石油天然气地质与勘探6-2构造油气藏课件

一一 背斜油气藏背斜油气藏在构造运动作用下，地层发生弯曲变形，形成向在构造运动作用下，地层发生弯曲变形，形成向周围倾伏的背斜，储集层上方为非渗透性盖层所封周围倾伏的背斜，储集层上方为非渗透性盖层所封闭，形成背斜圈闭，其中聚集了油气而形成。闭，形成背斜圈闭，其中聚集了油气而形成。19世纪末“背斜学说”。背斜油气藏占世界大油气田储量的四分之三以上 表6-3 世界十个特大背斜型油田概况油田名称油田名称国家国家盆地名称盆地名称发现年份，年份，年年产层时代代产层岩性岩性面面积kmkm2 2最高年最高年产量量10106 6t t可采可采储量量10108 8t t1.1.加瓦加瓦尔尔沙特阿沙特阿拉伯拉伯波斯湾波斯湾19481948侏侏罗纪石灰岩石灰岩2 2702 270259.5259.5104.7104.72.2.布布尔尔干干科威特科威特波斯湾波斯湾19381938白垩白垩纪砂岩砂岩70070014414490903.3.萨法尼法尼亚卡卡夫奇夫奇沙特沙特中立区中立区波斯湾波斯湾19531953白垩白垩纪砂岩及裂砂岩及裂缝灰岩灰岩555542.2842.284.4.萨莫特洛莫特洛尔尔原原苏联西西伯利西西伯利亚19661966白垩白垩纪砂岩砂岩1575157511111120.620.65.5.罗马什金什金原原苏联伏伏尔尔加加乌拉拉尔尔19481948泥盆泥盆纪砂岩砂岩3 8003 80081.581.520206.6.鲁迈拉拉伊拉克伊拉克波斯湾波斯湾19531953白垩白垩纪砂岩砂岩18.918.97.7.阿布奎克阿布奎克沙特阿沙特阿拉伯拉伯波斯湾波斯湾19411941侏侏罗纪石灰岩石灰岩44544554.7954.7917.117.18.8.费德洛夫德洛夫原原苏联西西伯利西西伯利亚19711971白垩白垩纪砂岩砂岩15159.9.大大庆中国中国松松辽19591959白垩白垩纪砂岩砂岩505010.10.麦尼法麦尼法沙特阿沙特阿拉伯拉伯波斯湾波斯湾19571957白垩白垩纪砂岩及碳酸砂岩及碳酸盐岩岩15.215.2总计355.7355.7世界十个特大背斜气田概况气田名称气田名称国家国家盆地盆地发现年年份，年份，年产层时代代产层岩性岩性面面积kmkm2 219751975年年产量量10106 6t t可采可采储量量10108 8t t1.1.乌连戈伊戈伊原原苏联西西伯利西西伯利亚19661966白垩白垩纪砂岩砂岩2 1002 100尚未开尚未开发49 42049 4202.2.尤比列伊尤比列伊原原苏联西西伯利西西伯利亚19681968白垩白垩纪砂岩砂岩尚未开尚未开发19 81019 8103.3.亚姆堡姆堡原原苏联西西伯利西西伯利亚19691969白垩白垩纪砂岩砂岩尚未开尚未开发19 76819 7684.4.北极北极原原苏联西西伯利西西伯利亚19681968白垩白垩纪砂岩砂岩尚未开尚未开发17 82917 8295.5.麦徳麦徳维吉吉原原苏联西西伯利西西伯利亚19671967白垩白垩纪砂岩砂岩91091032632616 80016 8006.6.奥奥伦堡堡原原苏联伏伏尔尔加加乌拉拉尔尔19671967石炭至早二石炭至早二叠世叠世石灰岩石灰岩173.6173.616 40016 4007.7.格格罗宁根宁根荷荷兰德菏德菏19591959二叠二叠纪砂岩砂岩72072086886816 29616 2968.8.扎波利扎波利扬原原苏联西西伯利西西伯利亚19651965白垩白垩纪砂岩砂岩尚未开尚未开发16 01216 0129.9.