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石油地质学第7章2


含油气系统
(Petroleum System)
(2)把盆地演化历史和油气藏形成历史结合起来,使从静态的 研究生、储、盖、运、圈、保等油气藏形成条件发展到动态分 析油气藏的形成过程。沉积盆地的演化过程,记录了沉积充填 物的海陆变迁、构造演变及与周围环境相互作用的历史,盆地 中沉积物和流体,在盆地演化过程中多种因素的作用下,有机 质达到成熟,油气排出、运移和聚集、形成油气藏。含油气系 统研究正是在分析盆地演化历史的基础上,动态地研究烃源岩 的演化历史、圈闭的形成时期、油气排烃通道及油气聚集的过 程。
Owens油田
Raven油田 Margind油田
*
含油气系统 的地理分布
Just油田
Bigoil油田
Hardy 油田
横剖面位置
生油窗上限
逆断层上盘
生气窗上限
图7-25断关层下键盘 时刻含油气油 系气统运移平方向 面图
(据*Ma内 埋g部 藏o背 史o斜 表n示等的,地点1991)油 烃气 源藏 岩
内部向斜
含油气系统
(Petroleum System)
Perrodon ( 1980 , 1983 ) 则 提 出 了 含 油 气 系 统 (Petroleum system),认为地质因素决定着油气藏 的分布,特别是将烃源岩、储层和盖层结合在一起的 时候,通常能得到这样一个区域,它反映了一系列相 关油气藏的形成,或者说上一个含油气系统。这是由 具有相似的天然要素组成的、具有相似功能的构造地 质体。
Thick组 1
烃 源 岩 在 二 叠 纪 距 今 260Ma
时开始进入生油窗,而到距 今 255Ma 时 埋 藏 深 度 达 到 最 大,因此关键时间为距今 250Ma , 油 气 生 成 运 移 聚 集 期 在 260—240Ma , 这 也 是 该 含油气系统的形成时间。
图7-24含油气系统埋藏史图 (据Magoon等,1991)
油气生成—运移—聚集作用完成之后开始。在保存时间内发生的作 用包括油气的再次运移,物理或生物降解作用乃至烃类完全被破坏。 在保存时间内,再次运移的油气可聚集在持续时间后沉积的储层中, 若保存时间内构造活动轻微,则油气藏仍保留其原来位置,只在保 存时间内发生褶皱、断裂、抬升或剥蚀作用才会出现油气的再次运 移。如果所有的油气及其基本要素在保存时间内遭到破坏,就没有 含油气系统存在过的证据;如果含油气系统中的油气生成、运移、 聚集持续至今,则无保存时间,可以认为大部分油气都被保存,只 有少许被破坏或降解。
含油气系统
• 含油气系统发展 • 含油气系统的定义及描述
含油气系统
(Petroleum System)
一、含油气系统发展 最早是Dow(1972)提出的石油系统(Oil system)。 其重要性体现在:油源对比是识别含油气系统的关键; 石油系统名称中包含的烃源岩和储层是用连字号分开 的;把含油气区带作为一个单独的概念来使用;对石 油系统的描述中,都应用了物质平衡原理对理论上石 油生成的数量与实际储量进行了比较;石油系统一词 未包括天然气和凝析气;没有提出应用该概念的原则。
含油气系统
(Petroleum System)
4.含油气系统特点 (1)系统论的观点。将从烃源岩到圈闭的油气藏形成 问题当作一个整体、一个系统工程进行研究,油气藏 的形成和分布,是地质历史长期发展的综合结果,既 与生、储、盖圈闭条件有关,又与油气生成、运移、 聚集、成藏、保存作用及其演化密不可分。把油气藏 形成的各要素及作用有机地结合起来,体现了系统论 的思想在石油地质勘探中的应用。
含油气系统
(Petroleum System)
400
300
古生代
200
100
中生代
泥盆纪
密西西宾夕法二叠三叠 比纪尼亚纪 纪 纪
侏罗纪
白垩纪
(Ma) 地质年代
新生代
早 三第 纪晚 三第 纪
含 系
烃源
储层 盖层
上覆岩 圈闭
油气生成-运移
保存时间是指烃类在该系统内被保存、改造或破坏的时间段,它在保存时 关键时
储集层
含油气系统
(Petroleum System)
A*
含油气系统的地理分布 A
含油气系统的地层学 特征包括在所有地理 分布区域内的如下基 本要素或岩层:最重 要时期的烃源岩、储 层、盖层以及上覆岩 层(图7-26)。
A
含油气系统 的地层展布
含 的油 基气 本系 要统 素 有效烃源岩
油气藏(A) 褶 箭皱 头断 指裂 示带 相对运动方向
2
Placer组 George页岩
Boar砂岩
3
Deer页岩 EIK组
含油气系统
(Petroleum System)
2)含油气系统地理与地 层分布 关键时刻含油气系统的 地理分布特征是根据成 熟烃源岩的外围线来确 定的,包括该成熟烃源 岩中生成的所有已发现 的油气显示、油气苗和 油气聚集(图7-25)。
含油气系统
(Petroleum System)
Meissner(1984)提出了石油生成器(Hydrocarbon machine),把包括烃 源岩中油气生成、之后的运移和聚集过程中所有的基本要素的层系称为自然 地质条件下的石油生成器。烃源岩分布图中起始部分考虑的是生成石油的烃 源岩是否存在、沉积相和组成的控制因素以及在达到热成熟条件下生成油气 的类型,其他部分考虑的是时间、地层、构造以及流体动力学对油气运移、 聚集过程的控制,所有这些影响油气生成、运移、聚集过程的各种因素构成 了一个系统,可以称为石油生成器。特点为“生成—运移—聚集单元”或 “石油生成器”,类似于Dow(1974)的石油系统和Perrodon(1980,1983) 的含油气系统;把油气生成、运移、聚集的过程与所需的基本要素区分开来, 并且表示成了一个单一过程;所需基本要素主要是烃源岩、储层、盖层和圈 闭。
白垩纪
(Ma) 地质年 新生代
早 三第 纪晚 三第 纪

