油气成藏必备的地质要素有哪些
『壹』 油气成藏模式及其主控因素
前面几章分别从烃源岩分布、储层等方面阐述了准噶尔盆地中部侏罗系油气成藏的主要地质要素及其特征。以下从各个主要成藏要素与作用的配置关系综合分析该区油气成藏模式。
7.3.1 成藏要素与作用的配置关系
如图7.18所示，中部侏罗系油气成藏的重要地质要素与作用的配置关系主要包括：
1)煤系储层致密化的时间与煤系烃源岩大量生排油的高峰期之间的先后顺序。根据煤系储层致密化机理及其中部区块各井的具体情况表明，该区煤系储层致密化的时间早于煤系烃源岩的生排油高峰期，不利于煤系储层油气聚集成藏。
2)该区煤系烃源岩大量生气期早于生排油高峰期。由于该区没有发现生成低熟原油的烃源岩，因此原油的生排高峰期应该在Ro为0.7%～1.35%之间。而煤系烃源岩在Ro﹥0.5%以后就可以生成大量的天然气。
3)在煤系储层致密化的同时，由于煤系烃源岩生成大量天然气的缘故，煤系储层发育生烃形成超压，超压导致致密储层对于原油的充注不利。
4)由于煤系烃源岩储层致密化作用，以及持续的生烃(包括生油与生气)作用，煤系烃源岩与储层的超压将不断增大，最终导致水力破裂，形成油气运移的通道。水力破裂缝的形成时间晚于超压的发育时间，而且与烃源岩的生烃潜力和成熟度有关。由于中4区块烃源岩的生烃潜力与成熟度﹥中2区块，因此，中4区块侏罗系烃源岩层系水力破裂缝普遍发育，而中2区块则少见。
图7.18 准噶尔盆地中部侏罗系油气成藏要素与作用的配置关系图
7.3.2 油气成藏模式及其主控因素
综合前文的阐述和分析，认为准噶尔盆地中部侏罗系油气成藏模式分为以下两种类型：浅埋藏早成岩期充注成藏模式和深埋藏晚成岩期充注成藏模式。另外，中部侏罗系还发育深盆气系统。
7.3.2.1 浅埋藏早成岩期充注成藏模式
这类成藏模式的特征是油气充注时，储层处于早成岩期，储层物性好，油气的充注强度高，GOI指数一般﹥5%。主要分布在中1区块、中3区块、彩南油田、阜东斜坡带等。
成藏主控因素：异地原油、运移通道和高孔渗的储层。
1)其油气来源为二叠系或者是异地的侏罗系烃源岩。中1区块和中3区块二叠系烃源岩的油气沿着断裂和不整合与砂体运移至侏罗系地层；彩南油田和阜东斜坡带其油气来源于阜康凹陷的侏罗系煤系烃源岩。
2)油气充注储层时，储层处于早成岩期。油气充注时，储层埋藏浅，处于早成岩期，孔隙度较高，连通性好，为油气的运移提供通道，油气沿着孔渗性较好的砂岩运移至较远的圈闭成藏。中3区块二叠系源岩的烃类沿着断裂运移至侏罗系地层，由于储层处于早成岩B期和晚成岩A1亚期，孔隙度和渗透率较高，为烃类流体提供运移通道和储集空间，油气充注强度较高，GOI指数一般﹥5%(图7.19)；彩南油田油气充注时，三工河组砂体孔渗性较好，阜康凹陷侏罗系源岩的油气沿着砂体运移至彩南地区成藏(图7.20)。
图7.19 中3区块油气成藏模式图
1—油气藏；2—油气运移；3—烃源岩
图7.20 准噶尔盆地中2、4区块和彩南油田侏罗系油气藏模式平面图
1—头屯河顶界构造等值线；2—三工河组砂体分布；3—彩南油田；4—油气主充注方向；5—侏罗系油气显示井；6—构造单元边界
7.3.2.2 深埋藏晚成岩期充注成藏模式
这类成藏模式的特征是油气充注时储层处于晚成岩期，储层经历较为强烈的成岩作用，储层致密，油源的充注强度低，GOI指数一般﹤5%。具体分为以下2种：
(1)源外传递型超压油气藏
源外传递型超压油气藏主要发育于中4区块煤系烃源岩超压系统之上的层系，如董1井和董3井头屯河组油气藏(图7.21)。
