圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏第四章圈閉和油氣藏

圈閉：是儲集層中能聚集并保存油氣的場所。它的兩個基本要素是儲集層和封閉條件。石油勘探的初期，人們以“油氣苗”作為找油的主要場所，后來發(fā)現(xiàn)油氣聚集與背斜有關(guān)，就產(chǎn)生了背斜學(xué)說（，1885）。1928年利萊（）總結(jié)得出有多種油貯類型。1934年，麥考洛（）首先提出“圈閉”這一名詞，用來表示不同性質(zhì)的油貯，把能聚集并保存油氣的地質(zhì)體都稱為圈閉，形成了圈閉學(xué)說。并把圈閉分為構(gòu)造圈閉和非構(gòu)造圈閉。1936年，萊復(fù)生（）首先提出“地層圈閉”的概念。在萊復(fù)生等從靜態(tài)角度來研究圈閉的同時，赫伯特（M.K.Hubbert,1940,1953）從動態(tài)的角度，通過對地下水動力的研究，提出了水動力圈閉的新類型。第四章圈閉和油氣藏

油氣藏：是相當(dāng)數(shù)量的油氣在單一圈閉中的聚集，在一個油氣藏內(nèi)具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和統(tǒng)一的油、氣、水界面，是地殼中最基本的油氣聚集單元。第四章圈閉和油氣藏

圈閉和油氣藏的分類既是油氣藏形成的基本理論的必要部分，也是勘探和開發(fā)的需要。各國石油地質(zhì)學(xué)家提出了很多關(guān)于油氣藏分類的方案。有蘇聯(lián)石油地質(zhì)學(xué)家Н.О.布羅德以儲層形態(tài)為依據(jù)的分類；蘇聯(lián)石油地質(zhì)學(xué)家М.Ф.米爾欽科提出的以圈閉成因為主、以油氣藏形態(tài)為輔的分類；美國石油地質(zhì)學(xué)家A.I.萊復(fù)生根據(jù)圈閉成因提出的分類等等。但從油氣勘探實際需要出發(fā)，成因分類，能夠充分反映各種不同類型油氣藏的形成條件、它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，科學(xué)地預(yù)測一個新地區(qū)可能出現(xiàn)的油氣藏類型，對不同類型的油氣藏采用不同的勘探方法和不同的勘探部署方案?！?

圈閉和油氣藏概述

一、圈閉和油氣藏的分類第四章圈閉和油氣藏

圈閉的基本要素是儲集層和封閉條件，封閉條件對圈閉形成和類型起著決定性作用。其中以儲集層上方和上傾方向的非滲透性封閉最為重要，是決定圈閉性質(zhì)和類型的主要因素。圈閉的分類就是以起主導(dǎo)作用的封閉因素為基礎(chǔ)，結(jié)合儲集層的特點而制定的。可將圈閉分為：構(gòu)造、地層、水動力和復(fù)合圈閉四大類。各大類可進(jìn)一步劃分出若干亞類。圈閉分類系統(tǒng)表大類構(gòu)造圈閉地層圈閉水動力圈閉復(fù)合圈閉亞類1、背斜圈閉1、巖性圈閉1、構(gòu)造鼻和階地型水動力圈閉1、構(gòu)造-地層復(fù)合圈閉2、斷層圈閉2、不整合圈閉2、單斜型水動力圈閉2、水動力-構(gòu)造復(fù)合圈閉3、裂縫性背斜圈閉3、礁型圈閉3、純水動力圈閉3、地層-水動力復(fù)合圈閉4、刺穿圈閉4、瀝青封閉圈閉4、構(gòu)造-地層-水動力復(fù)合圈閉第四章圈閉和油氣藏

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，是評價圈閉的重要參數(shù)之一。一個圈閉的有效容積，取決于閉合面積、閉合高、儲集層的有效厚度和有效孔隙度等參數(shù)。

溢出點：是指圈閉容納油氣的最大限度的點位。若低于該點高度，油氣就溢向儲集層的上傾方向。

閉合點：從另一角度來描述溢出點的特征，意即閉合的最低點，低于該點位置，圈閉就不存在了（不閉合），或超出圈閉的范圍。二、圈閉的度量

背斜圈閉中，度量最大有效容積的有關(guān)參數(shù)示意圖第四章圈閉和油氣藏

有效孔隙度：根據(jù)實驗室、測井資料的統(tǒng)計分析求得。

儲集層有效厚度：按照有效儲集層的孔隙度、滲透率分級的標(biāo)準(zhǔn)，扣除儲集層中非滲透性夾層而剩余的厚度。

閉合度：是指圈閉頂點到溢出點的等勢面垂直的最大高度。

閉合面積：在靜水條件下是通過溢出點的構(gòu)造等高線所圈定的封閉區(qū)的面積，或者更確切地說，是通過溢出點的水平面與儲集層頂面及其他封閉面（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）。在動水條件下，是通過溢出點的油氣等勢面與儲集層頂面非滲透性蓋層聯(lián)合封閉的閉合油氣低勢區(qū)。背斜圈閉中，度量最大有效容積的有關(guān)參數(shù)示意圖第四章圈閉和油氣藏