储 盖
上覆 圈
3)含油气系统事件
油气生成-
保存
图7-27 含油气系统事件图(据Magoon等,1991)关键
含油气系统事件图显示出8个不同事件(图7-27),前
面4个事件表示了有关基本要素在地层学方面显示的沉
积时间,随后的两个事件表示了含油气系统中各类作
侏罗纪
白垩纪
(Ma) 地质年 新生代
早 三第 纪晚 三第 纪

储 盖
上覆 圈
油气生成-
保存 关键
持续时间是指形成一个含油气系统所需要的时
间。含油气系统需要经过足够的地质时期方能
具备所有的基本要素和完成形成油气藏所必需
的地质作用,如果烃源岩是沉积的最初要素,
且烃源岩成熟所需的上覆岩系是最后要素,那
么最初与最后要素之间的时间差就是持续时间。
含油气系统
(Petroleum System)
Ulmishek ( 1986 ) 又 提 出 了 独 立 含 油 系 统 ( Independent petroliferous system),要点在于独立含油系统类似于Dow (1974)的石油系统和Meissner(1984)的石油生成器;各个 主 要 因 素 ( 烃 源 岩 、 圈 闭 、 储 层 、 盖 层 ) 类 似 于 Meissner (1984)论述的基本要素;所有主要控制因素都强调了地层学 特征,只有圈闭以强调构造特征为主;对于评价单元而言,所 有控制因素都明显不同于各个作用过程,与Meissner(1984) 比较,缺少了运移,增加了保存;仅指把独立含油系统作为一 个评价单元来考虑;指出另外两种评价单元是指含油气区带、 或含油带和盆地;利用钻井统计资料以使得独立含油系统更易 于识别。
含油气系统
(Petroleum System)
Demaison(1984)又提出了产油盆地(Generative basin), 把有效烃源岩覆盖的地区称为“产油坳陷”或“油气灶”,产 油盆地是指有一个或更多产油坳陷的沉积盆地。圈定产油坳陷 需根据成熟度、有机相等地球化学资料与通过地震和深钻井获 得的构造和沉积资料综合判断。特点是来源于成熟烃源岩而已 经聚集起来的油气均存在于世界各地的产油盆地中;围绕成熟 烃源岩进行钻探的成功率最高、风险最小;与石油系统不同, 一个产油盆地可以有一个或多个产油坳陷以及一套或多套烃源 岩。
含油气系统
(Petroleum System)
Magoon(1987)提出的含油气系统,第一次用基本要 素代表烃源岩、运移通道、储层、盖层和圈闭,并强 调必须把基本要素与时间和空间结合起来才能有效地 研究石油的演化过程。主张以油源对比为依据来识别 含油气系统,命名则包括了烃源岩、储层并考虑可靠 性。 Magoon和Dow(1991)提出的含油气系统,既包括成熟 烃源岩和与此相关的所有石油和天然气,同时又包括 了油气聚集存在所必需的所有地质要素和成藏作用。
含油气系统
(Petroleum System)
400
300
古生代
200
100
中生代
泥盆纪
密西西宾夕法二叠三叠 比纪尼亚纪 纪 纪
侏罗纪
白垩纪
(Ma) 地质年代
新生代
早 三第 纪晚 三第 纪
含油气 系统事件
烃源岩
储层 盖层
上覆岩层 圈闭形成
图7-27 含油气系统事件图(气系统
(Petroleum System)
400 300 古生代
200 100 (Ma)岩
中生代
新生代性
泥盆密西西 宾夕法二叠三叠 侏罗 纪 比纪 尼亚纪 纪 纪 纪
如图7-24,Boar砂岩是储层,
白垩 早第晚第 纪 三纪三纪
地层
深 度
(m)
George 页 岩 是 盖 层 , 而 在
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