈閉，是一個(gè)

15、大容積的圈閉，但閉合度往往變化較大。  在一個(gè)油氣田的含油面積內(nèi)圈閉的有效容積，可以是由單一狀儲(chǔ)集層圈閉的容積；也可以是由相互連通的儲(chǔ)集體內(nèi)形成巨大的容積；也可以由多個(gè)圈閉（可以是同一類型，也可以是不同類型）在垂向上疊合，或連片疊合而形成的。要成為大油氣藏（田），必須擁有巨大的圈閉容積，這是一個(gè)先決條件。2、圈閉距源區(qū)近(1)空間位置上距源區(qū)近。(2)與烴源層之間有良好的輸導(dǎo)通道，圈閉位于油氣運(yùn)移的路線上。3、圈閉形成時(shí)間早  所渭圈閉形成時(shí)間早，是指圈閉形成時(shí)間不晚于大規(guī)模生、排烴期。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)條件，它不僅要研究圈閉的形成時(shí)期，而且要了解區(qū)域性大規(guī)模

16、成烴、排烴期。只有在大規(guī)模成烴、排烴期之前或同時(shí)形成的圈閉，才有利于油氣的聚集。  圈閉形成時(shí)間通?？捎梅治雠璧貥?gòu)造演化史，編制古構(gòu)造圖的方法來(lái)確定。大規(guī)模區(qū)域排烴時(shí)間可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)確定：1.烴源巖的生烴高峰期和主要排烴期基本一致。2.巖石的成巖后生變化，往往是控制儲(chǔ)層次生孔隙發(fā)育時(shí)期，這個(gè)時(shí)期也是排烴的時(shí)期。3.盆地中構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成許多背斜構(gòu)造以及斷裂、不整合面等，往往成為油氣運(yùn)移的通道，是區(qū)域性油氣運(yùn)移的時(shí)期。  酒西盆地前山背斜帶油氣藏，通過(guò)古構(gòu)造圖分析，背斜帶中鴨兒峽、老君廟、石油溝等構(gòu)造在中新世早期已經(jīng)形成，此時(shí)烴源巖也正處于生烴、排烴

17、高峰期，由青西凹陷運(yùn)移出來(lái)的油氣聚集于此形成一系列背斜油田，而處于鴨兒峽西北邊的青草灣構(gòu)造，則形成于最后一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（第三紀(jì)末），盡管臨近生油凹陷，也未能捕捉到油氣。4、圈閉的閉合度高  當(dāng)在儲(chǔ)集層中有水動(dòng)力作用時(shí)，油水界面將發(fā)生傾斜，其傾斜度與水壓梯度和流體密度差有關(guān)。相同水壓條件下，氣水界面傾角小于油水界面的傾角，油（氣）水界面的高差大于圈閉的閉合高時(shí)，原來(lái)存在的圈閉將無(wú)法封閉住油氣；另外，若閉合高小于油水過(guò)渡帶，則圈閉不能產(chǎn)出純油，完全被油水過(guò)渡帶充滿。因此，圈閉閉合高度要大于油水界面兩端高差或油水過(guò)渡帶的厚度，是有效圈閉的條件之一。   

18、;5、圈閉的封閉條件好  儲(chǔ)層上方蓋層的封閉條件是圈閉是否存在的關(guān)鍵，若蓋層的封閉條件差，則很難聚集保存大油氣藏，尤其是氣藏。蓋層的封閉性往往由蓋層的排替壓力來(lái)確定，可用蓋層可封閉的最大油柱高度來(lái)衡量，它代表蓋層的最大封閉能力。Zo·（w-o)g =2( 1/t-1/p)/（w-o)g 當(dāng)Zo  h時(shí)，則油氣能充滿整個(gè)圈閉；Zo  h時(shí)，則油氣只能充滿圈閉的上面一部分，再注入的油氣將通過(guò)蓋層逸散，圈閉的有效性將遭到破壞。    四、保存條件  已經(jīng)聚集形成

19、的油氣藏，是否能夠完整的保存下來(lái)，是油氣藏存在與否的重要前提，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中，油氣藏將遭受不同程度的破壞，使油氣散失、氧化或產(chǎn)生再分布，形成新的油氣藏。因此，必要的保存條件是油氣藏形成后得以保存下來(lái)的關(guān)鍵。  從以上四方面分析可見(jiàn)，要形成大型的油氣藏并保存下來(lái)，必須具備的基本條件是充足的油氣源，良好的儲(chǔ)集層和有利的生儲(chǔ)蓋組合條件，有效的圈閉及必要的保存條件。（三）、油氣的儲(chǔ)集 ：     油氣在生成后，沿著一定的孔隙或者裂縫發(fā)生運(yùn)移。在油氣運(yùn)移一定的距離之后，必然會(huì)因?yàn)槟承┑刭|(zhì)因素聚集成藏。本文將從油氣聚集的場(chǎng)所-圈閉，