1、油氣藏內(nèi)油、氣、水的分布

在垂向上，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，而動水條件下，這些分界面發(fā)生傾斜，傾斜程度取決于水動力的強弱。由于儲集層中的多孔介質(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-水界面并不是一個截然的界面，而是一個過渡帶，過渡帶的寬窄取決于儲集層毛細(xì)管壓力曲線的斜率，斜率越大，過渡帶越寬。儲層物性的不均，也會造成油氣不規(guī)則的分布特征。三、油氣藏的度量

第四章圈閉和油氣藏

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度量參數(shù)。背斜油氣藏中，油、氣、水分布示意圖第四章圈閉和油氣藏

對于油氣藏來講，其大小通常是用儲量來表示的，主要用到以下幾個參數(shù)和術(shù)語。

油氣藏高度：是指油氣藏頂?shù)接蜌馑缑娴淖畲蟾卟睢?/p>

油氣柱高度：是指油氣的最高點到最低點的海撥高度。

對于油水界面呈水平狀態(tài)的油氣藏（圖中②）來說，兩者是相同的，但在油水界面發(fā)生傾斜或變曲時（圖中①），兩者不相同。油氣高度是計算儲量的重要參數(shù)，而油氣柱高度則更多地反應(yīng)蓋層的封閉能力及水動力的條件。

油氣藏高度、油氣柱高度示意圖第四章圈閉和油氣藏

含油邊界和含油面積

油（氣）水界面與儲集層頂、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。若儲集層厚且油水界面較高，與其底面不相交時，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。第四章圈閉和油氣藏

由于地殼運動使儲集層頂面發(fā)生了變形或變位而形成的圈閉，稱為構(gòu)造圈閉，在其中聚集了烴類之后就稱為構(gòu)造油氣藏。

根據(jù)其變形或變位及儲層的變化特點可分為：

背斜圈閉和油氣藏、斷層圈閉和油氣藏、裂縫性背斜圈閉和油氣藏、刺穿圈閉和油氣藏§2構(gòu)造圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

1、概念

背斜油氣藏：由于儲集層發(fā)生褶皺變形，其上部又為非滲透性巖層所覆蓋遮擋，底面或下傾方向被高油氣勢面或非滲透性巖層聯(lián)合封閉而形成的圈閉即為背斜圈閉，聚集油氣后，成為背斜油氣藏。

背斜圈閉形態(tài)是多種多樣的，從穹窿狀一直到狹長高背斜；閉合面積大小不一；有的是完整的，有的被斷層復(fù)雜化。一、背斜圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

2、背斜油氣藏的油氣分布特征

（1）油氣局限于閉合區(qū)內(nèi)；（2）背斜油氣藏中的儲油層呈層狀展布，盡管絕大多數(shù)油層的儲集性縱、橫向存在較大的變化，但應(yīng)是相互連通的。（3）相互連通的多油層構(gòu)成統(tǒng)一的塊狀儲集體，常形成巨大油氣藏。大慶油田剖面示意圖第四章圈閉和油氣藏

主要在側(cè)壓力擠壓作用下而形成。這類背斜多見于褶皺區(qū)，背斜軸向一般與區(qū)域構(gòu)造線平行；兩翼傾角較大，不對稱，靠近褶皺山一側(cè)較另一側(cè)緩；閉合高度較大，且伴生有斷層。

區(qū)域上這種背斜分布在褶皺區(qū)的山前坳陷及山間坳陷，常成排成帶出現(xiàn)。（1）褶皺作用形成的背斜圈閉和油氣藏

3、背斜油氣藏的成因分類老君廟油田L(fēng)層構(gòu)造示意圖九泉盆地山前背斜帶分布圖第四章圈閉和油氣藏

在地臺區(qū)由于基底斷塊上升，使上覆地層隆起而形成同生背斜構(gòu)造。其特點是：直接覆于基底之上的地層彎曲較顯著，有時還可遇到受基底斷裂控制的繼承性斷裂，向上地層彎曲漸趨平緩，而后逐漸消失；兩翼地層傾角緩，閉合度小，閉合面積大，此類背斜常成帶分布，組成長垣或大隆起。

（2）與基底活動有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏大慶油田構(gòu)造和剖面示意圖第四章圈閉和油氣藏