哈西勒哈西勒迈尔尔阿阿尔尔及利及利亚三叠三叠三叠三叠纪砂岩砂岩2 6002 600565615 12015 12010.10.舍基特利舍基特利原原苏联塔吉克塔吉克19681968早白垩世早白垩世石灰岩石灰岩10810814 84014 840总计202 295202 295挤压背斜油气藏挤压背斜油气藏按背斜构造的成因分为：按背斜构造的成因分为：基底升降背斜油气藏基底升降背斜油气藏披覆背斜油气藏披覆背斜油气藏底辟拱升背斜油气藏底辟拱升背斜油气藏逆牵引背斜油气藏逆牵引背斜油气藏1、挤压背斜油气藏挤压背斜油气藏（与褶皱作用有关）（与褶皱作用有关）褶褶褶褶皱皱皱皱区区区区的的的的山山山山前前前前、山山山山间间间间坳坳坳坳陷陷陷陷内内内内，侧侧侧侧向向向向挤挤挤挤压压压压应应应应力力力力作作作作用用用用所所所所致致致致。特特特特点点点点：两两两两翼翼翼翼地地地地层层层层陡陡陡陡，一一一一般般般般不不不不对对对对称称称称，HH闭闭闭闭大大大大、S S闭小，常伴有逆断层，常成排出带出现闭小，常伴有逆断层，常成排出带出现闭小，常伴有逆断层，常成排出带出现闭小，常伴有逆断层，常成排出带出现我国主要分布在西部含油气区。我国主要分布在西部含油气区。老君庙背斜油藏综合图老君庙背斜油藏综合图L层层油油气气藏藏：不不对对称称背背斜斜圈圈闭闭，南翼倾角南翼倾角20 30，北翼北翼60 80，被被逆逆断断层层及及横横断断层层所所切切割。割。四川盆地卧龙河气田平面及剖面图四川盆地卧龙河气田平面及剖面图稳稳定定地地台台区区，盆盆地地内内部部基基底底活活动动，差差异异升升降降，使使沉沉积积盖盖层层发发生生变变形形，形形成宽缓背斜。成宽缓背斜。2 2、基底升降背斜油气藏基底升降背斜油气藏（与基底活动有关）（与基底活动有关）特点特点：两翼缓、倾角小，：两翼缓、倾角小，H闭闭较小，较小，S闭闭较大，较大，多分布在裂谷型含油气盆地中，常成组、成带分多分布在裂谷型含油气盆地中，常成组、成带分布，组成长垣或隆起带。背斜的形成具有继承性。布，组成长垣或隆起带。背斜的形成具有继承性。萨莫特罗尔油田油气藏横剖面图1.含气；2.含油；3.含水；4.非储集岩；5.探井射孔井段潜潜山山上上覆覆地地层层薄薄，翼翼部部地地层层厚厚，差差异异压压实实，形形成成平平缓缓背背斜斜。继继承承古古凸凸起起或或者者沿沿沉沉积积基基底底的的隆隆起起形形态态而发育成。而发育成。3 3、披覆背斜油气藏（与潜山和差异压实有关）披覆背斜油气藏（与潜山和差异压实有关）披覆背斜油气藏（孤东）披覆背斜油气藏（孤东）盐盐盐盐、膏膏膏膏、欠压实泥岩欠压实泥岩欠压实泥岩欠压实泥岩，密密度度比比上上覆覆地地层层低低，受受不不均均衡衡压压力力作作用用，上拱形成背斜上拱形成背斜4、底辟拱升背斜油气藏底辟拱升背斜油气藏与地下柔性物质活动有关与地下柔性物质活动有关底辟拱升背底辟拱升背斜油气藏斜油气藏刺穿接触刺穿接触油气藏油气藏江汉盆地王场构造平面及剖面图江汉盆地王场构造平面及剖面图长轴背斜，走向北西，两翼近对称，隆起幅度高达长轴背斜，走向北西，两翼近对称，隆起幅度高达800m。在剖面上，地。在剖面上，地层倾角上缓下陡，上部仅层倾角上缓下陡，上部仅20，下部达，下部达6070。地下核部为盐岩隆起。根。地下核部为盐岩隆起。根据地震资料，在据地震资料，在60007000m深处，构造已全部消失。深处，构造已全部消失。潜江组为一套富含膏盐的盐湖相泥质岩系，厚潜江组为一套富含膏盐的盐湖相泥质岩系，厚3500m以上。其中盐岩层以上。其中盐岩层最多可达最多可达153层，累计厚度占总厚度的层，累计厚度占总厚度的50%，尤以潜四段下部最发育。，尤以潜四段下部最发育。