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1、第七章 油气聚集与分布单元,第一节 含油气盆地的概念与分类 第二节 含油气盆地的类型与特点 第三节 含油气系统 第四节 油气聚集带 第五节 油气田,第一节 含油气盆地的概念与分类 一、概念 石油赋存于盆地之中。 “盆地” 从不同的角度出发，有不同理解。 一般有以下几种： 地貌盆地(被天然高地围绕的陆地表面或洋底的地形凹地)； 构造盆地(受到后期构造作用改造而形成的盆地)； 沉积盆地(在某一地质历史时期内，地壳上那些曾经稳定下沉，并接受了巨厚沉积物的统一沉降区)。,新疆及邻区地貌图,准噶尔盆地,伊犁盆地,吐鲁番哈密盆地,塔里木盆地,从地质历史上讲，如果沉积盆地中发生过油气生成作用，并运移、富集有
2、商业性油气田时，便可称为含油气盆地。,含油气盆地,作为含油气盆地，必须具备以下三个条件： 必须是一个沉积盆地； 在漫长的地质历史时期中，曾不断沉降接受沉积，具备油气生成，运移和聚集的有利条件； 有商业性油气田。,二、含油气盆地的结构和构造,1盆地的结构 盆地的基底、周边和沉积盖层是组成盆地结构的三大要素。 （1）基底和沉积盖层 基底是沉积盆地赖以生存的基础，它由盆地形成之前的岩系组成；既可以由古老的结晶岩或变质岩组成，也可以有沉积岩系组成。 沉积盖层即在基底之上发育的沉积岩层。 基底对盖层具有一定的控制作用，而含油气盆地的基底又有时代和性质之分。,（2）周边 主要指盆地内沉积物（新）与边界地质
3、体（老）的接触关系。 包括两种基本型式：一是超覆接触，又称沉积接触；二是断层接触。,两种接触关系对盆地的沉积、演化特征具有重要影响： 超覆接触坳陷式 断层接触断陷式 两侧分别呈超覆、断层接触断坳式,2、构造 盆地内构造单元的划分一般采用三级四分法：,鄂尔多斯盆地一级构造单元区划图,三、盆地分类 前人根据不同的依据制定了不同的分类方案，如盆地的规模、形态、构造类型、基底性质和时代、盆地形成的时代或构造阶段、盆地动力环境、盆地所处的大地构造位置(槽台/板块观)、大陆边缘类型、盆地形成的机理等。,根据规模盆地可分为：超巨型（100万km2）、巨型（50万100万km2）、大型（10万50万km2）、
4、中型（1万10万km2）、小型（1万km2 ）；,根据盆地的平面形态可分：圆形、椭圆形、长条形、三角洲、菱形等；,早期是以槽台学说为基础的固定论的盆地分类，以槽台学说为基础，同时考虑到盆地的地貌形态。,三、盆地分类,地台平原盆地,山前盆地,山间盆地,以地球动力学为基础的盆地分类以刘和甫（1983）为代表，分为张裂环境、压缩环境、剪切环境和重力环境。,三、盆地分类,第二节 含油气盆地的类型与特点,根据盆地发育的地球动力学环境，可把含油气盆地分为3大类：裂陷盆地、压陷盆地、走滑拉分盆地。进而依据其所处大地构造位置和盆地特征把含油气盆地细分为10个亚类。其中，陆内裂谷、大陆边缘和前陆盆地是最重要的油
5、气聚集区。,1、裂陷盆地,陆内裂谷盆地,陆内坳陷盆地,大陆边缘盆地,陆间裂谷盆地,新生洋盆,拉张作用,1、裂陷盆地,(1)内陆裂谷盆地 （裂谷：地壳断裂作用形成的断层为边界的狭长断陷带 ）,位于大陆板块内部； 常具有双层结构，下部断陷，上部坳陷沉积；,一般特点是：,地温梯度高，初期带有基性喷出岩； 同沉积正断层控制着断陷及盆地格架； 主要圈闭类型有滚动背斜，掀斜断块，底辟及地层圈闭。,(2)陆内坳陷盆地 位于克拉通内，平面上近圆形，剖面上为碟状。构造较简单，主要为长垣隆起和穹窿。,(3)大陆边缘盆地 位于离散型板块边缘，下部为裂谷期陆相沉积，上部为向海推进的陆相或浅海相陆源碎屑，碳酸盐岩三角洲