20、油氣聚集的機(jī)理以及油氣聚集的條件等個(gè)方面對(duì)油氣藏的形成進(jìn)行闡述。 首先，油氣聚集的場(chǎng)所-圈閉。當(dāng)油氣在地下運(yùn)移時(shí)，在一定條件下停止運(yùn)移而集中聚集起來(lái)，而這樣適合于油氣聚集、形成油氣藏的場(chǎng)所，我們稱之為圈閉。圈閉具備兩個(gè)基本要素：一是儲(chǔ)集層，二是封閉條件。儲(chǔ)集層是圈閉的主體部分，為油氣的儲(chǔ)存提供空間，其封閉條件主要包括蓋層和遮擋物，主要作用是阻止油氣的運(yùn)移散失。 圈閉的大小，主要是由圈閉的有效容積確定的。它表示能容納油氣的最大體積，是評(píng)價(jià)圈閉的重要參數(shù)之一，當(dāng)儲(chǔ)集層厚且平緩時(shí)，最大容積取決于：閉合面積，閉合高度和有效孔隙度。溢出點(diǎn)是指圈閉容納油氣的最大限度的點(diǎn)位。若低于該點(diǎn)高

21、度，        油氣就溢向儲(chǔ)集層的上傾方向。閉合度是指圈閉頂點(diǎn)到溢出點(diǎn)的等勢(shì)面垂直的最大高度。閉合面積在靜水條件下是通過(guò)溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈定的封閉區(qū)的面積，或者更確切地說(shuō)，是通過(guò)溢出點(diǎn)的水平面與儲(chǔ)集層頂面及 其他封閉面 圖一 圈閉參數(shù)示意圖（如斷層面、不整 合面、尖滅帶等）所交切構(gòu)成的封閉區(qū)（面積）。在動(dòng)水條件下，是通過(guò)溢出點(diǎn)的油氣等勢(shì)面與儲(chǔ)集層頂面非滲透性蓋層聯(lián)合封閉的閉合油氣低勢(shì)區(qū)。 當(dāng)油氣在單一圈閉中聚集后，就形成了一個(gè)油氣藏，是地層中油氣聚集的基本單位。所謂單

22、一圈閉，就是指由同一要素控制，具有單一儲(chǔ)層，為統(tǒng)一壓力系統(tǒng)和有同一油水界面的圈閉。不同圈閉形式如圖二所示。如果圈閉中的油氣聚集數(shù)量足夠大，具有開(kāi)采價(jià)值，則稱為商業(yè)油氣藏，如果油氣聚集數(shù)量不夠大，沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值，就稱為非商業(yè)性油氣藏。     圖二   非單一圈閉示意圖    在一個(gè)油氣藏內(nèi)（圖三），垂向上，由于流體比重的差異，重力分異結(jié)果使油、氣、水的分布呈現(xiàn)：氣在上，油居中，水在下的分布特征，它們之間的分界面為油-氣界面和油-水界面。靜水條件下，這些分界面近于水平，而動(dòng)水條件下，這些分界面發(fā)生傾

23、斜，傾斜程度取決于水動(dòng)力的強(qiáng)弱。由于儲(chǔ)集層中的多孔介質(zhì)系統(tǒng)有許許多多毛細(xì)管及微毛細(xì)管孔道存在，毛細(xì)管壓力的作用使天然儲(chǔ)油中的流體按比重分異是不完整和不明顯的，油-氣、油-水界面并不是一個(gè)截然的界面，而是一個(gè)過(guò)渡帶，過(guò)渡帶的寬窄取決于儲(chǔ)集層毛細(xì)管壓力曲線的斜率，斜率越大，過(guò)渡帶越寬。儲(chǔ)層物性的不均，也會(huì)造成油氣不規(guī)則的分布特征。平面上，大多數(shù)構(gòu)造油氣藏和某些巖性油氣藏都具有環(huán)帶狀分布特征，即氣居高點(diǎn)部位，油環(huán)繞氣分布于構(gòu)造高部位，水在油外分布于構(gòu)造翼部。 根據(jù)油氣藏油、氣、水的分布特征，可以確定油氣藏的各個(gè)度量參數(shù)。   圖三   油氣

24、藏中氣油水的分布示意圖 油氣藏的大小反映了圈閉中聚集的油氣數(shù)量的多少，與圈閉描述參數(shù)相似，可用含油氣面積、含油氣高度等參數(shù)進(jìn)行描述。油氣藏高度：是指油氣藏頂?shù)接蜌馑缑娴淖畲蟾卟?。油氣柱高度：是指油氣的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的海撥高度。對(duì)于油水界面呈水平狀態(tài)的油氣藏（圖中）來(lái)說(shuō)，兩者是相同的，但在油水界面發(fā)生傾斜或變曲時(shí)（圖中），兩者不相同。油氣高度是計(jì)算儲(chǔ)量的重要參數(shù)，而油氣柱高度則更多地反應(yīng)蓋層的封閉能力及水動(dòng)力的條件。含油邊界和含油面積 :油（氣）水界面與儲(chǔ)集層頂、底面的交線稱為含油邊界。其中與頂面的交線稱為外含油（氣）邊界，與底面的交界稱為內(nèi)含油（氣）邊界。若儲(chǔ)集層厚且油水

