三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气成藏动力研究
在输导通道连通并且均匀的条件下（毛细管力差为0）
A B G gZ A G gZB PA PB G gZ A G gZB w gZ A PA w gZB PB ( w G ) g (Z A Z B ) (PA PB )
F2
K
F5 F4 F4
K K K
1
1 3
J+T
J+T J+T J+T
K
2
J+T
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导体系类型和与油气运移方式
③阶梯状输导体系与阶梯状运移
阶梯状输导体系由断层与输导层或不整合面构成
断层－不整合型输导体系 断层－输导层型输导体系 断层－输导层－不整合型输导体系
三、油气成藏机制
油润性网络－连续油相
水溶相 运移相态 气溶于油相
油溶于气相
三、油气成藏机制
1、油气运移
初次运移机制与动力学模式
②泥/页岩天然水力破裂与幕式流体初次运移机制
幕式流体初次运移：在生烃过程中，源岩的孔隙流体压力达到地层破裂 压力，源岩发生破裂，流体(包括油、气、水)以混相通过裂隙快速排出， 即幕式排烃或微裂隙排烃。
（2）输导体系的构成：
单一型的输导体系：
由输导层、断层、不整合等通道单独构成 复合型的输导体系： 砂体－断层输导体系、不整合－断层输导体系
三、油气成藏机制
4、输导体系
输导体系类型和与油气运移方式
①侧向输导体系与侧向运移
由输导层或不整合单独构成，或由输导层和不整合共同构成
可以将盆地中心生成的油气输送到盆地边缘的圈闭中 输导的范围大
砂泥涂抹比率评价标准： 大于2时渗漏 泥岩涂抹系数 :SSF= T/L（断距SMGR /泥岩层厚度）评价标 准：SSF=T/L 大于7时渗漏.
三、油气成藏机制
2、输导体系
断层
①断层通道：沿断层面分布的破碎带，发生沿断层面的运移
三、油气成藏机制
2、输导体系
断层
②断层的输导效率与断层的规模、断层的活动性和活动历史有关
三、油气成藏机制
4、盆地模拟
油气动力学研究方法
盆地模拟（basin modeling）:对沉积盆地内所有地质要素 和作用过程进行定量模拟；具体地，在现代油气地质理论为指 导，以计算机技术为主要手段；以一个独立的油气生聚单元为 对象，基于油气地质的物理化学机理，经过地质建模、数学建 模、软件研制、模拟技术和综合研究等阶段，在时空格架下定 量模拟含油气盆地的形成、演化、历史和油气的生成、运移、 聚集过程与数量及位置等，为油气勘探实践服务。 一个完整的盆地模拟系统由地史、热史、生烃史、排烃 史和运移聚集史等5个模型（子系统）有机组成。
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
非均质储层含油气性统计
非均质储层内油气 分布的非均质性证 明油气优先通过高 孔隙度、渗透率储 层部分运移或优先 在高孔隙度/渗透率 储层部分聚集
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
区域性油气运移准则与方式 油气从源岩排出进入输导层后，将在浮力的作用下通 过 通道网络垂向运移至封闭层底面； 油气只通过输导层顶部1-数米进行侧向运移，而不是 占据 整个输导层，封闭层底面控制油气的侧向运移；
3、油气成藏动力学 油气成藏动力学是用动力学的
成盆
广义的 成藏动力学
成盆动力学 —地球动力学（Earth Dynamics） 成烃动力学
—化学动力学（Chemical Kinetics）
成烃
成藏
狭义的成藏动力学 （Dynamics of Petroleum migration and accumulation）
不同源岩生烃过程中压力的变 化及初次运移机制
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
①输导层是具有发育的孔隙、裂缝或孔洞等运移基 本空间的渗透性地层
碎屑岩输导层：砂岩层、砾岩层等； 碳酸盐岩输导层：受孔缝发育的控制。高孔渗相带、
裂缝发育带和溶蚀孔缝发育
②各种沉积环境形成的砂体是油气运移的重要通道
③砂体输导体系的输导效率：与砂体的孔渗性有关 ④高孔渗性砂体是优势运移通道——溯源运移
油气分布
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气成藏动力研究
浮力 剩余压力差 毛细管力
密度、倾角 超压？ 通道的性质
油气成藏动力
gz
P
0
dp 2 cos p r
流体势综合反映了油气运移过程中的基本动力，油气运移空间（连 通空间）中两点之间的流体势差（或梯度）决定油气运移的动力 :
垂向分离型
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气动力学系统
油气成藏动力学系统是沉积盆地内具有统一的油气成藏动力学特征和演化历 史以及相似油气运移、聚集规律的地质单元。油气运聚单元和流体封存箱都是这 样的成藏动力学系统。
圈闭
油气藏
运移 方向
流体势 等值线
区带 边界
运聚单 元边界
油气运聚单元 是盆地中具有共同 的油气生成、运移 和聚集历史和特征 的、具有成因联系 的一组油气藏和远 景圈闭以及为其提 供烃源的有效烃源 岩的集合体。
提纲
国内外进展
油气成藏条件研究 油气成藏机制 实例分析
29
请各位专家批评指正
25
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20
15
10
5
140 120 100 80 60 40 20 0 0 400 800 Ï ¾ ¶ à £ ¨m£ ©
年发生次数
y = 0.0947x R2 = 0.9578
0
1200
1600
2000
1950
1953
1956
1959
1962
1965
自组织(Selforganization)? 自振荡(Selfoscillation)?