滾動背斜的成因解釋有兩種，一種是認(rèn)為同生斷層下降盤靠近斷層面的巖層因重力下跌使地層下垂彎曲而形成，另一種是認(rèn)為同生斷層下降盤尤其靠近斷面處巖層厚度較大，促使地層在斷面附近向著斷層面“回傾”而形成。

這種背斜圈閉的特點，都位于同生斷層的下降盤，多為小型寬緩不對稱的短軸背斜，靠近斷層一翼陡，遠(yuǎn)離斷層一翼緩，軸線與斷層線近于平行，常沿斷層成串分布。背斜高點距斷層較近，一般為0.5～1.5公里；且高點向深部逐漸偏移，偏移軌跡大體上與斷層面平行。背斜的形態(tài)、寬度等均受同生斷層的控制。斷層面彎曲度越大，背斜形態(tài)線越趨穹窿狀，傾角越緩。（3）與同生斷層有關(guān)的逆牽引背斜圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

圖為我國華北含油氣盆地黃驊拗陷港東油田位于北大港斷裂構(gòu)造帶東南部，是港東主斷層南部下降盤上的逆牽引背斜構(gòu)造。港東油田構(gòu)造橫剖面示意圖第四章圈閉和油氣藏

由于地下塑性地層受不均衡壓力作用，向著壓力降低的上方流動，使上覆地層彎曲形成的背斜圈閉。地下塑性地層常見的有鹽巖和泥巖類，其中尤以鹽巖占主要。

圖為我國江漢盆地的王場油田，該油田為一長軸背斜，地下核部為鹽巖隆起。

（4）與塑性流動物質(zhì)有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏

江漢盆地王場構(gòu)造平面及剖面圖第四章圈閉和油氣藏

在古侵蝕面上常存在各種地形突起，它可以是結(jié)晶的基巖，致密堅硬的沉積巖或生物礁塊等。當(dāng)接受新的沉積時，在突起部分的上覆沉積物較薄，而周圍的沉積物則較厚，由于突起和其周圍沉積物厚度的不同，負(fù)荷懸殊，在成巖過程中，差異壓實的結(jié)果在突起的部位形成了背斜構(gòu)造，這種背斜通常稱為披蓋背斜，它反映了下伏古地形突起的分布范圍和形狀，但其閉合度則比古地形突起的高度小，并向上遞減直至消失；在成因上很難與基底隆起有關(guān)的背斜區(qū)分開。

（5）與剝蝕作用及壓實作用有關(guān)的差異壓實背斜和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

圖為我國華北含油氣盆地濟(jì)陽凹陷的孤島油田基底為由奧陶系石灰?guī)r和白云巖組成的剝蝕突起，其翼部超覆沉積有下第三系地層，頂部則被上第三系館陶組及明化鎮(zhèn)組所覆蓋，形成較大規(guī)模的披蓋構(gòu)造。

孤島油田館陶組油藏橫剖面圖第四章圈閉和油氣藏

斷層圈閉是指沿儲集層上傾方向受斷層遮擋所形成的圈閉，聚集油氣后即成為斷層油氣藏。

這種類型的圈閉分布很廣，在各含油氣盆地中廣泛分布，尤其我國東部斷陷式含油氣盆地中更是為數(shù)眾多。斷層圈閉的閉合面積是通過溢出點的儲層頂面構(gòu)造等高線和上傾方向斷層線構(gòu)成。

二、斷層圈閉和油氣藏

1、概念斷層圈閉的溢出點、閉合高度和閉合面子示意圖第四章圈閉和油氣藏

斷層油氣藏的基本特征主要是沿斷層附近儲集層因巖層被擠壓破裂而滲透性變好；斷層的發(fā)育使油氣藏復(fù)雜化，構(gòu)造斷裂帶內(nèi)的油氣藏被斷層切割為許多斷塊，分隔性強，各斷塊內(nèi)含油層位、含油高度、含油面積很不一致；油氣常富集在斷層靠油源一側(cè)。2、斷層油氣藏的基本特征第四章圈閉和油氣藏

斷層在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中的不同時期或者同一斷層在不同的位置，常起著封閉或通道兩種截然相反的作用。對油氣藏的形成至關(guān)重要。

（1）封閉作用封閉作用是指由于斷層的存在，使油氣在縱、橫向上都被密封而不致逸散，其結(jié)果是形成油氣藏。斷層是否起封閉作用取決于斷層本身是否封閉和斷層兩盤巖性的接觸關(guān)系。

3、斷層在油氣藏形成中的作用第四章圈閉和油氣藏

斷層本身的封閉性決定于斷層帶的緊密程度，它與斷層的性質(zhì)、斷層角礫巖和斷層泥是否存在以及斷層帶中流體的情況有關(guān)。一般來說，擠壓性斷層較張性斷層封閉性強一些；斷層帶中斷層泥的存在常使斷層產(chǎn)生封閉作用；而斷層角礫巖的存在常具有一定的滲透作用，另外，地下水通過時，水中沉積物質(zhì)沉淀，使破碎帶膠結(jié)或油氣沿開啟斷裂運移時，由于原油氧化，形成固體瀝青而堵塞斷層通道，也可起封閉作用。第四章圈閉和油氣藏