6、水下扇。演化经历了内陆裂谷、陆内裂谷、窄大西洋、大西洋4个阶段。,(4)陆间裂谷盆地 内陆裂谷进一步拉开，地壳强烈减薄，形成过渡壳时，内陆裂谷就演变为陆间裂谷。,原始大洋裂谷示意图解,(5)新生洋盆 大陆完全被拉开，形成以洋壳为基底的新生盆地。此类盆地的石油地质意义不大。,2、压陷盆地,挤压作用,前陆盆地,山间盆地,弧前盆地,残留洋盆,2、压陷盆地 （1）前陆盆地 位于造山带侧翼与克拉通边缘，平面上平 行于造山带展布，前陆盆地造山带一侧发育向前 陆区逆冲推覆的褶皱冲断层带。 前陆盆地具有丰富的油气资源。,挤压作用,周缘前陆盆地,陆内前陆盆地,弧背前陆盆地,（2）山间盆地 位于造山带内部或多个造
7、山带之间以陆壳为基底的压陷盆地。 （3）弧前盆地 位于岛弧与海沟之间，沉积主要来自岩浆 岛弧的碎屑物。,（4）残留洋盆 当洋壳板块消减未期，陆壳板块发生碰撞，碰撞缝合线走向上结合的时间不一致，使部分地带残存老洋盆。盆地沉积往往与前陆盆地叠合成为油气勘探目标层系，具有一定的潜力。,3、拉分盆地 拉分盆地：发育于区域性走滑断裂带附近，由于两侧断块的相向运动而形成，平面上常呈棱形。,剪切作用,走滑拉分盆地的成因示意图,第三节 含油气系统 一、含油气系统概念的来源及演变 二、含油气系统命名、划分和分类 三、含油气系统的描述内容 四、含油气系统与其它油气地质单元的关系,1胡朝元的成油系统 2Dow的石油
8、系统(oil system) 3Perrodon的含油气系统(petroleum system) 4Demaison的产油盆地(generative basin) 5Meissner的石油生成器(hydrocarbon machine) 6Ulmishek的独立含油系统(independent petroliferous system) 7Magoon的含油气系统(petroleum system),一、含油气系统概念的起源,1 、胡朝元的成油系统 “成油系统是指某一地质时期由统一的油气运移聚集过程联系在一起的油源、储集层、盖层、圈闭等四个成油要素所组成的整体。” 成油系统是一个相对独立的油气
9、水运移聚集系统，受源岩、储集空间、封闭条件、古构造、流体势等因素制约。 每一个成油系统有自己的特征和成油要素，有相对的独立性，并形成一个或数个油气聚集带。,2、Dow提出的石油系统 1972年，W.G.Dow首次使用Oil system概念。根据威利斯顿盆地油-油对比和油-源对比结果，提出了该盆地具有三套性质明显不同的生储组合，这三套组合被蒸发岩分隔开，每个组合是一个石油系统，存在三套烃源岩-储集层石油系统。 不同的系统具有不同的烃源岩运移途径、储集层、圈闭、盖层。,3、Perrodon的含油气系统 1980年Perrodon最先使用了含油气系统这一名词。 烃源岩、储集层和盖层的组合决定着油气
10、藏的形成和分布，这样一个区域反映了一系列相关油气藏的形成，或者说是一个含油气系统。 一个含油气系统可以被看作是由一系列相关地质事件组合的产物。,1984年，Demaison提出产油盆地（generative basin）概念。 有效烃源岩覆盖的地区称为“产油坳陷”或“油气灶”，产油盆地是指具有一个或更多的产油坳陷的沉积盆地。 含油气系统是一个动态的油气生成和聚集的物理化学系统，它是地质空间和时间的函数。,4、Demaison的产油盆地,1984年，Meissner提了Hydrocarbon machine的概念，其定义是： 包括烃源岩中油气生成之后运移和聚集过程中的所有基本要素的层系，被称为自
11、然地质条件下的石油生成器。,5、 Meissner的石油生成器,6、Ulmishelk的独立含油系统的概念 1986年，Ulmishelk提出独立含油系统的概念（independent petroliferous system），它用来作为描述石油资源评价单元。 独立含油系统是指一个以区域隔挡为边界与围岩相区分的连续的沉积岩体，其内部发生了油气的生成、运移和聚集作用，这些作用与围岩中发生的各种作用无关。这个系统包括烃源岩、储集层、圈闭、区域性盖层。 目前世界上4050个勘探成熟盆地所包括的独立含油系统不超过150200个。,7、 Magoon 的含油气系统 1994年，Magoon提出的含油气
