油气藏研究历史现状与未来

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1、油气藏研究的 历史、现状与未来,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,汇 报 提 纲,前 言 一、油气藏概念的史由 二、油气藏分类方案 三、油气藏形成 四、国内外典型油气藏形成剖析 五、油气聚集单元的概念及类型 六、油气聚集分布规律研究 七、油气藏研究发展趋势 结 语 参考文献 译文集目录,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,前 言,国家制定了“稳定东部、发展西部、开拓海外”的油气发展战略。 面对东部、西部、海外的多重任务，担子愈来愈重。 胜利油田分公司交给我们的石油地质基础理论重点攻关项目油气藏研究的历史、现状与未来是一个具有远见卓识的罕见创举！它可帮助我们在脑

2、海里模拟各种类型油气藏的地质模式及形成背景，了解国内外重要的特大型或大型油气田的概貌，开扩眼界，以便在复杂多变的地质环境里，有针对性地去寻找油气藏或油气田。所以，深感这项课题具有重要的理论意义与实际意义。 由于这是一个基础理论项目，必须从查找文献入手。 半年多时间 查到了课题所需的各项文献、论著，翻译了大量英、俄文文献。某些主要文献内容丰富、实际资料翔实，这些资料线索非常珍贵，特汇编成译文集。 本课题拟定了下列研究内容,一、油气藏概念的史由,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,一）最早提出油气藏概念及其分类者 美、苏等国主要石油地质学家多认为首先提出油气藏及其分类的学者是克拉普

3、（F.G.Clapp），他于1910年发表的石油和天然气田的建议构造分类（美国ECONOMIC GEOLOGYVol.V，No.6，1910）是最早的创见。 美国： 1A.I.Levorsen在其石油地质学第一（1956） 、二版（1967）中谈到油气藏分类时依次列出了“F.G.Clapp（1929）、W.B.Heroy（1941）、W.B.Wilson（1934）、K.C.Heald（1940）和O.Wilhelm（1945）的分类法” 。表明Clapp提出的分类法最早。 2O.Wilhelm（1945）在“油气藏的分类” 一文中指出“许多油气藏类 型是多种因素复合叠加的，因此分类困难。早期

4、尝试详见F.G.Clapp （1917，1929）的文章” 。 3W.B.Wilson（1934）在“油藏和气藏的建议分类方案”中写道 “这些 早期的有关石油和天然气构造的分类方案中，由Clapp在1917年提出的较为全面,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,前苏联： 1.（1956）在“油气聚集的分类原则（油气聚集带、油田和油藏）”中写道：“建议含油气地区的分类仅仅是从1910年才开始的。. F.G.Clapp （19101929），E.Blumer（1919），W.H.Lilley（1928）， W.H.Emmons（1931），. （1932）等等。” 表明Clapp从1

5、910年就开始发表油气构造分类的论文。 2M. M（1955）在“论油藏和气藏的分类原则”中指出“本世纪30年代，. 提出的分类法得到广泛采用。这种已对F.G.Clapp分类作了若干补充修改的分类法是根据生成原因拟定的。,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,二）油气藏概念的演变 “油气藏”概念的诞生经历了复杂曲折的过程，特别是经英译俄、俄译中、英译中等不同人的翻译，使“油气藏”这个重要术语，出现了许多不同的理解与译名，造成学术界的模糊与混乱,莱复生石油地质学 第三章储集岩（The Reservoir Rock） 第三部分油貯力学（Reservoir Dynamics） 教材中常

6、用Oil Pool表示油藏（油池） 威尔逊（1934） 威尔赫姆（1945,美国学者对Reservoir一词理解与应用不统一,Reservoir表示油藏,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,在美国石油地质学家中，对“油气藏”尚无严格的专业术语，而是多用“reservoir（油瀦）”、 “field（油田）”或“oil pool（油藏）”来表述。 在前苏联石油地质学家中，油气藏（）、油气田（o）、油气聚集带（）三级概念普遍使用，界线严格。但个别学者如.也引用“p（reservoir音译）”来表述储集层或油瀦。 英文reservoir、trap、oil（or gas）pool，俄文