分分分分布布布布：快快速速沉沉积积的的三三角角洲洲，盆盆倾倾同同生生断断层层下下降降盘盘，背背斜斜高高点点顺顺断断层有迁移，其偏移的轨迹大体与断层面平行。层有迁移，其偏移的轨迹大体与断层面平行。5逆牵引背斜油气藏逆牵引背斜油气藏（与同生断层有关）（与同生断层有关）同生断层同生断层同生断层同生断层：边沉积边断裂。常伴逆：边沉积边断裂。常伴逆牵引（滚动背斜）。中小型宽缓不对牵引（滚动背斜）。中小型宽缓不对称短轴背斜构造，近断层一翼稍陡，称短轴背斜构造，近断层一翼稍陡，远断层一翼平缓。轴向近于平行断层远断层一翼平缓。轴向近于平行断层线，常沿断层成串珠状成带分布。线，常沿断层成串珠状成带分布。同层同层同层同层：上盘逆牵引，下盘地层近水：上盘逆牵引，下盘地层近水平。上盘（下降盘）明显厚于下盘。平。上盘（下降盘）明显厚于下盘。深陡浅缓。轴线基本平行断层面深陡浅缓。轴线基本平行断层面坨庄坨庄-胜利村油田构造及横剖面图胜利村油田构造及横剖面图 背斜圈闭的形成条件和形态较简单，主要是背斜圈闭的形成条件和形态较简单，主要是储集层顶面拱起，上方被非渗透性盖层所封闭，储集层顶面拱起，上方被非渗透性盖层所封闭，而底面和下倾方向被高油气势面和非渗透性岩层而底面和下倾方向被高油气势面和非渗透性岩层联合封闭而形成的闭合低油气势区。联合封闭而形成的闭合低油气势区。背斜油气藏的油气分布局限于闭合空间内，背斜油气藏的油气分布局限于闭合空间内，油气水按重力分异，气油、油水或气水界面与储油气水按重力分异，气油、油水或气水界面与储层顶面的交线同构造等高线平行，且呈闭合的圆层顶面的交线同构造等高线平行，且呈闭合的圆形或椭圆形，具体形态取决于背斜的形态。烃柱形或椭圆形，具体形态取决于背斜的形态。烃柱高度等于或小于闭合度。高度等于或小于闭合度。石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探 主讲人：蒋有录主讲人：蒋有录中国石油大学（华东）油气资源系中国石油大学（华东）油气资源系 第六章第六章 油气藏的类型及油气藏的类型及特征特征概述构造油气藏地层油气藏岩性油气藏水动力油气藏复合油气藏第二节第二节构造油气藏构造油气藏由于地壳运动，使地层发生变由于地壳运动，使地层发生变形或者变位而形成的圈闭，称形或者变位而形成的圈闭，称构造构造圈闭圈闭，在构造圈闭中油气的聚集，在构造圈闭中油气的聚集，称称构造油气藏构造油气藏。背斜、断层、岩体刺穿接触、裂缝背斜、断层、岩体刺穿接触、裂缝挤压背斜油气藏挤压背斜油气藏一、背斜油气藏一、背斜油气藏基底升降背斜油气藏基底升降背斜油气藏披覆背斜油气藏披覆背斜油气藏底辟拱升背斜油气藏底辟拱升背斜油气藏逆牵引背斜油气藏逆牵引背斜油气藏二、断层油气藏二、断层油气藏储集层上倾方向储集层上倾方向被断层遮挡形成断被断层遮挡形成断层圈闭，其中聚集层圈闭，其中聚集了油气。了油气。前提条件：断层封闭；断层与储层构成前提条件：断层封闭；断层与储层构成闭合的空间，断层线与构造等高线闭合。闭合的空间，断层线与构造等高线闭合。（一）断层圈闭的形成机理（一）断层圈闭的形成机理 断层的封闭机理：断层的封闭机理：（1 1）对置封闭：储层上倾方向与非渗透层）对置封闭：储层上倾方向与非渗透层对接，对接，“砂岩不见面砂岩不见面”。两侧储层对置时，上两侧储层对置时，上倾地层的排替压力大，倾地层的排替压力大，则封闭；否则不封闭。则封闭；否则不封闭。储集层沿上倾方向储集层沿上倾方向与断层另一盘的非透与断层另一盘的非透性层接触：封闭。性层接触：封闭。