成藏的主控因素：下伏侏罗系烃源岩、致密储层和超压。油源来自于下部中下侏罗统烃源岩，因为源岩大量生烃时，储层已经致密，烃类不能在附近的储层中聚集，随着源岩生成烃类的增加，超压开始发育，当超压达到一定强度时，产生水力破裂，油气沿着水力破裂缝以幕式排放的形式向上运移，这些超压流体在上覆地层圈闭中聚集成藏，形成传递性超压油气藏(图7.21)。
(2)源内超压油气藏
源内超压油气藏在中2，4区块都有可能形成，主要形成的层位是烃源岩层系，主要包括八道湾组，其次是三工河组与西山窑组，如成1井八道湾组低产油流油气藏就属于此类(图7.21)。
图7.21 准噶尔盆地中2，4区块油气成藏模式图
1—烃源岩；2—油气运移方向；3—油气藏
成藏主控因素包括源岩、储层及超压。油气藏与烃源岩层系紧邻，储层发生了致密化，发育超压；储层与烃源岩呈互层关系，原油只经过了初次运移就进入致密储层聚集成藏。由于储层致密，其GOI指数一般﹤5%，通常形成低产油流。
7.3.2.3 深盆气系统
深盆气是一种非常规天然气藏，它是烃源岩大量生排的游离相态的天然气进入致密的储层后，由于毛细管的封闭作用，天然气无法在浮力作用下自由向上运移，因而只能在临近烃源岩的储层内富集，当储层内富集的天然气产生的生烃膨胀力超过了束缚天然气运移的毛细管力、上覆静水压力及自身重力之和后，天然气整体向上排替水并不断扩大自身的分布范围，直至烃源岩不再供气或运移较远的天然气不再受毛细管力束缚为止。这种成藏的动力与常规气藏不同，常规气藏的运移动力是浮力，通过气、水势能的互换，将天然气向上运移，以“气水置换”的方式运移；而深盆气是天然气进入致密储层以后，由于储层致密，储层孔隙半径足够狭小，阻断了地层水穿越天然气所在孔隙段的流动，运移过程中天然气顶、底界的地层水之间无法通过自由流动来实现势能交换，则气水排驱或天然气的运移过程服从“活塞式”原理，表现为天然气从底部对地层水的整体推移作用，边、底水无以存在，浮力作用无法产生，出现天然气位于地层水之下的气水倒置分布关系，当气柱的高度规模足够大时，形成典型意义上的深盆气藏。
准噶尔盆地中部发育以Ⅱ2和Ⅲ型干酪根为主的暗色泥岩及煤层，这些源岩成熟后生成大量天然气，由于侏罗系储层在天然气大量生成时已经致密，游离相天然气充注致密储层，深盆气系统发育。准噶尔盆地中部侏罗系深盆气系统与超压的系统是一致的(详见第5章)，超压系统即为深盆气系统，超压系统的顶界即为深盆气系统的顶界如图5.3所示。深盆气系统跨越多套地层、多个地质时代。平面展布如图7.22所示，深盆气系统顶界穿越头屯河组(J2t)、西山窑组(J2x)、三工河组(J1s)、八道湾组(J1b)、白碱滩组(T3b)，从南向北地层由新变老。
深盆气系统形成的主控因素为源岩、致密的储层及储层与源岩的匹配关系。准噶尔盆地中部侏罗系发育煤层和以Ⅱ，Ⅲ型干酪根的，有机质丰度高烃源岩，这些为深盆气系统的发育提供了物质基础；中部侏罗系储层致密，孔隙度﹤12%，渗透率﹤1×10-3μm2，为深盆气系统发育提供了条件；致密储层与源岩互层为深盆气系统发育提供了便利条件。
图7.22 准噶尔盆地中部深盆气系统的平面展布图
『贰』 油气藏成藏要素是什么
主要取决于地质边界条件的合适，它们是：充足的生物、迅速堆积、高温、高压、氧化还原环境。
『叁』 油气成藏地质条件
中国海洋石油与天然气成因，分陆相和海相两大类，并以前者为主。
近海盆地的陆相生油气，具有独特的地质环境，因为盆地地处大陆活动边缘，当盆地在稳定发展时期，所形成的深湖或半深湖，除了水生浮游生物和藻类以外，从陆上通过河流和其他途径输入的陆源植物残体较多，在还原环境和快速埋藏条件下，除深湖区沉积中心产生的干酪根主要是腐泥型外，大多数是混合型（Ⅱ），斜坡边缘区则属腐殖型（Ⅲ）。当大陆边缘活动加剧时，湖盆水位发生时高时低的环境变迁，频繁出现沼泽化沉积，并在特定地质条件下，湖泊与沼泽多期交替叠加沉积，使产生的多源油气运移到圈闭构造富集成藏，勘探实践证明多数高产井都能油气共出。