7、、在译成中文的储集层、油瀦、圈闭、油（气）藏时，常常容易混淆。 为了便于国内外对比研究及与国外同行学术交流，很有必要区分并澄清油气藏相关概念及其关系,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,笼统地讲，储集层、油瀦、圈闭和油气藏四个概念是依次变小的（如图,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,四个术语的定义和特征比较表,由以上分析可以看出，储集层、圈闭和油气藏的概念较为清晰和完善。油瀦的概念在理解上往往存在一些争议，它与储集层或油气藏涵义相当，概念较模糊。在中译本中，常见译成储集层、油瀦、油贮或油气藏等术语，实际上储集层与油瀦相当，建议采用前者不用后者。油气贮（貯）与油

8、气藏概念相当，建议采用后者不用前者。 通过上述讨论与分析，笔者认为应该摒弃“油瀦”这个理解多变的术语，而采用“储集层、圈闭和油气藏”这样的三级概念体系较妥 。 本次研究以油气藏为核心，故此强调指出油气藏的概念。 “油气藏”可定义为油气在单一圈闭中的聚集。它是地壳上油气聚集的基本单元，具有统一的压力系统和油（气）水界面。 油气藏定义的重要特点是在“单一圈闭中”。所谓“单一”的涵义，主要是指受单一地质要素所控制，在单一的储集层中，具有统一的压力系统、统一的油、气、水边界,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,美国 1克拉普（F.G.Clapp）的分类方案（1910，1917，1929

9、） I 背斜构造 II 向斜构造 III 均斜构造 IV 穹状构造或“穹隆” V 不整合 VI 透镜状砂层（可在各种构造中发育） VII 不考虑其它构造的裂隙和洞穴 VIII断层引起的构造,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,二、油气藏的分类方案,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,2A.I.Levorson的分类方案（石油地质学第二版，1967） I 构造圈闭类： II 地层圈闭类与流体圈闭 III复合圈闭及盐丘 3W.B.Wilson的分类方案 I闭合油（气）藏 I1由地层局部形变闭合的油（气）藏 I2岩石孔隙性变化造成封闭的油（气）藏 I3由褶皱作用与孔隙

10、性变化结合封闭形成的油（气）藏 I4由断层作用与孔隙性变化结合封闭形成的油（气）藏 II开放油（气）藏 （无经济价值,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,前苏联 1M.Mu的分类方案（ ，1955） I 构造油、气藏类型 II 地层油、气藏类型 III 岩性油、气藏类型 2.的分类方案（1951） I 层状油气藏类 II 块状油气藏类 III不规则状油气藏类,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,中国 1潘钟祥教授石油地质学,1986 表II-1 圈闭分类系统表,2 胡见义院士非构造油气藏，1986 岩性圈闭油气藏 储集层上倾尖灭（或岩性侧变）油气藏 古河道砂岩油

11、气藏 透镜状岩性油气藏 裂隙、层间缝油气藏 生物礁块油气藏 储集层物性封闭油气藏 地层圈闭油气藏 地层超覆油气藏 地层不整合遮挡油气藏 地层不整合“基岩”（古潜山）油气藏 混合圈闭油气藏 构造岩性油气藏 断层岩性油气藏 地层断层油气藏 地层岩性油气藏 水动力圈闭油气藏,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,3张厚福、张万选石油地质学，1981，1989，1999 油气藏分类的基本原则： （1）分类的科学性。即分类应能充分反映油气藏的成因，反映油气藏形成的基本条件，反映各种不同类型油气藏之间的区别和联系，同时还要与时俱进，具有科学

