油气聚集与油气藏的形成.docxVIP

油气聚集与油气藏的形成 油气在生成后，沿着一定的孔隙或者裂缝发生运移。在油气运移一定的距离之后，必然会因为某些地质因素聚集成藏。本文将从油气聚集的场所-圈闭，油气聚集的机理以及油气聚集的条件等个方面对油气藏的形成进行阐述。首先，油气聚集的场所-圈闭。当油气在地下运移时，在一定条件下停止运移而集中聚集起来，而这样适合于油气聚集、形成油气藏的场所，我们称之为圈闭。圈闭具备两个基本要素：一是储集层，二是封闭条件。储集层是圈闭的主体部分，为油气的储存提供空间，其封闭条件主要包括盖层和遮挡物，主要作用是阻止油气的运移散失。圈闭的大小，主要是由圈闭的有效容积确定的。它表示能容纳油气的最大体积，是评价圈闭的重要参数之一，当储集层厚且平缓时，最大容积取决于：闭合面积，闭合高度和有效孔隙度。溢出点是指圈闭容纳油气的最大限度的点位。若低于该点高度， 油气就溢向储集层的上倾方向。闭合度是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高度。闭合面积在静水条件下是通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积，或者更确切地说，是通过溢出点的水平面与储集层顶面及其他封闭面（如断层面、不整图一 圈闭参数示意图 合面、尖灭带等）所交切构成的封闭区（面积）。在动水条件下，是通过溢出点的油气等势面与储集层顶面非渗透性盖层联合封闭的闭合油气低势区。当油气在单一圈闭中聚集后，就形成了一个油气藏，是地层中油气聚集的基本单位。所谓单一圈闭，就是指由同一要素控制，具有单一储层，为统一压力系统和有同一油水界面的圈闭。不同圈闭形式如图二所示。如果圈闭中的油气聚集数量足够大，具有开采价值，则称为商业油气藏，如果油气聚集数量不够大，没有开采价值，就称为非商业性油气藏。 图二 非单一圈闭示意图在一个油气藏内（图三），垂向上，由于流体比重的差异，重力分异结果使油、气、水的分布呈现：气在上，油居中，水在下的分布特征，它们之间的分界面为油-气界面和油-水界面。静水条件下，这些分界面近于水平，而动水条件下，这些分界面发生倾斜，倾斜程度取决于水动力的强弱。由于储集层中的多孔介质系统有许许多多毛细管及微毛细管孔道存在，毛细管压力的作用使天然储油中的流体按比重分异是不完整和不明显的，油-气、油-水界面并不是一个截然的界面，而是一个过渡带，过渡带的宽窄取决于储集层毛细管压力曲线的斜率，斜率越大，过渡带越宽。储层物性的不均，也会造成油气不规则的分布特征。平面上，大多数构造油气藏和某些岩性油气藏都具有环带状分布特征，即气居高点部位，油环绕气分布于构造高部位，水在油外分布于构造翼部。 根据油气藏油、气、水的分布特征，可以确定油气藏的各个度量参数。 图三 油气藏中气油水的分布示意图油气藏的大小反映了圈闭中聚集的油气数量的多少，与圈闭描述参数相似，可用含油气面积、含油气高度等参数进行描述。油气藏高度：是指油气藏顶到油气水界面的最大高差。油气柱高度：是指油气的最高点到最低点的海拨高度。对于油水界面呈水平状态的油气藏（图中②）来说，两者是相同的，但在油水界面发生倾斜或变曲时（图中①），两者不相同。油气高度是计算储量的重要参数，而油气柱高度则更多地反应盖层的封闭能力及水动力的条件。含油边界和含油面积 :油（气）水界面与储集层顶、底面的交线称为含油边界。其中与顶面的交线称为外含油（气）边界，与底面的交界称为内含油（气）边界。若储集层厚且油水界面较高，与其底面不相交时，只有外含油边界。由相应含油边界所圈定的面积分别称为内含油面积和外含油面积。 气顶和油环前述油气藏中油、气、水具有气居顶、油居中，水在下的分布特征，气居顶称为气顶。油在气水之间，平面上是环带状分布，称油环。这种情况下，气柱高度等于油气藏顶到油气界面的垂直距离，油环高度等于油气藏高度减去气柱高度。图四 油气藏高度、油气柱高度示意图油气聚集:油气在圈闭中排开孔隙水而积聚起来形成油气藏的过程。第一是由于势差或压差作用下的浮力-水动力机制，这是油气在圈闭中聚集的主要动力学机制；第二是由浓度差或盐度差作用的渗透力-扩散力机制，包括渗滤作用和排替作用，要对低分子的天然气起某种作用。渗滤作用：含烃的水或游离烃进入圈闭后，因为一般亲水的、毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用，水可以通过盖层而继续运移；烃类则因盖层的毛细管封闭而过滤下来在圈闭中聚集。在水动力和浮力的作用下，水和烃可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气藏 图五 圈闭中油气的聚集 排替作用：泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大，因此圈闭中的水难以通过盖层。进入圈闭的烃类首先在底部聚集，随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相。此时在油水界面上油和水的压力相等，而在油水界面以上任一高度上，由于密度差，油（或气）的压力都比水的压力大。因此产生了一个向下的流体势梯度，使油气在圈闭中向上运移的