以东海西湖凹陷为例，富产天然气的主要原因是盆地沼泽化程度高，广泛发育的沼泽相煤系地层气源岩发挥重要作用。经钻探和测井资料证实，煤层从573～3925米井段多达77层，总厚达50米左右。上海海洋地质调查局在东海打的30口井（其中两口井与东海石油公司合打）中有20口井试获高产天然气，约占67%。尤其是西湖凹陷西南部包括平湖断阶带和苏堤构造带，成烃成藏地质条件更加优越。平湖4井日产油1892.85立方米，天然气148.45万立方米，春晓1井日产油200.04立方米，天然气160.13万立方米。
以南海北部陆架近海盆地为例，东部的珠江口盆地以成油成藏条件居优势，现有9个开发油田年产油量达1295.45万吨。而西部的琼东南盆地则以成气成藏条件最佳，崖13-1气田已探明天然气地质储量达885亿立方米。说明该盆地曾经历过多期持续性的沼泽化沉积环境，天然气主要烃源岩是来自煤系地层。最西部莺歌海盆地成气成藏地质条件更具特殊性，出现成因复杂的多源气源岩，推测同生物成因有密切关系，但盆地深部的沉积相和可能存在的烃源岩，目前尚无法查清。
近海盆地海相生油气，由于沉积物生烃的有机质主要来自海水中的浮游生物和藻类，除边缘地区外，陆源有机质残体很少介入，因此，生烃母质多为腐泥型干酪根。
海相成烃成藏条件是如何形成的？据东海瓯江凹陷的灵峰1井、石门潭1井和丽水36-1井所钻遇的具有海相古生物化石充分依据的古新世—早始新世海相沉积是其主因。追其来源可能与中国海自中生代以来，发生过多期重大地质事件有关，尤其与特提斯海在中国海域延伸段的闭合事件关系更加密切。特提斯构造是划分地球上两个古大陆（劳亚古陆与冈瓦纳古陆）的全球性构造带。
特提斯构造带从地中海向东延伸至喜马拉雅山区，经越北红河地区向东进入中国海域不知所终，推测途经南海北部陆坡区后转向台湾海峡北上伸及东海南部。其中，瓯江凹陷的海相沉积便是佐证之一，它有可能便是欧亚大陆边缘的残留特提斯盆地一部分。它将为今后寻找海相油气田提供有利条件。
油气藏类型：以渤海海域已知油气藏为例，可分为四种类型：①背斜构造油气藏包括逆牵引背斜和挤压背斜，闭合面积较大，油气受高点控制；②断块油气藏，依靠断层封堵油气；③断鼻油气藏，由断层封堵的鼻状或半背斜构造；④潜山油气藏，由不同的基底岩层古地貌高点形成，如碳酸盐岩潜山，它的分布严格受主断裂控制；⑤潜山披覆背斜油气藏，分布在凸起或低凸起之上，其特点是构造幅度下大上小，油气藏高度和面积严格受构造控制，如埕北油田。此四种类型有更广泛的代表性，如崖13-1大气田便是披覆背斜。而在特殊条件下，莺歌海盆地的“泥拱带”超高压浅气层东方大气田则是一种特殊类型。
根据我国近海5个大型含油气盆地，大中型油气田的地质条件，有如下基本规律：
（1）具备大型沉积盆地，面积一般在5万平方公里以上；
（2）具备巨厚沉积地层，厚度在1万～2万米左右。
（3）具备有利相带，深湖泊相、沼泽相和海相。
（4）具备配置良好的生储盖组合，要求有高孔渗储层：三角洲砂体、海进砂和生物礁以及封闭严密的盖层。
（5）具备大型二级构造带和油气源丰富的凹陷，尤其定居于“凹中隆”或“凹围隆”的区域富集背景下的构造或圈闭。
（6）经钻探证明，单井日产油1000吨或天然气100万立方米，地质储量油亿吨以上，天然气1000亿立方米。
（该文发表于《海洋地质与第四纪地质》第18卷第4期）
油踪纪程：油气勘查50年随想
『肆』 石油地质的问题
生：生油（气）层，需要有烃源岩；
储：储集层，储集油气；
盖：盖层，特点是低孔低渗，以防止生成或储集的油气逸散；
圈：圈闭。
运：运输通道。
保：保护作用以防破坏