三、油气成藏机制
1、油气运移
初次运移机制与动力学模式
超压流体排放条件：压力系数1.96 或地层流体压力达到静 岩压力的90% (Buhrig, et al., 1989; Roberts, et al., 1996; Holm, 1998) 排放周期：从<100 年(Whelan et al., 1994)、100～200年 (Ghaith et al., 1990)到近1Ma (Roberts et al., 1995) 天 然 水 力 破 裂 机 理
构造 克拉2 大北1 迪那2 东秋8
类 型 藏-灶分离 藏-灶分离 藏-灶分离 藏-灶分离
浮力 (MPa) 9.91681 4.46724 7.70826 6.48107
浮力梯度 (MPa/m) 0.00781 0.00791 0.00763 0.00781
剩余压力差比浮力高一个数量级,是高效成藏的主要动力
1968
1971
1974
时间
1977
1980
1983
1986
1989
1992
1995
1998
三、油气成藏机制
2、输导体系
不整合面
不整合面通道：由不整合面上下高渗透性岩层形成的油气油 气运移的通道。 不整合面的三层结构：底砾岩、风化壳、风化淋滤带
三、油气成藏机制
4、输导体系
输导体系与运移方式
（1）输导体系：从烃源岩到圈闭的油气运移通道的空间组合
三、油气成藏机制
1、油气运移
源岩及其初次运移分为三种类型:
初次运移机制与动力学模式
(1)源岩具有较高有机质丰度、较好 有机质类型且孔隙度、渗透率较低， 孔隙压力在生油带达到地层破裂压 力(图中①) ，石油初次运移包括连 续烃相运移和幕式混相运移两种机 制。源岩的生烃门限深度为2000m。 在进入生烃门限以后，源岩的含烃 饱和度不断增大，在TD1达到排烃门 限，石油开始以连续烃相进行初次 运移。但由于源岩有机质丰度高、 类型好且源岩渗透率较低，源岩中 生成的烃类体积明显超过通过孔隙 排出的流体体积， 源岩①的压力逐 渐增大并在A点达到地层破裂压力。 而后，超压导致源岩破裂，烃类与 地层水一起通过裂隙排出。
A、B两点之间的流体势差由两部分组成：一部分是具有 （ZA-ZB)高度的气柱在水中的浮力与气柱重力的差值； 另一部分就是A、B两点之间的剩余压力差。
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气成藏动力研究
典型藏灶分离型油气成藏动力的构成 成藏期平 源-储垂向 均剩余压 距离(m) 差(MPa) 1270 565 1010 830 41.5 32.5 30.3 41.0 平均剩余压 力梯度 (MPa/m) 0.03268 0.05752 0.03020 0.04939
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气动力学研究方法
• 异常压力研究方法 • 流体势分析方法 • 流体封存箱的识别与划分 • 断层封闭性研究方法 • 油气成藏时间与期次研究方法 • 成藏动力学系统评价方法
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
运聚单元评价
（1）有效烃源岩规模、质量及其演化历史 （异常压力研究方法 2）从源岩到圈闭的油气输导体系：主要 • 包括输导体系的类型、规模、分布和输导能 • 流体势分析方法 力等。 • （流体封存箱的识别与划分 3）圈闭类型及其发育历史：包括圈闭类 型、圈闭发育程度以及圈闭的发育历史 • 断层封闭性研究方法 （4）油气运移条件：油气运移的优势方向 • 油气成藏时间与期次研究方法 除与优势输导体系的分布有关外，还与油气 • 成藏动力学系统评价方法 运移流线型式有关。 （5）运聚单元资源量的计算