斷層橫向上是否封閉則取決于斷距的大小及斷層兩盤巖性的接觸關(guān)系。若斷層使儲層上傾方向完全與非滲透性巖層相接，則為完全封閉（圖中）；上傾方向的上方部分與非滲透層相接，則為部分封閉（圖中A），與滲透層相接，則為不封閉（圖中C）。斷層對油氣聚集的封閉作用第四章圈閉和油氣藏

（2）通道作用斷層另一種作用是破壞原生油氣藏，成為油氣運移的通道。其結(jié)果是油氣運移至淺處，若遇圈閉可形成次生油氣藏；若無遮擋油氣逸散至地面而散失。

油砂山油田構(gòu)造圖（a）及剖面圖（b）

圖為柴達(dá)木盆地的油砂山油田，本來為一完整的背斜油藏，后因垂直構(gòu)造軸線發(fā)生一條大斷距的斷層，將東側(cè)油層抬升暴露于地面，油藏則全部遭到破壞。西側(cè)油層下降，被斷層封閉仍保留了工業(yè)性油藏。第四章圈閉和油氣藏

斷層圈閉的形成條件是斷層必須是起封閉作用的，那么在平面上必須是斷層線與儲集層的構(gòu)造等高線構(gòu)成閉合的狀態(tài)才能形成圈閉。那么根據(jù)斷層與儲集層的平面組合關(guān)系，可將斷層圈閉分為以下四種基本類型：

1、彎曲或交錯斷層與單斜構(gòu)造結(jié)合組成的圈閉和油氣藏（圖中A）。

4、斷層圈閉和油氣藏的類型

斷層圈閉和油氣藏基本類型平面及剖面圖第四章圈閉和油氣藏2、三個或更多斷層與單斜或彎曲巖層結(jié)合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣藏（圖中B）。3、單一斷層與褶曲（背斜的一部分）結(jié)合形成的斷層圈閉和油氣藏（圖中C）。4、逆和逆掩斷層與背斜的一部分結(jié)合形成的逆（或逆掩）斷層圈閉和油氣藏（圖中D）。斷層圈閉和油氣藏基本類型平面及剖面圖第四章圈閉和油氣藏

裂縫性背斜圈閉：在背斜構(gòu)造控制下，致密而脆性的非滲透性巖層，由于各種原因可以出現(xiàn)裂縫特別發(fā)育而使孔隙度和滲透性變好的局部地區(qū)，周圍則為非滲透性圍巖和高油氣勢面聯(lián)合封閉形成的油氣低勢區(qū)，稱為裂縫性背斜圈閉。聚集了油氣之后即形成裂縫性背斜油氣藏。三、

裂縫性背斜圈閉和油氣藏

1、概念第四章圈閉和油氣藏

裂縫性背斜油氣藏按儲集層的巖石類型，可分為碳酸鹽巖和其他沉積巖兩大類。圖為扎格羅斯山前帶中加奇薩蘭裂縫性背斜油氣藏，儲集層為灰?guī)r中的裂縫。加奇薩蘭油田構(gòu)造圖和平面圖2、分類第四章圈閉和油氣藏

裂縫性背斜油氣藏的基本特征：油氣分布總體上受背斜構(gòu)造控制，但具有油氣分布不規(guī)則的特征。儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重，使油氣藏的油氣產(chǎn)量，油氣柱高度及油氣層壓力分布極不均一。

3、裂縫性背斜油氣藏的基本特征油泉子油田剖面圖圖為我國柴達(dá)木盆地油泉子油田，儲集層為中新統(tǒng)底部的裂縫性泥巖夾薄層石灰?guī)r、泥灰?guī)r和砂巖透鏡體。第四章圈閉和油氣藏

刺穿圈閉：地下巖體（包括軟泥、泥膏巖、鹽巖及各種侵入巖漿巖）侵入沉積巖層，使儲集層上方發(fā)生變形，其上傾方向被侵入巖體封閉而形成的圈閉稱為刺穿圈閉。聚集油氣后稱為刺穿油氣藏。