25、界面較高，與其底面不相交時(shí)，只有外含油邊界。由相應(yīng)含油邊界所圈定的面積分別稱為內(nèi)含油面積和外含油面積。  氣頂和油環(huán)前述油氣藏中油、氣、水具有氣居頂、油居中，水在下的分布特征，氣居頂稱為氣頂。油在氣水之間，平面上是環(huán)帶狀分布，稱油環(huán)。這種情況下，氣柱高度等于油氣藏頂?shù)接蜌饨缑娴拇怪本嚯x，油環(huán)高度等于油氣藏高度減去氣柱高度。  圖四  油氣藏高度、油氣柱高度示意圖 油氣聚集:油氣在圈閉中排開(kāi)孔隙水而積聚起來(lái)形成油氣藏的過(guò)程。第一是由于勢(shì)差或壓差作用下的浮力-水動(dòng)力機(jī)制，這是油氣在圈閉中聚集的主要?jiǎng)恿W(xué)機(jī)制；第二是由濃度差或鹽度差作用的滲

26、透力-擴(kuò)散力機(jī)制，包括滲濾作用和排替作用，要對(duì)低分子的天然氣起某種作用。 滲濾作用：含烴的水或游離烴進(jìn)入圈閉后，因?yàn)橐话阌H水的、毛細(xì)管封閉的蓋層對(duì)水不起封閉作用，水可以通過(guò)蓋層而繼續(xù)運(yùn)移；烴類則因蓋層的毛細(xì)管封閉而過(guò)濾下來(lái)在圈閉中聚集。在水動(dòng)力和浮力的作用下，水和烴可以源源不斷地補(bǔ)充并最終導(dǎo)致在圈閉中形成油氣藏                       &

27、#160;            圖五  圈閉中油氣的聚集  排替作用：泥質(zhì)蓋層中的流體壓力一般比相鄰砂巖層中的大，因此圈閉中的水難以通過(guò)蓋層。進(jìn)入圈閉的烴類首先在底部聚集，隨著烴類的增多逐漸形成具有一定高度的連續(xù)烴相。此時(shí)在油水界面上油和水的壓力相等，而在油水界面以上任一高度上，由于密度差，油（或氣）的壓力都比水的壓力大。因此產(chǎn)生了一個(gè)向下的流體勢(shì)梯度，使油氣在圈閉中向上運(yùn)移的同時(shí)，把水向下排替直到束縛水飽和度。隨著油或氣不斷進(jìn)入圈閉，油水或氣

28、水界面不斷向下移動(dòng)，直至烴類充滿圈閉為止。  油氣藏形成的基本條件主要包括有效的烴源巖層、儲(chǔ)集層、蓋層、運(yùn)移通道、圈閉和保存條件等成藏要素及其它們的時(shí)空配置關(guān)系，而概括而言，充足的油氣來(lái)源，良好的生儲(chǔ)蓋組合和有效的圈閉是基本的成藏地質(zhì)條件。油氣藏的豐富程度，取決于盆地內(nèi)烴源巖的體積及其有機(jī)質(zhì)的豐度、類型、熱演化程度以及烴源巖的排烴能力。有利的生儲(chǔ)蓋組合是指烴源巖層中生成的豐富油氣能及時(shí)地運(yùn)移到良好的儲(chǔ)層中，同時(shí)蓋層的質(zhì)量和厚度又能保證運(yùn)移到儲(chǔ)集層中的油氣不會(huì)逸散。所謂有效的圈閉即為圈閉形成時(shí)間早于生排烴，距離油源近，位于油氣運(yùn)移通道上而且水動(dòng)力強(qiáng)度等較弱，能量低。 

29、;油氣藏成藏史分析的目的，主要是成藏期的確定。常用的地質(zhì)分析方法有圈閉形成期法、主力烴源巖生排烴期法、油藏飽和壓力法等，其理論基礎(chǔ)是油氣生成、運(yùn)移和聚集的整個(gè)過(guò)程。儲(chǔ)層成巖礦物及其中的流體包裹體直接記錄了沉積盆地油氣成藏條件和過(guò)程，可用和重塑油氣藏的形成和演化史。因此，在上世紀(jì)90年代初，就建立了流體歷史分析法，主要有儲(chǔ)集層瀝青法、儲(chǔ)層成巖作用與烴類流體運(yùn)聚關(guān)系法，為研究油氣成藏期次提供了更為直接和有力的措施和手段，彌補(bǔ)了地質(zhì)分析方法的不足。   油氣成藏期的分析：根據(jù)主力烴源巖生排烴期確定其主要成藏期：油氣藏的形成是油氣生成、運(yùn)移、聚集的結(jié)果，沒(méi)有油氣生成和排出