断层的封闭机理：断层的封闭机理：（2 2）泥岩涂抹封闭：）泥岩涂抹封闭：塑性泥岩层沿断裂带涂抹，塑性泥岩层沿断裂带涂抹，使断裂带本身具有高排替使断裂带本身具有高排替压力，封闭。压力，封闭。断层的封闭机理：断层的封闭机理：（3 3）颗粒碎裂封闭：碎裂作用使断）颗粒碎裂封闭：碎裂作用使断裂带中颗粒颗级和渗透率降低，如砂质裂带中颗粒颗级和渗透率降低，如砂质颗粒破碎形成细粒的断层泥。颗粒破碎形成细粒的断层泥。（4 4）成岩封闭：胶结作用使断裂带）成岩封闭：胶结作用使断裂带渗透性降低。渗透性降低。（二）断层在油气藏形成中的作用（二）断层在油气藏形成中的作用油气运移的通道油气运移的通道开启性开启性遮挡物遮挡物封闭作用封闭作用断层带的封闭性取决于：断层带的封闭性取决于：断层性质断层性质：压性、压扭性封闭好，张性差。压性、压扭性封闭好，张性差。断面产状断面产状：缓：封闭；陡：开启性大。缓：封闭；陡：开启性大。流体中溶解物沉淀流体中溶解物沉淀封闭；封闭；沿断层带运移油气被氧化、沥青化沿断层带运移油气被氧化、沥青化封闭。封闭。断开地层岩性断开地层岩性：软地层（泥等）多时：封闭；软地层（泥等）多时：封闭；脆性地层多：开启。脆性地层多：开启。断层带内流体活动断层带内流体活动：早期的利于油气聚集，后期的则不利。早期的利于油气聚集，后期的则不利。断层活动时期：断层活动时期：开启，可作运移通道，也可破坏原生油气藏开启，可作运移通道，也可破坏原生油气藏间歇期：间歇期：封闭封闭多期活动性断层：多期活动性断层：储集层砂岩断层深部砂层深部砂层高压流体源高压流体源断层与储层之间断层与储层之间的裂缝对流体进的裂缝对流体进入砂岩储集层起入砂岩储集层起“单向阀单向阀”作用作用墨西哥湾Eugene岛330区块沿断层的油气二次运移（三）（三）断层油气藏类型断层油气藏类型永安镇油田永永安镇油田永12断鼻构造及油藏剖面图断鼻构造及油藏剖面图断鼻油气藏断鼻油气藏 1 1、按断层与储层平面组合关系分类、按断层与储层平面组合关系分类断层与断层与鼻状构鼻状构造组成造组成的油气的油气藏藏坨庄坨庄-胜利村油田某一段层油气藏构胜利村油田某一段层油气藏构造图（造图（a）及剖面图（及剖面图（b）断块油气藏断块油气藏弧形断层断块油气藏弧形断层断块油气藏柴达木盆地冷湖油田某断层油藏构造图柴达木盆地冷湖油田某断层油藏构造图(a)及剖面图及剖面图(b)交叉断层断块油气藏交叉断层断块油气藏东辛油田东辛油田营营13断块断块区油藏平区油藏平面及剖面面及剖面图图多断层复杂断块油气藏多断层复杂断块油气藏 （1 1）正正断断层层遮遮挡挡油油气气藏藏：顺顺向向断断块块（阶阶梯梯状状）、反反向向屋屋脊脊断块（掀斜断块）断块（掀斜断块）（2 2）逆逆断断层层遮遮挡挡油油气气藏藏：如如叠叠瓦瓦状状断断层油气藏层油气藏2 2、按断层性质、按断层性质（三）（三）断层油气藏类型断层油气藏类型三岩体刺穿油气藏三岩体刺穿油气藏 （一（一)形成机理形成机理 地下岩体地下岩体(盐岩、膏岩、软泥盐岩、膏岩、软泥、岩浆岩岩浆岩)侵侵入入上覆沉积岩层变形或变位上覆沉积岩层变形或变位背斜圈闭和背斜圈闭和断层圈闭。断层圈闭。若上侵岩体刺穿上覆沉积岩层若上侵岩体刺穿上覆沉积岩层储集层储集层连续性遭到破坏，上倾方向被侵入岩体封闭连续性遭到破坏，上倾方向被侵入岩体封闭形成形成岩体刺穿岩体刺穿(接触接触)圈闭圈闭。其中的油气聚。其中的油气聚集即集即岩体刺穿油气藏岩体刺穿油气藏。盐盐盐盐、膏膏膏膏、欠欠欠欠压压压压实实实实泥泥泥泥岩岩岩岩，密密度度比比上上覆覆地地层层低低，受受不不均均衡衡压压力力作作用用，发发生生流流动动，遇遇到到薄薄弱弱带带，如如活活动动的的同同生生断断层层或或压压差差较较大大的的低低压压区区等等，这这些些可可塑塑性性膏膏盐盐流流或或软软泥流就向上侵入或拱起，造成泥流就向上侵入或拱起，造成刺穿和底辟构造刺穿和底辟构造刺穿和底辟构造刺穿和底辟构造。