12、系统（Petroleum System） 将其定义为：一个自然系统,其中包括一套有效源岩，所有与其有关的油气以及形成油气聚集所必需的地质要素和作用过程。,A petroleum system is defined here as a natural system that encompasses , a pad of active source rock and all related oil and gas and which includes all the geologic elements and processes that are essential if a hydrocarbo
13、n accumulation is to exist.,二、 含油气系统的命名、划分和分类 1、含油气系统的命名： 根据烃源岩体生油并形成油气聚集的把握性，可将含油气系统分成三个级别： 已知的（Known）、可能的（Hypothetical ）和预测的（Speculative）。分别在含油气系统名称之后以（!）、（）和（?）表示。,根据烃源岩及构成该系统的主要储集岩命名含油气系统，在生-储岩复合名称之后加上一个表明与该系统有关的可靠程度的符号： 烃源岩名称-主要储集岩名称(可靠程度符号)。 例如， Deer-Boar()，表示一个以Deer 页岩为源岩，Boar砂岩为主要储集岩的可能含油气系统
14、。 东营凹陷：沙三段-沙二段（！）含油气系统,2、含油气系统的划分 划分含油气系统首先要作出研究区的油气苗及油气藏分布图，并从地球化学角度对这些油气苗及油气藏进行分组。然后利用地质及地球化学指标，确定有效烃源岩体。确定该含油气系统的储集岩类型。 含油气系统划分的关键是识别有效源岩体，它是指在关键时刻生成和排出石油的源岩连续体。含油气系统的数目是由有效源岩体的数目决定的。,3、含油气系统的分类： （1）以盆地动力学背景为依据的构造分类： 大陆裂谷型、地台型和造山带型,含油气系统的沉积盆地动力学分类,（a）大陆裂谷型含油气系统，具垂向运移和不同层次储集岩。 （b）地台型含油气系统，具侧向运移和单个
15、主力储集岩。 （c）造山带型含油气系统，具侧向与垂相运移。,（2）含油气系统的成因分类 根据以下3种地质因素进行分类： 1）充注因素(过充注、正常充注或欠充注)； 2）运移排烃方式(垂向排烃或侧向排烃)； 3）捕集方式(高阻抗或低阻抗)。 从这3个范畴中各选出合适的一项构成一组条件，可将含油气系统加以分类。,（3）以有效烃源岩时代及展布为基础的分类,以有效烃源岩时代及其区域分布为主线,并结合与其有成因联系的油气在空间上的运移聚集范围，划分含油气系统。 如准噶尔盆地，根据烃源岩的母质类型，划分出以含气为主的（油）气系统和以含油为主的油（气）系统。据此把准噶尔盆地划分出四套含油气系统：石炭系含（油
16、）气系统，二叠系含油（气）系统，侏罗系含（油）气系统和第三系含油（气）系统。,三、含油气系统的描述内容 1. 基本要素的描述。 2地质作用过程的描述。 3含油气系统的主要描述图件（四图）： 含油气系统埋藏史图、含油气系统在关键时刻平面展布图、含油气系统在关键时刻剖面图，含油气系统事件图。 关键时刻(Critical moment):是指含油气系统中大部分油气生成-运移-聚集的时间。,含油气系统描述,静 态 地 质 要 素,动 态 地 质 作 用,有效烃源岩,输 导 层,储 集 层,盖 层,层 段,门 限,范 围,潜 力,面 断层与不整合,层 产状与几何形态,网 三者与裂隙组合,岩 性,沉 积 相,几何形态,成 岩 相,储集性能,局部(直接),区域(间接),质量(高阻与低阻),油气生成过程,油气运移过程,范围与强度变化,三个关键期与时间,生烃量,初次运移期流体势,流体历史,二次运移期流体势,成因与分布,形成期,几何