30、，就不可能有油氣藏的形成。因此，主力烴源巖油氣生成并排出的主要時(shí)期，是油氣藏可能形成的最早時(shí)間。從烴源巖埋藏史分析，確定其凹陷烴源層的成熟油氣生烴門限深度（m）和排烴門限深度。同時(shí)，根據(jù)主力烴源巖生排烴期，可將凹陷油氣藏的形成分為多個(gè)大的沉積階段（時(shí)期）。但因地殼運(yùn)動(dòng)的升降影響，可以中斷油氣的生成過(guò)程，造成油氣生成數(shù)量有限，規(guī)模不大，主要集中在生油洼陷中心地區(qū)。 根據(jù)儲(chǔ)層流體包裹均一溫度，確定其油氣充注時(shí)期：儲(chǔ)層流體包裹體均一溫度可用于研究油氣運(yùn)移的期次及時(shí)間，再現(xiàn)油藏的注入歷史。其具體方法，通常是在流體包裹均一化溫度測(cè)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)該區(qū)的地?zé)嵩鰷芈实淖兓唇竦販睾凸诺販靥荻龋﹣?lái)

31、推測(cè)其形成的古埋深，其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)時(shí)代，近似代表油氣的充注成藏時(shí)間。   根據(jù)油藏飽和壓力確定油氣藏形成的時(shí)期：當(dāng)石油被天然氣飽和時(shí)，石油的密度（比重）和黏度最小，流動(dòng)性最強(qiáng)，在此種情況下，油氣運(yùn)聚成藏最容易，可用油藏飽和壓力推測(cè)與其相當(dāng)?shù)牡貙訅毫Φ穆裆?，得到油藏的形成時(shí)間。根據(jù)油藏飽和壓力確定的油藏形成時(shí)間，通常認(rèn)為是油氣藏可能形成的最晚時(shí)間。根據(jù)油藏實(shí)測(cè)飽和壓力數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，凹陷不同油田成藏期有差異，而且不同層位油藏成藏期也不相同，并隨著含油層位的變新，油藏形成的時(shí)間也具有逐漸變晚的趨勢(shì)。   根據(jù)圈閉和斷裂發(fā)育史推斷油氣成藏期：地

32、殼產(chǎn)生的斷裂活動(dòng)，可以促進(jìn)圈閉的形成，也可以破壞已形成的圈閉，進(jìn)而影響油氣藏的形成時(shí)期，如果凹陷的油氣藏類型是以斷裂油氣層為主，那么斷層對(duì)該區(qū)的構(gòu)造形成和油氣運(yùn)聚起著重要的作用。油氣區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，斷層大小不一，針對(duì)斷層規(guī)模的大小，可分為一、二、三級(jí)斷層。多數(shù)圈閉沉積的時(shí)期的形成，早于烴源巖大量油氣生成和排出的時(shí)期。因此，從圈閉發(fā)育史和斷裂活動(dòng)來(lái)說(shuō)，大規(guī)模油氣運(yùn)移聚集的時(shí)期應(yīng)晚于圈閉沉積期。  通過(guò)油氣藏與圈閉的研究，我們可以根據(jù)地下地層的展布形態(tài)與構(gòu)造特征，在地史時(shí)期該地生物有機(jī)質(zhì)的儲(chǔ)存條件等多個(gè)方面來(lái)尋找油氣藏，對(duì)于油氣藏時(shí)間的研究，對(duì)進(jìn)一步部署勘探、開(kāi)發(fā)井、調(diào)整井、注水

33、井、更新井，提供了極其寶貴的科學(xué)依據(jù)。二、非常規(guī)油氣的生成和儲(chǔ)集方式非常規(guī)油氣藏在能源戰(zhàn)略部署中的地位日益加重，勘探思維和開(kāi)發(fā)利用技術(shù)是未來(lái)非常規(guī)油氣勘探面臨 的重要挑戰(zhàn)。綜合國(guó)內(nèi)外對(duì)非常規(guī)油氣的定義和分布特征研究表明，非常規(guī)油氣資源往往與常規(guī)油氣資源共生， 具備分布面積廣、資源巨大，資源利用前景廣闊的特點(diǎn)，同時(shí)也具有儲(chǔ)集空間致密、礦體粘度大、開(kāi)發(fā)難度大和 開(kāi)采成本高的不利條件。非常規(guī)油氣藏根據(jù)源儲(chǔ)配套關(guān)系、聚集方式、相態(tài)特征、儲(chǔ)層類型和成因等分為多種類 型，但無(wú)論何種分類方式，這些非常規(guī)油氣與有機(jī)質(zhì)存在著密切的關(guān)系，只不過(guò)隨著有機(jī)質(zhì)排烴、運(yùn)移、成藏和 后期改造而呈現(xiàn)出不同的類型?？傮w來(lái)說(shuō)非常