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『伍』 油气藏或油气田的形成需要哪些基本地质条件
最基本的是油气的生成、聚集、保存条件，石油地质学上将这种组合简称为：生储专盖圈运保（也有的属概括成“生储盖运聚保”）。“生”指的是能够生成油气的岩石（烃源岩），“储”指的是具有一定的孔隙度和渗透性，能够储集油气的岩石（储集层），“盖”指的是孔隙度和渗透性低、能够封堵油气的岩层。“圈”指的是地下岩层或构造当中有一个不适宜油气继续运移的形态或物理化学条件，油气如果在里面聚集起来，能够形成油气藏，“运”指的是油气运移，油气运移分为一次运移（初次运移，油气离开烃源岩）、二次运移（油气进入储集层或圈闭形成油气藏），有的还有三次运移（油气藏破坏，油气运移到地面），“保”指的是必要的保存条件，如温度、压力、构造、岩浆活动等。油气田是同一区域内油气藏的综合。
『陆』 形成油气藏的六大基本地质要素是什么
生：生油层，富含有机质且大量转化为油气。
储：储层，为油气提供储存空专间。
盖：盖层，覆于生属油层、储集层上部，阻止油气的向上散逸。
圈：圈闭，油气保存的构造、地层、岩性条件。
运：运移，石油由生成到储存的有效流动。
保：保存，适合油气保存的综合条件。
『柒』 从石油地质基本理论出发，论述油气成藏研究中应着力开展哪些方面的工作
特别是近 年的时间里，随着世界石油工业的迅速发展和紧张的世界能内源形势，对油气容成藏过程和分布规律的研究和认识取得了突飞猛进的发展，主要体现在如下几个方面：
（1）对油气成藏条件（生、储、盖层等）的研究，无论从方法、手段和理论上，已基本上成熟和完善。
（2）成藏过程，成藏期次的研究，从动态过程的角度对油气藏的形成进行历史分析，结合构造演化史、沉降史、热史及成岩史研究，开展了包裹体分析、同位素分析、油藏地化分析等大量研究，对油气成藏有了相当的认识。
（3）成藏动力学，即油气运移与聚集研究，结合地压场、地温场和地应力场开发了大量实验模拟和数值模拟的定量化研究，取得了较好的效果。
（4）油气系统分析，这是一项新兴的石油地质综合研究方法，把油气藏的各种地质要素（生、储、盖和上覆岩层）和地质作用（油气生运聚作用和圈闭形成作用）纳入统一的时空范围内综合考虑，强调彼此间的配置关系，从而弄清油气分布规律。
『捌』 总结了油气富集成藏（矿）地质特征与分布规律
受复杂的地质背景和多阶段演化过程的影响，我国含油气盆地类型多、结构复杂、规模偏小，不同类型盆地油气地质特征与分布规律差异较大。裂谷盆地、大陆边缘盆地资源潜力大，油气资源分布的集中性强，主力层系突出；中小型断陷盆地资源潜力差别较大，生油层系和产油层系相对单一。这类盆地勘探层系集中，储量高峰出现早，一般有两个储量高峰值。叠合盆地油气资源潜力大，但生油层和产油层均很多，资源有多层系、多中心分布特点，集中性较裂谷及大陆边缘盆地差，盆地油气地质规律复杂，储量发现具有多阶段、多峰性特点。
在对构造和成煤环境、储集条件、上覆有效厚度、水文地质条件等煤层气地质条件分析的基础上，探讨了我国煤层气成藏富集规律。在此基础上，重新界定了煤层气藏的涵义：煤层气藏指在地层压力作用下煤层内一定数量甲烷气的聚集。
明确了我国已发现油砂成矿条件，认为充足的原油供给、优势运移通道、聚集和散失共同作用、构造活动改造是形成油砂矿的基本条件。根据油砂矿形成的过程和原油的来源，建立了原生运移型、抬升改造型和次生运移型3种油砂成藏模式。
开展了油页岩特征、构造特征、演化史、地层时代和分布特征、沉积特征等油页岩成矿条件的研究，得出坳陷深水湖泊型、断陷浅水湖泊型、断陷湖沼型和陆棚泻湖型4种油页岩成矿模式。
『玖』 油气藏成藏要素是什么
主要取决于地质边界条件的合适,它们是：充足的生物、迅速堆积、高温、高压、氧化还原环境.