四、刺穿圈閉和油氣藏

1、概念鹽丘油氣田理想示意圖第四章圈閉和油氣藏

刺穿油氣藏的主要類型有：①、鹽栓（核）遮擋圈閉和油氣藏；②、鹽帽沿遮擋圈閉和油氣藏；③、鹽帽內(nèi)透鏡狀圈閉和油氣藏（圖中Ⅰ①、②、③）。

形成刺穿構(gòu)造的同時，常伴生斷裂、巖性尖滅、不整合以及刺穿上方的隱刺穿背斜和斷層，形成與刺穿有關(guān)的隱刺穿油氣藏（圖中Ⅱ④、⑤、⑥、⑦）。

2、分類鹽丘油氣田理想示意圖第四章圈閉和油氣藏洛克巴丹油氣田剖面圖圖為阿普歇倫含油氣區(qū)洛克巴組油田泥火山剌穿遮擋形成的油氣田。第四章圈閉和油氣藏

地層圈閉：由于儲集層的巖性在橫向上發(fā)生變化或地層層序產(chǎn)生沉積中斷被非滲透性巖層所封閉而形成的閉合油氣低勢區(qū)稱為地層圈閉，在其中聚集了烴類之后則稱為地層油氣藏。地層圈閉的形成是由于沉積條件的改變，儲集層巖性巖相的變化，或者儲集層上、下不整合接觸的結(jié)果。這種變化可以是突變的，也可以是漸變的；可以是局限的，也可以是區(qū)域的。與構(gòu)造因素有一定的聯(lián)系，但是，控制地層圈閉形成的決定性因素則仍然是沉積條件的改變。§3

地層圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

巖性圈閉：儲集層的巖性在橫向上發(fā)生變化，四周或上傾方向為非滲透性巖層遮擋而形成的圈閉稱巖性圈閉。聚集油氣之后形成巖性油氣藏。

巖性油氣藏的基本特征：儲層的連續(xù)性差，多以碎屑巖為主，一般規(guī)模較小。多屬自生自儲原生油氣藏。一、巖性圈閉和油氣藏

1、概念第四章圈閉和油氣藏

根據(jù)成因可將巖性油氣藏分為兩種類型，儲集層的巖性變化是在沉積過程中形成的稱為沉積圈閉，它包括透鏡型巖性圈閉和上傾尖滅型巖性圈閉。若是儲集層巖性變化是在成巖后生過程中形成的，則稱為成巖圈閉，它包括儲集層部分變?yōu)榉菨B透遮擋和非儲集層部分變?yōu)闈B透性儲集體而形成的圈閉。2、分類第四章圈閉和油氣藏

透鏡體巖性圈閉四周均為非滲透性巖層，無溢出點，圈閉的大小受非滲透性圍巖所限，難以形成大規(guī)模的油氣藏。儲集層可以是碎屑巖和碳酸鹽巖。

碎屑巖透鏡體巖性油氣藏主要發(fā)育在岸帶附近，常見的有河道砂體，三角洲分流河道砂體，沿岸帶分布的河口壩、堡壩砂體。（1）透鏡體巖性圈閉和油氣藏

新疆獨山子油田第三系砂巖透鏡體油氣藏橫剖面圖第四章圈閉和油氣藏

河道砂體是碎屑巖透鏡體巖性油氣藏的主要類型之一，圖為美國密西西比州小溪油田登克曼河道邊灘砂巖體油藏。河道砂透鏡體巖性圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

三角洲分流河道砂體是碎屑巖透鏡體巖性油氣藏的主要類型，有時沿岸帶多種砂巖體類型互相疊置連片組成復(fù)合砂巖體，形成規(guī)模較大的復(fù)合砂體巖性油藏。三角洲分流河道砂透鏡體巖性圈閉和油氣藏圖為俄克拉荷馬州大塞米諾爾區(qū)布奇段分流河道砂巖體與蒙塔那州泡得河盆地鐘溪油田中堡壩和河口壩復(fù)合砂體組成的“穆迪砂巖”油氣藏。第四章圈閉和油氣藏

沿岸帶附近常是透鏡型砂巖體圈閉和油氣藏富集地帶。其中沿岸堡壩常大致平行岸線展布，有時不同層位的堡壩砂巖體及油氣藏帶的位置隨岸線的遷移而改變其位置。

圖為美國堪薩斯州格林烏德縣契洛期的鞋帶狀砂巖體及油氣藏帶。沿岸帶透鏡體巖性圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

透鏡型巖性油氣藏的儲集體也可以是碳酸鹽巖—鮞粒、粒屑生物灰?guī)r等。圖為美國得克薩斯州羅開特縣托德油田西翼的高產(chǎn)“海百合灰?guī)r”中的油氣藏為一典型例子。該油氣藏儲集體為鮞狀、粒屑生物灰?guī)r組成。第四章圈閉和油氣藏

上傾尖滅型巖性油氣藏上傾方向為非滲透性巖層遮擋，油氣仍成層狀分布，圈閉的閉合面積由通過溢出點的儲集層構(gòu)造等高線和巖性尖滅線所圈定，兩者在平面上必須閉合才能形成圈閉。在平面上，巖性尖滅線和構(gòu)造等高線有三種組合形式：2、上傾尖滅型巖性圈閉和油氣藏