34、規(guī)油氣藏主要有9種類型，其成藏的主要因素包括：優(yōu)質(zhì)的源巖、 相匹配的有機(jī)質(zhì)成熟度、有效的儲(chǔ)集空間和良好的保存條件?？茖W(xué)的非常規(guī)油氣藏分類和成因條件研究，將有效 的促進(jìn)其勘探開(kāi)發(fā)。非常規(guī)油氣的生成和儲(chǔ)集方式： 隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)能源依賴程度逐漸 重大變革成為必然趨勢(shì)。但是在未來(lái)的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間 增加，現(xiàn)今國(guó)際油價(jià)從低谷逐漸恢復(fù)到高位，全球 內(nèi)，新能源還難以替代常規(guī)能源成為主流，世界的能源格局逐步形成石油、天然氣、煤炭和新能源“四 分天下”的發(fā)展時(shí)代。在石油、天然氣中非常 規(guī)油氣資源所占的逐步增加。非常規(guī)油氣的勘探開(kāi) 發(fā)成為國(guó)際科研熱點(diǎn)，但非常規(guī)油氣資源因科學(xué)技 術(shù)生產(chǎn)力的限制，面臨 10 個(gè)挑

35、戰(zhàn)：常規(guī)思維遇挑 戰(zhàn)，需要有非常規(guī)哲學(xué)思想；傳統(tǒng)粗粒沉積學(xué)遇挑 戰(zhàn)，需發(fā)展泥頁(yè)巖、碳酸鹽巖與粉細(xì)砂巖為核心的 細(xì)粒沉積學(xué)；常規(guī)孔隙儲(chǔ)集層遇挑戰(zhàn)，需發(fā)展納米 級(jí)孔隙為核心的非常規(guī)儲(chǔ)集層地質(zhì)學(xué)；常規(guī)圈閉成 藏理論遇挑戰(zhàn)，需發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論為核心 的非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)；傳統(tǒng)地球物理學(xué)遇挑戰(zhàn)，需 發(fā)展“六性”評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)技術(shù)；直井鉆探技術(shù)遇挑戰(zhàn)， 需發(fā)展水平井規(guī)模壓裂技術(shù)；開(kāi)采方式遇挑戰(zhàn)， 需發(fā)展多井平臺(tái)式“工廠化”生產(chǎn)；管理方式遇挑 戰(zhàn)，需建立全過(guò)程低成本管理模式；政策引領(lǐng)遇挑 戰(zhàn)，需建立市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和財(cái)稅補(bǔ)貼機(jī)制；院校教育遇 挑戰(zhàn)，需大力培養(yǎng)非常規(guī)創(chuàng)新型人才等。本文將在系統(tǒng)的資料收集和分析的基礎(chǔ)上，對(duì)

36、非常規(guī)的油 氣類型及成因進(jìn)行分析。1 非常規(guī)油氣的概念由于研究對(duì)象或者判別標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異， 國(guó)內(nèi)外學(xué)者賦予非常規(guī)的概念也存在一定的差異。 早在20 世紀(jì)70 年代，美國(guó)學(xué)者主要依靠經(jīng)濟(jì)指標(biāo)， 將處于次經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)邊緣的煤層氣、頁(yè)巖氣等劃分 為非常規(guī)油氣資源 ；從開(kāi)發(fā)角度將非常規(guī)油氣定 義為靠技術(shù)改造而獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的油氣資源 ；部分學(xué)者將非常規(guī)油氣資源定義為由于特殊的儲(chǔ)層 巖石性質(zhì)（基質(zhì)滲透率低，存在天然裂縫）、特殊 的充注（自生自儲(chǔ)巖石中的吸附氣，甲烷水合物） 以及或者特殊的流體性質(zhì)（高黏度），而只有采 用先進(jìn)技術(shù)、大型增產(chǎn)處理措施和或特殊的回 收加工才能獲得經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的油氣聚集 認(rèn)為非常規(guī)油