『拾』 成油气系统的基本要素
石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙或裂缝中的可燃有机矿产。广义上的天然气是指天然存在于自然界的一切气体。这里主要涉及的是狭义的天然气，即沉积圈中以烃类为主的天然气。依其存在的相态可分为游离气、溶解气、吸附气和气水合物。其中，游离气是气藏中天然气存在的基本形式。
1.生油物质及生油过程
石油成因是一个多世纪来长期争论的问题，主要体现为有机起源与无机起源两大派别。在现代比较公认的生油理论的是动植物混成说。
从地球现有的生命形式看，生油的原始物质的生物化学组成是脂类、碳水化合物、蛋白质，以及木质素等。岩石中的干酪根是生成石油的基本物源。干酪根一词泛指所有沉积岩中的有机质，现在对干酪根较为通行的理解是，沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的分散有机质。干酪根在沉积有机质中的含量可占70%～90%，甚至更高。与干酪根相对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分叫沥青，包括烃类及含氮、硫、氧的非烃有机化合物。
有机质演化和生成石油主要是一个生物化学与化学过程。其中所涉及的主要因素有细菌、温度、时间和催化剂等。细菌，由于生存条件的限制，细菌作用主要出现在有机质改造的早期，并且随深度而锐减。自表面往下，喜氧细菌逐渐为厌氧细菌所代替。温度，一般生油主要阶段的起始温度不低于50℃，终止温度不高于175℃，也就是说，地壳中的生油过程仅只出现在有限的温度或深度范围内。时间本身不能单独起作用，与温度相比，时间居于次要地位。
有机质转化为油气后，要经历从生油岩中排出、在储集层或其他通道中运移、最后到达圈闭聚集成油气藏。因此，油气藏的形成必须具备一些基本地质要素和油气运移、聚集的地质过程。
2.油气藏及其基本要素
油气藏是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水（或气水）界面的油气聚集，是地壳中最基本的具有工业利用价值的油气聚集单位。一般所说的油气藏是油藏和气藏的统称，包括纯油藏、纯气藏和有油又有气的油气藏。油气藏的大小通常用储量来表示。
生油岩、储集层、盖层和圈闭是油气藏形成的基本地质要素。
（1）生油岩
生油岩又称为源岩或母岩。对其定义不完全统一，有的认为可能产生或已经产生油气的岩石都可叫生油岩。
生油岩主要是低能带粘土和碳酸盐淤泥沉积。现代分析技术表明，生油岩很难单纯就其岩性准确鉴定，主要通过所含的有机物丰度、类型和成熟度来评价其优劣。
（2）储集层
凡具连通孔隙，能使流体储存、并在其中渗滤的岩层称为储集层。岩石都有一定的孔隙和裂缝，地下石油和天然气就储存在岩层的连通孔隙、孔洞和裂缝（简称孔、洞、缝）之中，就象水充满在海绵里一样。目前世界上大部分的油气储量集中在沉积岩储集层中，其中尤以粗碎屑岩和碳酸盐岩储集层最为重要，只有少数储集在其他岩石中。
（3）盖层
是指在储集层上方，能够阻止油气向上逸散的岩层。盖层封隔油层的主要原因是盖层的岩性致密、碎屑颗粒极细、孔径小、渗透性差、无或少有开启裂缝。
（4）圈闭
圈闭是储集联合封闭而形成的能聚集并保存油气的场所。也就是储集层能作为储集油气容器的部分，它必须具备储集层和封闭条件两个基本要素。
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。一个圈闭的有效容积，取决于闭合面积、闭合高、封闭高度、储集层的有效厚度和有效孔隙率。
3.油气成藏过程
油气从分散有机质生成后必须有运移和聚集过程才能成为工业油气藏。
（1）油气运移
油气运移作用是指油气在地下因自然因素所引起的位置转移。按照时间顺序，把石油从细粒的生油岩中向外排出的过程叫初次运移。石油脱离母岩后的传导过程叫二次运移。此外，也有人将石油形成聚集之后所发生再次运移称为再运移或三次运侈。按照运移的方向又可分为侧向运移和垂向运移，或者顺层运移和穿层运移。
（2）油气聚集
油气在储集层中从高势区向低势区运移的过程中，遇到圈闭就不再继续运移而在其中聚集起来，形成油气藏。油气在圈闭中积聚形成油气藏的过程称为油气聚集。
（3）油气藏类型
在油气勘探和开发工作中，对油气藏进行分类时主要考虑圈闭的成因、封闭条件、形态、储集性能和油气本身的性质，以及压力等因素，分类方案很多。但勘探比较常用的是以圈闭为基础的油气藏分类。根据控制油气藏形成的地质因素，可将油气藏分为三大基本类别：构造油气藏、地层油气藏和水动力油气藏，以及由上述基本类型相结合的复合油气藏。各类油气藏可根据形成条件的差异，进一步划分若干亚类和具体形式（表6-6）。
表6-6 油气藏分类表
（据潘钟祥，1986修改）