上傾尖滅型巖性油氣藏的平面組合形式①彎曲的尖滅線與平直的構(gòu)造等高線（圖中A）；②平直的尖滅線與彎曲的構(gòu)造等高線（圖中B）；

③兩者都彎曲（圖中C）。第四章圈閉和油氣藏

上傾尖滅型巖性油氣藏儲層多以碎屑巖為主，也有碳酸鹽巖儲集層。從巖性油氣藏的儲層類型來看，此類油氣藏的發(fā)育背景多在正向構(gòu)造的圍翼、端部或負(fù)向構(gòu)造的斜坡上，也就是湖進(jìn)湖退比較頻繁的岸帶。發(fā)育的沉積類型與透鏡體巖性圈閉類似，前緣或側(cè)翼、濱岸砂壩、水下扇的前緣或側(cè)翼等。由于岸線附近常形成與巖性尖滅有關(guān)的呈帶狀分布的油氣藏，故常把這類油氣藏帶稱海濱線油氣藏帶。發(fā)育的沉積背景

第四章圈閉和油氣藏

圖為美國得克薩斯州墨西哥灣沿岸地區(qū)始新統(tǒng)雅古·杰克遜砂巖和漸新統(tǒng)弗里奧·維克斯堡砂巖中的油氣藏就是海濱線油氣藏帶的典型實例之一。該帶許多油氣藏的位置都是由滲透性砂巖向上傾方向變?yōu)榉菨B透巖層的尖滅線所限定的。碎屑巖上傾尖滅型巖性圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏儲層為碳酸鹽巖的上傾尖滅型巖性油氣藏在數(shù)量上并不太多，但比較著名的有美國胡果頓-潘漢德氣田。該氣田為一單斜構(gòu)造，產(chǎn)層為下二疊統(tǒng)多孔鮞狀石灰?guī)r和白云巖，自東向西多孔碳酸鹽巖逐漸減少，泥質(zhì)含量增加，最后為紅色頁巖和砂巖所代替而形成圈閉。該氣田也有一定的水動力作用。碳酸巖上傾尖滅型巖性圈閉和油氣藏

胡果頓氣田的綜合圖第四章圈閉和油氣藏

透鏡體等巖性油氣藏有的是在低滲透層中局部受到成巖后生改造成為不規(guī)則的高滲透巖體。多為碳酸鹽巖層中受白云巖化和溶蝕作用所致。

3、成巖圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

圖為俄亥俄州及印第安納州的利瑪—印第安納油氣田的特倫頓灰?guī)r（中奧陶統(tǒng)）油氣藏。該油氣田橫跨辛辛那提和芬德萊隆起，長達(dá)250km，最大寬度為64km。油氣藏分布在白云巖化和溶蝕形成的次生白云巖儲集體中，除白云巖孔隙外，還有大量溶蝕孔、洞，各地段油氣豐富程度主要取決于它的孔、滲性。第四章圈閉和油氣藏

指儲集層的上傾方向直接與不整合面相切封閉而形成的圈閉。儲層可位于不整合面之上或之下（圖中B、C、D、E）。

不整合圈閉的閉合面積由不整合遮擋線與儲集層頂面通過溢出點的構(gòu)造等高線所圈定的閉合區(qū)決定。二、不整合圈閉和油氣藏

1、概念第四章圈閉和油氣藏

根據(jù)不整合圈閉形成條件及儲層特征可將不整合圈閉和油氣藏分成：地層超覆圈閉和油氣藏、不整合面下不整合圈閉和油氣藏、古潛山圈閉和油氣藏、基巖油氣藏。2、分類第四章圈閉和油氣藏在不整合面上由于地層超覆沉積的砂巖體直接與不整合面接觸，不整合面從下面與儲集層上傾方向相切，并對儲集層上傾方向起支撐和封閉作用。儲集層的下傾方向則為水體或非滲透性巖層聯(lián)合封閉。（1）地層超覆圈閉和油氣藏

委內(nèi)瑞拉夸侖夸爾油田橫剖面圖圖為委內(nèi)瑞拉馬圖林盆地夸侖夸爾油田就是地層超覆式油氣藏。主要產(chǎn)層為上新統(tǒng)陸相夸侖夸爾組，不整合于中新統(tǒng)和下第三系之上，油層上傾方向不整合起主要封閉作用，還有巖性尖滅、瀝青封閉等多種因素。第四章圈閉和油氣藏