37、氣是在現(xiàn)有的技術(shù)開(kāi)采條件 下無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)贏利，而無(wú)法依靠傳統(tǒng)的開(kāi)采技術(shù) 開(kāi)發(fā)的油氣資源 ；Harris Cander提出界 定非常規(guī)油氣的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，即粘度和滲透率， 認(rèn)為其應(yīng)該是在運(yùn)用技術(shù)改變儲(chǔ)層的滲透率或者流 體的粘度，繼而獲得工業(yè)產(chǎn)能的資源 ；國(guó)際石 油相關(guān)學(xué)術(shù)組織（SPE、AAPG、SPEE、WPC）在2007 年聯(lián)合商定了非常規(guī)油氣的概念，一致認(rèn)為 非常規(guī)油氣資源形成于油氣富集體系之中，具有面積大、受束縛且地下水動(dòng)力對(duì)其影響較小的連續(xù)型 沉積礦床；在我國(guó)，關(guān)德師等在系統(tǒng) 的非常規(guī)含油氣系統(tǒng)剖析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為非常規(guī)油 氣是“連續(xù)的”或“處于盆地中心”，同時(shí)缺少常 規(guī)圈閉的資源；趙靖舟

38、綜合國(guó)內(nèi)外非 常規(guī)油氣研究成果和界定標(biāo)準(zhǔn)，將其定義為：在油 氣藏特征與成藏機(jī)理方面有別于常規(guī)油氣藏、采用 傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)通常不能獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的油氣藏 ； 鄒才能在系統(tǒng)分析各類非常規(guī)油氣基本特征的基礎(chǔ) 上，賦予非常規(guī)油氣明確的概念，且給予兩個(gè)關(guān)鍵 的判別標(biāo)志和參數(shù)，其認(rèn)為非常規(guī)油氣是指用傳統(tǒng) 技術(shù)無(wú)法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)集 層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開(kāi)采、連續(xù)或準(zhǔn)連 續(xù)型聚集的油氣資源。兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志為：油氣大 面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯；無(wú)自然工業(yè)穩(wěn) 定產(chǎn)量，達(dá)西滲流不明顯。兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)為：孔隙 度小于 10% ；孔喉直徑小于 1 m 或滲透率小于 1×10-3 m2。

39、 總體來(lái)說(shuō)，非常規(guī)油氣資源具備與常規(guī)油氣資 源共生、分布面積廣，資源巨大、資源利用前景廣 闊，同時(shí)也具備儲(chǔ)集空間致密或礦體粘度大、開(kāi)采 難度大、開(kāi)采成本高的特點(diǎn)。2 非常規(guī)油氣類型非常規(guī)油氣概念內(nèi)涵豐富、類型多樣，目前對(duì) 非常規(guī)油氣還沒(méi)有統(tǒng)一的劃分方案。其劃分依據(jù)主 要包括聚集方式、源儲(chǔ)配套關(guān)系、相態(tài)、儲(chǔ)層類型 以及成因等。 根據(jù)聚集方式，非常規(guī)油氣可以分為準(zhǔn)連續(xù)型 和連續(xù)型兩大類，前者主要包括碳酸鹽巖縫洞油 氣、火山巖儲(chǔ)集層油氣、變質(zhì)巖儲(chǔ)集層油氣、重油、 油砂油等；連續(xù)型油氣聚集主要包括致密砂巖油和 氣、頁(yè)巖油和氣、煤層氣、天然氣水合物等 。連 續(xù)型非常規(guī)油氣具有分布范圍廣、無(wú)明顯圈閉，多

40、為自生自儲(chǔ)，多受有效源巖分布范圍的控制，準(zhǔn)連 續(xù)型油氣分布相對(duì)較為局限，受儲(chǔ)層及相匹配的圈 閉控制，但對(duì)儲(chǔ)層的物性要求并不高，多低孔低滲 即可成藏。但趙靖舟）認(rèn)為油砂和重油， 以及少部分的致密油氣為不連續(xù)型，其受圈閉 - 儲(chǔ) 層、油源、油氣邊界等多因素控制，而呈現(xiàn)不連續(xù)狀 。根據(jù)源儲(chǔ)關(guān)系，可分為自生自儲(chǔ)（源內(nèi)油氣）、近源油氣和遠(yuǎn)源油氣，自生自儲(chǔ)的油氣藏往往與富 有機(jī)質(zhì)的泥頁(yè)巖或者煤層有關(guān)，主要包括頁(yè)巖氣、 頁(yè)巖油、煤層氣以及未經(jīng)排烴的油頁(yè)巖；近源油氣 多在源巖頂?shù)装逯旅苌皩又谐刹?，主要含有致?油和致密氣；前人多將重油、油砂油劃分為遠(yuǎn)源油 氣行列，但筆者認(rèn)為重油和油砂油多為后期改造成 因，即可

41、為近源油氣改造，也可為遠(yuǎn)距離成藏的油 氣改造，并不能籠統(tǒng)的歸為近源，同樣天然氣水合 物也只能在事宜的地質(zhì)條件中成藏，與源巖距離無(wú) 關(guān)，因此，筆者將重油、油砂油以及天然氣水合物 劃分為源距不清型油氣藏。 按照非常規(guī)油氣的相態(tài)進(jìn)行劃分最為直觀， 其主要依據(jù)非常規(guī)油氣的粘度。如粘度介于 0.001 0.3 mPas 的非常規(guī)油氣往往呈現(xiàn)氣體，如天然 氣水合物、煤層氣、頁(yè)巖氣、生物氣和致密氣等； 粘度介于 0.3 100 mPas 的非常規(guī)油氣往往呈現(xiàn) 液體，如重油、致密油和頁(yè)巖油等；粘度大于 100 mPas 的非常規(guī)幾乎沒(méi)有流動(dòng)性呈現(xiàn)固體，比較典 型的非常規(guī)油氣包括油頁(yè)巖和油砂。按照儲(chǔ)層類型劃分包

