石油与天然气地质学----6~1.doc

第一节  油气的聚集
    油气二次运移的结果有两种情况,一种是如果运移过程中无盖层阻挡,油气将一直向上倾方向运移,直至散失到地表;另一种是运移过程中遇到合适的圈闭,油气将停止运移,在圈闭中聚集起来。
    油气聚集:就是指油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中遇到圈闭时,进入其中的油气就不能继续运移,而聚集起来形成油气藏的过程。
一、单一圈闭油气聚集的原理
    1、渗滤作用:Cordell(1977)、 Roberts(1980)等人认为含烃的水或随水运移的油气进入圈闭以后,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;而对烃类则产生毛细管封闭,结果把油气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。
    2、排替作用:Chapman(1982)认为泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大,因此圈闭中的水是难以通过盖层的。另外油气进入圈闭后首先在底部聚集,随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相,在油水界面上油水的压力相等,而在油水界面以上任一高度上,由于密度差油的压力都比水的压力高,因此产生了一个向下的流体势梯度,致使油在圈闭中向上运移同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止。
    油气在静水条件下进入单一的背斜圈闭时,首先在最高部位聚集起来,较晚进入的依次由较高的向较低的部位聚集,一直到充满整个圈闭为止。在圈闭中,油、气、水按密度分异。气居上,油居中,水在底下。这时,该圈闭的聚油作用阶段已经结束。若再有油经过时,就通过溢出点向上倾方向溢出;但对天然气则不同,由于气比油轻,它可以继续进入圈闭,并排替原被石油所占据的那部分储集空间,这一过一直进行到圈闭的整个容积完全被天然气所占据为止。至此,对于单一圈闭来说,油气聚集的过程已完全。
    对于具有溢出点的非背斜圈闭,油气聚集过程与背斜圈闭基本上是一致的。李明诚认为,当上覆盖层只有毛细管封闭时,在油气聚集过程中渗滤和排替作用都可能存在。在油气聚集的初期,水是可以通过上覆亲水盖层而发生渗流的;当油气聚集到一定程度之后,水就很难通过上覆盖层则主要是被油气排替到圈闭的下方。如果盖层是异常高压封闭,则无论是什么情况水都不能通过上覆盖层而发生渗流。
二、系列圈闭中的油气聚集原理
    在油气盆地中,圈闭常成带成群分布,即存在系列圈闭。对于区域均斜背景上的系列圈闭,油气聚集的基本原理最早由加拿大著名石油地质学家Gussow (1954)首先阐明,并称之为油气差异聚集原理。其适应条件是圈闭的益出点要依次抬高,盖层的封闭能力较好。如果在运移的主方向上,存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭,则可能产生另一种形式的差异聚集,有人称为差异渗漏原理。
    1、油气差异聚集原理
    Gussow认为:静水条件下,如果在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭,当油气源充足和盖层封闭能力足够大时,油气首先进入运移路线上位置最低的圈闭,由于密