不整合面在儲集層上面對儲集層上傾方向進(jìn)行封閉，儲層兩側(cè)仍為不滲透巖層封閉。油氣藏為層狀，閉合面積由通過溢出點的儲層構(gòu)造等高線和儲層剝蝕線形成的閉合區(qū)來決定。它是原來的古構(gòu)造（如背斜、單斜）被剝蝕掉一部分，后又被新的沉積物所覆蓋而形成的。有時也稱它為潛伏剝蝕構(gòu)造油氣藏。（2）不整合面下不整合圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏哈西-邁薩烏德油田橫剖面圖

圖為北非阿爾及利亞的哈西-邁薩烏德油田。該油田的背斜構(gòu)造于古生代末期上升，長期遭剝蝕，隆起頂部出露寒武系砂巖，至三疊紀(jì)時才開始被鹽巖及紅色頁巖所覆蓋，形成良好的圈閉條件，產(chǎn)油層為寒武系砂巖，油氣來源于凹陷內(nèi)志留系黑色頁巖，通過不整合面運移于圈閉中聚集。第四章圈閉和油氣藏

是由長期遭受風(fēng)化剝蝕的古地形突起被上覆不滲透巖層所覆蓋形成圈閉條件，油氣聚集其中而形成的。油源來源于古潛山外部，經(jīng)構(gòu)造斷裂、物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化作用使不同巖類組成的“潛山”儲集體遭受風(fēng)化、淋濾、溶蝕作用而形成滲透性良好的縫網(wǎng)裂縫系統(tǒng)成為油氣聚集的空間，而不整合面及斷層面等供油通道，則成為古潛山油氣藏形成的必要條件。油氣藏呈塊狀分布，不受層位控制。（3）古潛山圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏圖為我國任邱油田。該油田古潛山儲集體主要由中、上元界霧迷山組硅質(zhì)白云巖組成，圍翼為寒武系、奧陶系的碳酸鹽巖地層。儲集空間為長期遭受風(fēng)化、剝蝕、溶解以及歷次構(gòu)造運動而形成的裂縫、孔洞，下第三系巨厚的泥質(zhì)沉積覆蓋于上，形成良好的蓋層，油源來自于下第三系的生油巖。任邱油田剖面圖及平面示意圖第四章圈閉和油氣藏指油氣儲集于沉積巖基底結(jié)晶巖系中的油氣藏。實際上它是屬于特殊類型的古潛山油氣藏。

儲集空間、運移通道、油氣藏特征均與古潛山油氣藏相同，它與古潛山油氣藏的區(qū)別主要在于：①儲集層類型，古潛山為沉積巖裂縫、溶蝕孔洞為主要的儲集空間；基巖油氣藏為變質(zhì)結(jié)晶巖，構(gòu)造運動和風(fēng)化作用產(chǎn)生的裂縫為其主要的儲集空間。②油氣來源，古潛山油氣藏油氣可來源于比潛山時代新的生油巖，也有與潛山同時代或比潛山老的生油巖；而基巖油氣藏的油氣只能來源于不整合面以上的沉積巖系的生油巖，不可能來源于基巖下面的生油巖。

基巖油氣藏的儲集體有前寒武系、古生界和中生界，潘鐘祥教授（1982）將那些構(gòu)成中新生代盆地基底的前中生界（即古生界-元古界）沉積巖系中所形成的不整合面下的潛山型油氣藏，油氣源來自不整合面之上沉積巖系的，亦稱基巖油氣藏。（4）基巖油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

三、礁型圈閉和油氣藏

1、概念

礁型圈閉：是指礁組合中具有良好孔、滲性的儲集巖體被周圍非滲透性巖層和下伏水體聯(lián)合封閉而形成的圈閉。礁型油氣藏具有類似于古潛山油氣藏的特征。但由于礁是屬于一種特殊的沉積類型，沉積環(huán)境及礁的生長方式對礁型圈閉儲層起主要的控制作用，許多學(xué)者主張把它作為單獨一種地層油氣藏類型。礁型圈閉的閉合面積可由礁頂面的構(gòu)造等高線或礁體的等高線來確定。第四章圈閉和油氣藏

礁型圈閉中聚集了油氣之后就形成礁型油氣藏。礁型油氣藏油氣分布取決于礁體儲集性的情況，一般礁核儲集性好于礁前，礁后儲集性較礁前差。黃金巷埃爾.阿布拉礁橫剖面圖第四章圈閉和油氣藏

世界聞名的墨西哥黃金巷環(huán)礁帶油田，該環(huán)礁帶分三部分：圣伊西德羅以北稱老黃金巷，其東西陸上部分稱新黃金巷，海上部分稱海上黃金巷。整個黃金巷環(huán)礁帶呈橢圓形，長軸為北西-南東向，長約150公里，寬約70公里；該油田以擁有三口萬噸高產(chǎn)油井而聞名，陸上已發(fā)現(xiàn)50多個生物礁油田，海上發(fā)現(xiàn)20多個油氣田。