42、括多種，比較常見(jiàn)的泥頁(yè) 巖、油頁(yè)巖、煤等富有機(jī)質(zhì)的沉積巖，其形成的非 常規(guī)油氣特點(diǎn)為自生自儲(chǔ)；此外還有致密砂巖、致 密碳酸鹽、火山巖和變質(zhì)巖等。 按照成因可分為原生和次生型，原生型多是自 生自儲(chǔ)型非常規(guī)油氣藏，總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論從成因、相態(tài)還是從聚集方式 對(duì)非常規(guī)油氣分類，均表明這些非常規(guī)油氣與有機(jī) 質(zhì)存在著密切的關(guān)系，只不過(guò)隨著有機(jī)質(zhì)排烴、運(yùn) 移、成藏和后期改造而呈現(xiàn)出不同的類型。3 非常規(guī)油氣成因 根據(jù)前面非常規(guī)油氣特征及分類描述表明，不 同類型的非常規(guī)油氣的成因存在明顯的差別。3.1 天然氣水合物天然氣水合物 , 也稱為氣體籠形化合物，是天 然產(chǎn)出的包裹天然氣分子的剛性固體物質(zhì)，籠形結(jié)構(gòu)由氫

43、鍵連接的水分子組成 ，其主要分布于 極地地區(qū)、深海地區(qū)及深水湖泊中。其主要成因分為 2 種。第一種為生物成因 氣，其進(jìn)一步可分為 3 類：微生物成因（甲烷的R 值 C1/（C2+C3）大于 1 000 , 13C 值為 -90 -55 ）；熱解成因（甲烷的 R 值小于 100，其 13C 值為 -55 ）；混合成因則是介于以上兩者之間 16。第二種為非生物成因，如大洋中脊釋放的甲烷， 其 13C 值為 -18 -15 。3.2 煤層氣 煤層氣，又稱煤層甲烷，俗稱煤層瓦斯，指自 生自儲(chǔ)于煤層中的氣體，成分以甲烷為主，含少量 其它氣體成分。煤層氣主要分為生物成因氣和 熱成因氣。3.3生物成因氣是指

44、在相對(duì)低的溫度 ( 一般小于 50 ) 條件下 , 通過(guò)細(xì)菌的參與或作用，在煤層中 生成的以甲烷為主并含少量其它成分的氣體。生物 成因氣的生成有兩種機(jī)制 , 即二氧化碳的還原作用 和有機(jī)酸 ( 一般為乙酸 ) 的發(fā)酵作用。按照生氣 時(shí)間和母質(zhì)以及地質(zhì)條件的不同，生物成因氣有原 生生物成因氣和次生生物成因氣兩種類型，兩者在 成因上無(wú)本質(zhì)差別。原生生物成因氣是在煤化作用 階段早期，泥炭沼澤環(huán)境中的低變質(zhì)煤 ( 泥炭到亞 煙煤 ) 經(jīng)細(xì)菌等有機(jī)質(zhì)分解等一系列復(fù)雜過(guò)程所生 成的氣體，但是由于煤變質(zhì)程度較淺、孔隙有 限、埋藏淺、壓力低、吸附作用弱等原因，導(dǎo)致 其大規(guī)模成藏前景不大。次生生物成因氣的生成和

45、 保存需要滿足六個(gè)條件：: 煤級(jí)為褐煤或褐煤以 上；煤層所在區(qū)域發(fā)生過(guò)隆起 ( 抬升 ) 作用； 煤層有適宜的滲透性；沿盆地邊緣有流水回灌到 盆地煤層中；有細(xì)菌運(yùn)移到煤層中；煤層具有 較高的儲(chǔ)層壓力和能儲(chǔ)存大量氣體的圈閉條件。熱成因氣則是當(dāng)溫度超過(guò) 50 , 煤化作用增 強(qiáng) , 煤中碳含量豐富起來(lái) , 而大量富氫和富氧的揮 發(fā)分釋放出來(lái) ( 去揮發(fā)分作用 ), 其主要成分是甲 烷、二氧化碳和水等（Ayers et al，1994）。熱成因 氣一般分為早期階段和主要階段。Scott 認(rèn)為煤化作用早期階段，從高揮發(fā)分煙煤 (Ro 介于 0.5 % 0.8 % 之間 ) 中生成氣體，即為早期熱成 因