底辟拱升背底辟拱升背斜油气藏斜油气藏刺穿接触刺穿接触油气藏油气藏形形成成条条件件：地地下下深深处处存存在在相相当当厚厚度度的的膏膏盐盐或或软软泥泥层层；上上覆覆岩岩层层存存在在压压差变化比较明显的薄弱带差变化比较明显的薄弱带。基本特点：油气在上倾方向一侧被刺穿岩体基本特点：油气在上倾方向一侧被刺穿岩体所限，其下倾方向油所限，其下倾方向油(气气)水边界与等高线保持水边界与等高线保持平行。平行。洛克巴丹油气田剖面图洛克巴丹油气田剖面图2.2.泥火山刺穿接触油气藏泥火山刺穿接触油气藏 由于泥火山由于泥火山刺穿上覆沉积刺穿上覆沉积岩层，直接遮岩层，直接遮挡储集层上倾挡储集层上倾方向形成圈闭，方向形成圈闭，其中聚集油气其中聚集油气而形成。而形成。(二二)主要类型主要类型1.盐体刺穿油气藏盐体刺穿油气藏罗马尼亚莫连尼油田横剖面图罗马尼亚莫连尼油田横剖面图 地下深处的地下深处的盐体，侵入并盐体，侵入并刺穿上覆的沉刺穿上覆的沉积岩层，形成积岩层，形成盐体盐体刺穿圈闭刺穿圈闭，其中聚集了油其中聚集了油气，则称为盐气，则称为盐体体刺穿油气藏刺穿油气藏。墨西哥的岩浆盐体刺穿油田横剖面图墨西哥的岩浆盐体刺穿油田横剖面图 地下深处的地下深处的岩浆侵入并刺岩浆侵入并刺穿上覆沉积岩穿上覆沉积岩层，形成岩浆层，形成岩浆岩体刺穿圈闭，岩体刺穿圈闭，后来油气在其后来油气在其中聚集，就形中聚集，就形成这类油气藏。成这类油气藏。3.岩浆岩体刺穿接触油气藏岩浆岩体刺穿接触油气藏灰岩、灰岩、泥灰岩、泥岩等（致密、性脆）泥灰岩、泥岩等（致密、性脆）四、裂缝性油气藏四、裂缝性油气藏油气储集空间和渗滤通道主要油气储集空间和渗滤通道主要为构造裂缝。为构造裂缝。石油沟气田构造图及剖面图石油沟气田构造图及剖面图石油沟气田位于四川盆地东南部石油沟气田位于四川盆地东南部,长轴背斜。产长轴背斜。产层主要是三叠系嘉陵江统灰岩和白云岩，上部硬石层主要是三叠系嘉陵江统灰岩和白云岩，上部硬石膏层为盖层；岩芯孔隙度仅膏层为盖层；岩芯孔隙度仅2%，渗透率小于，渗透率小于1 m2；但试井平均值高达但试井平均值高达3000 m2以上。由次生裂缝造成。轴部形以上。由次生裂缝造成。轴部形成气藏的高产区。在翼部，裂缝发育程度较低，含成气藏的高产区。在翼部，裂缝发育程度较低，含气情况也较差。气情况也较差。加奇萨兰油田：闭合面积加奇萨兰油田：闭合面积600km2；闭合高度闭合高度3000m，油藏高度油藏高度2100m加气萨兰油田构造图及剖面图加气萨兰油田构造图及剖面图油泉子油田剖面图油泉子油田剖面图柴达木盆地油泉子油田中新统裂缝性油藏柴达木盆地油泉子油田中新统裂缝性油藏储集层为中新统裂缝性泥岩夹薄层灰岩、泥灰岩和砂岩透镜体。石油主要储集层为中新统裂缝性泥岩夹薄层灰岩、泥灰岩和砂岩透镜体。石油主要聚集在一定深度范围的泥岩的垂直裂缝和水平裂缝带内，与层位没有明显关系。聚集在一定深度范围的泥岩的垂直裂缝和水平裂缝带内，与层位没有明显关系。单井产量相差悬殊，一般单井日产量为单井产量相差悬殊，一般单井日产量为0.54T；少数高产井日产量可达数百吨。；少数高产井日产量可达数百吨。在裂缝发育带，形成油气富集带，产量也高；反之，裂隙不发育处，油气就不在裂缝发育带，形成油气富集带，产量也高；反之，裂隙不发育处，油气就不富集，产量也低，富集，产量也低，构造油气藏构造油气藏背斜背斜断层断层岩体刺穿接触岩体刺穿接触裂缝性裂缝性