另外礁型油氣藏儲量較大，烴柱高。常呈帶分布，形成豐富的產(chǎn)油氣區(qū)。第四章圈閉和油氣藏

礁型油氣藏根據(jù)油氣分布的控制因素可分為：

1.整個生物礁形成統(tǒng)一的古地貌突起，油氣藏居于巖礁突起頂部，底部有水。油氣的分布類似于古潛山油氣藏。

2、分類圖為加拿大阿爾伯達(dá)盆地雨虹區(qū)廣泛發(fā)育的塔礁型油氣藏就是典型的例子。第四章圈閉和油氣藏

圖為我國湖北建南生物礁氣藏。該氣田屬川東斷褶帶石柱復(fù)向斜內(nèi)的建南構(gòu)造北高點，生物礁發(fā)育于上二疊統(tǒng)長興組中段，主要產(chǎn)氣層為次生白云巖，儲集空間為溶蝕孔和晶間孔。

2.礁體內(nèi)巖體物性不均勻，油氣僅分布于礁體內(nèi)部局部滲透帶中，油氣藏受礁體古地貌與物性雙重控制。3.生物礁產(chǎn)狀呈背斜，油氣藏受礁體和背斜構(gòu)造雙重控制。第四章圈閉和油氣藏

流體力學(xué)的基本原理，即流體整個系統(tǒng)在處于穩(wěn)定狀態(tài)以前，總是自發(fā)地由機械能高的地方流向機械能低的地方。Hubbert(1940)將單位質(zhì)量的流體所具有的機械能之和定義為流體的勢（Φ），機械能包括壓能、動能和位能，也就是說，流體在其達(dá)到勢能最低值以前，總是在各自力場的支配下，由各自的高勢區(qū)向低勢區(qū)流動。

一、流體勢

§4

水動力圈閉和油氣藏

第四章圈閉和油氣藏

流體勢（Φ）可表示為：

根據(jù)地層的條件上式可簡化為：

Φ=g·Z+P/ρ

若不考慮毛細(xì)管壓力的作用，油、氣、水的勢可根據(jù)定義表示為：

Φw=g·Z+P/ρw

Φo=g·Z+P/ρo

Φg=g·Z+P/ρg

勢、總壓頭、壓頭（h---z）和壓力的關(guān)系示意圖第四章圈閉和油氣藏

靜水柱壓力P=ρw·H·g，代入流體勢公式，則：

Φw=g·Z+P/ρw=g·Z+ρw·H·g/ρw=g(Z+H)=g·hw

hw為測試面到基準(zhǔn)面的距離，也叫水頭。

將油勢、水勢公式分別除以g，可得油頭和氣頭：二、水動力圈閉的形成

第四章圈閉和油氣藏

再將靜水柱壓力公式和水頭公式代入上式，可得：等h0圖上式表明ho、hg僅與hw和Z有關(guān)。在靜水條件下，hw為定值，油氣勢只與高程Z成反比，油氣等勢線與構(gòu)造等高線平行，構(gòu)造高部位為低勢區(qū)。在動水條件下，hw順?biāo)鞣较蚪档停瑸橐蛔兞?。油氣勢取決于水動力hw和高程Z。由hw和Z確定的ho、hg等值線構(gòu)成的閉合區(qū)為水動力圈閉的位置。第四章圈閉和油氣藏在動水條件下，hw順?biāo)鞣较蚪档?，ho、hg等值線與構(gòu)造等高線不平行，油或氣水界面發(fā)生傾斜，其傾斜度與水頭梯度、流體密度差有著密切關(guān)系，傾斜度可用下式表示：水動力圈閉油水界面的傾斜度

油水界面傾斜度與測勢面坡度（水頭剃度）關(guān)系圖第四章圈閉和油氣藏式中θo/w、θg/w分別代表油水、氣水界面的傾斜角，dh/dl為水頭梯度。ρw/ρw-ρo、ρw/ρw-ρg稱為放大系數(shù)，由于ρo大于ρg，因此油水界面的傾斜度要比氣水界面的傾斜度大，使石油和天然氣的水動力圈閉的位置隨水頭梯度的改變而改變。水動力作用可以使原來靜水條件下不存在圈閉的地方形成圈閉，也可以使原來的圈閉遭到破壞。

水動力圈閉：在水動力作用下，儲集層中被高油、氣勢面，非滲透性遮擋單獨或聯(lián)合封閉而形成的油或氣的低勢區(qū)稱為水動力圈閉。第四章圈閉和油氣藏

1、鼻狀構(gòu)造和構(gòu)造階地型水動力圈閉

這種構(gòu)造在靜水條件下不存在閉合區(qū)，不能形成圈閉。但在流水作用下，油、