46、氣 20。在煤的 Ro 值介于 0.7 % 1.0 % 之間時(shí) 生成的大量的甲烷和二氧化碳劃分為主要階段的熱成因氣。頁(yè)巖氣 頁(yè)巖氣是蘊(yùn)藏于泥頁(yè)巖中可供開(kāi)采的天然氣資 源，具有儲(chǔ)層致密低滲、自生自儲(chǔ)式成藏的特點(diǎn)。 和上述幾種類型的非常規(guī)油氣一樣，頁(yè)巖氣可分為 熱成因和生物成因兩類。頁(yè)巖氣源巖一般為沉積于 靜水缺氧環(huán)境中的暗色泥頁(yè)巖；單層及累計(jì)厚度較大，可加薄層砂巖；有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高，一般 TOC 大于2% ；有機(jī)質(zhì)類型則以I 型或者II 型為主 ；按照現(xiàn)在的開(kāi)采技術(shù)，一般要求頁(yè)巖氣層埋藏深度 不得大于 3 000 m ；有機(jī)質(zhì)成熟度是控制有機(jī)質(zhì)排 烴的關(guān)鍵指標(biāo)，一般在 0.5% 3.0% 之間

47、；在低 成熟情況下主要以生物成因氣為主，隨著成熟度的增加，熱成因氣所占的比例逐漸增加；具有相對(duì)較 高的吸附氣含量，一般體積分?jǐn)?shù)大于 50 % ；早期 裂縫為淡水淋濾提供通道，適合在埋藏較淺的區(qū)域 形成生物成因型頁(yè)巖氣，后期的微裂縫為頁(yè)巖氣的儲(chǔ)層和疏導(dǎo)提供一定的空間；同時(shí)要求泥頁(yè)巖中具 有較多的石英等適合壓裂的脆性礦物 。3.4生物氣 生物氣是在低溫條件下通過(guò)厭氧微生物分解有機(jī)物而生成的，以甲烷為主，含部分二氧化碳及少量氮?dú)夂推渌⒘繗怏w組分。其形成的場(chǎng)所主 要有陸相沼澤、稻田、淡水湖的缺氧底層、洼地淤積、海灣、冰磧以及硫酸鹽還原帶之下的海相沉積物等 ；河漫灘、河口灣環(huán)境也是良好的生物氣 發(fā)育場(chǎng)

48、所。生物甲烷氣的形成途徑主要有乙酸 發(fā)酵和 CO2 還原兩種類型。缺氧、貧硫酸鹽、低溫、 富含有機(jī)質(zhì)和適合的細(xì)菌活動(dòng)空間是生物成因甲烷形成的必要條件。生物氣生成與其所處的沉積 環(huán)境、古氣候、有機(jī)質(zhì)的類型和豐度、水介質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)作用、沉積時(shí)間等眾多因素密切相關(guān)，它們相 互作用、相互制約，共同控制生物氣的形成。3.5致密氣 致密砂巖氣是指覆壓基質(zhì)滲透率小于或等于0.1mD 的砂巖氣層，單井一般無(wú)自然產(chǎn)能或自然 產(chǎn)能低于工業(yè)氣流下限，但在一定經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)措施下可獲得工業(yè)天然氣產(chǎn)量。通常情況下，這些措施包括壓裂、水平井、多分支井等。大范圍 層狀烴源巖、持續(xù)生烴與大面積致密砂巖儲(chǔ)集體連 片分布，是連續(xù)

49、型致密砂巖氣形成的有利條件，致間縫，共同構(gòu)成納米級(jí)孔喉網(wǎng)絡(luò)，一方面決定了儲(chǔ) 層極低的滲透率（基質(zhì)滲透率 0.1 mD），開(kāi)發(fā)過(guò) 程中需人造滲透率以提高產(chǎn)能；另一方面限制了浮 力在天然氣運(yùn)聚中的作用，氣水界限不明確，天然 氣服從擴(kuò)散原理，源儲(chǔ)壓差提供運(yùn)移動(dòng)力，總體近 源聚集 。3.6 致密油致密油是指以吸附或游離狀態(tài)賦存于生油巖 中，或與生油巖互層、緊鄰的致密砂巖、致密碳酸 鹽巖等儲(chǔ)集巖中，未經(jīng)過(guò)大規(guī)模長(zhǎng)距離運(yùn)移的石油 聚集 35。在陸相盆地中存在多個(gè)生油凹陷可為致 密油的成藏提供有利條件，并要求存在多套富有機(jī) 質(zhì)烴源巖（TOC 1%），且處于生油階段（Ro ： 0.9% 1.3%），在氣 / 油比較高的情況下易于高產(chǎn)。致密油的儲(chǔ)層分為砂巖和碳酸鹽巖，前者橫 向變化大，多呈現(xiàn)砂泥巖薄互層的