12、的预见性。 （2）分类的实用性。即分类应能有效地指导油气藏的勘探和开发工作，并且比较简便实用。这就要求分类不能任意过细，过于繁琐；更不能随意命名，引起混乱，难于鉴别。而是要求分类必须有高度的、科学的概括性。 据此原则，为适应国内外油气勘探的新形势，宜将油气藏分为构造、地层、岩性、水动力、复合等五大类，再进一步细分为若干类（见下表,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,续表,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,三、油气藏形成,油气地质学是地球科学的一个重要分支，它们都遵循着理论地质学的五条基本定律17： （1）地质体等级定律； （2）地质体非均质性定律； （3）组合

13、关系定律； （4）地质过程循环性定律； （5）地质过程原因与地球内能关系定律：地球内能及其演化是所有地质过程的首要原因，显示出地球动力学的重要性。 所以，研究油气藏及其形成过程、研究油气藏及其与各级油气聚集单元的关系和分布规律，同样应遵循上述基本定律,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,1地温场、地压场和地应力场对油气的控制作用 在任一含油气盆地内分析油气藏的形成过程，应该首先揭示地球内能及其演化对油气生成、运移、聚集、保存或破坏的影响。从地球动力学观点来看，地温场、地压场、地应力场等“三场”系受地球内能控制，是地球内部能量以不同形式在地壳上的表现，是最本质的。 地温场: 是地

14、球内部热能通过导热率不同的岩石在地壳上的表现。 地压场: 是地球重力能通过不同密度的岩石在地壳上的表现。 地应力场：地壳或地球体内，应力状态随空间点的变化称为地应力场，又称构造应力场。它是地球自转导致地球组成物质发生分异与转动的结果。 通过“三场”定性定量分析，划分出盆地的有利烃源区及有利运聚区,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,2 静态研究成藏要素 油气藏的形成是多种要素、多种过程综合作用的结果。对油气藏形成起作用的最基本要素有：有效烃源岩、有效生储盖组合和有效圈闭。 （）有效烃源岩（有效生油气区） 烃源岩是指既能生成油气又能排出油气的岩石，这种烃源岩分布的区域就是烃源区。

15、当其生成和排出的烃类数量足以形成商业性油气藏时，才能称为有效烃源岩和有效烃源区。 烃源区生成并排出油气的丰富程度除了众所周知的下列四个基本要素（有机质丰度；有机质类型；有机质成熟度；排烃效率或排烃系数）之外，还可以从定量角度衡量烃源岩是否有效，主要评价指标有：生烃强度、生烃速率和排烃速率,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,有效生储盖组合 有效的生储盖组合意指有效烃源区生成的丰富油气能源源不断地运移到储集层中，同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。 根据不同的分类原则，有效生储盖组合可分成若干类别，在此不再赘述。需要强调指出的是：根据K. Magara（19

16、78）26对美国7241个砂岩油藏的砂岩平均厚度与总可采石油量之间的关系统计结果发现：砂岩体与其周围生油层的接触面积是控制石油储量的最重要因素。所以生储盖组合是否有效，还同泥岩生油层与砂岩储集层的厚度组合方式有密切关系：单纯块状砂岩发育或单纯块状泥岩发育的地区，对石油聚集都不利。只有在砂岩厚度百分率介于20%60%，即砂岩储集层单层厚约1015m、泥岩生油层单层厚约3040m，二者呈略等厚互层的地区，砂-泥岩接触面积最大，最有利于石油聚集,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,有效圈闭 有效圈闭是指在具备油气来源的前提下，拥有聚集油气实际能力的圈闭。有效圈闭的主要影响因素包括以下两方面： 圈闭形成与油气区域性运移在时间域中的匹配情况 圈闭位置与烃源区在空间域中的匹配情况,油 气 藏 研 究 的 历 史、现 状 与 未 来,动态研究成藏过程 油气藏形成研究的重点和难点之一就是成藏过程的研究，欲研讨油气成藏的动态过程，宜从烃源区（或生油气区）与油气成藏区之间的关系入手。据此可将成藏过程分为两大类型加以分析：藏-源分离型和藏-源统一型。前者又可以分为纵向分离型和横向分离型；后者