第六章 油氣藏的形成
(Chapter6 formation of hydrocarbon reservoir)
學時：8 學時
基本内容：
① 油氣聚集的基本原理。
② 油氣藏形成的基本條件。
③ 油氣藏破壞和再分布的地質作用及油氣的變化。
④ 含油氣系統的主要研究内容及分類。
教學重點與難點：
油氣聚集原理及油氣藏形成的基本條件。
教學内容提要：
第一節 油氣聚集（重點）
油氣聚集：油氣在儲層中由高勢區向低勢區運移的過程中遇到圈閉時，進入其中的油氣就不能繼續運移，而聚集起來形成油氣藏的過程，稱為油氣聚集。
一、單一圈閉油氣聚集的機理
1．滲濾作用：對于蓋層封閉能力差的圈閉，毛細管封閉的蓋層對水不起封閉作用，而對烴類則産生毛細管封閉，結果把油氣過濾下來在圈閉中聚集。
2．排替作用：Chapman(1982)認為蓋層中的流體壓力一般比相鄰砂岩層中的大，油氣進入圈閉後首先在底部聚集，随着烴類的增多逐漸形成具有一定高度的連續烴相，由于密度差油的壓力都比水的壓力高，因此産生了一個向下的流體勢梯度，緻使油在圈閉中向上運移同時把水向下排替直到束縛水飽和度為止。
二、系列圈閉中的油氣聚集原理（本節重點）
1．油氣差異聚集原理
靜水條件下，在油氣運移的主方向上存在一系列溢出點自下傾方向向上傾方向遞升的圈閉，油氣源充足，蓋層封閉能力足夠大。油氣在圈閉中依次排替作用的結果，出現自上傾方向的空圈閉向下傾方向變為純油藏→油氣藏→純氣藏的油氣分布特征。
2．油氣差異滲漏原理
如果在運移的主方向上，存在一系列蓋層封閉能力差的岩性圈閉，油氣在圈閉中依次滲濾作用的結果，出現自上傾方向的空圈閉向下傾方向變為純氣藏→油氣藏→純油藏的油氣分布特征。
第二節 油氣藏形成的基本條件（重點、難點）
一、油氣源條件
1、概念
成烴坳陷：是指地質曆史時期曾經是廣闊的有利于有機質大量繁殖和保存的封閉或半封閉的沉積區；成熟烴源岩有機質豐度高，體積大，并能提供充足的油氣源，形成具有工業價值的油氣聚集。
2、條件評價
盆地中油氣源是油氣藏形成的首要條件，油氣源是否豐富取決于成烴拗陷的大小，烴源岩的成烴條件和成烴演化史。要具有足夠大的成烴拗陷，生油岩的面積要大，厚度要厚；生油岩的質量要好，有機質豐度高，類型好，要達到成熟。
二、儲集層和生、儲、蓋組合及傳輸條件
1、概念
生儲蓋組合：是指烴源層、儲集層、蓋層三者的組合型式。
有利的生儲蓋組合：是指三者在時、空上配置恰當，有良好的輸導層，使烴源層生成的油氣能及時地運移到儲集層聚集；蓋層的質量和厚度能确保油氣不緻于散失。
2、生儲蓋組合類型
連續的生儲蓋組合：上覆式、下伏式、互層式、側變式或指狀交叉式、封閉式或透鏡式。
不連續生儲蓋組合：不整合型生儲蓋組合和斷裂型生儲蓋組合。
複合型的生儲蓋組合：
3、生儲蓋組合的評價
組合形式、烴源層的單層厚度和砂岩百分率。
4、條件評價
儲集層的儲集物性好，孔隙結構好；要具備良好的生、儲、蓋組合形式，最佳的生油岩厚度，最佳的砂泥岩百分比。
三、圈閉條件
1、概念
有效圈閉：是指在具有油氣來源的前提下，能聚集并保存油氣的圈閉。
2、條件評價
圈閉容積要大，形成時間要早，距油源近，閉合高度要高，蓋層封閉能力好。
四、保存條件
構造運動不要太強烈或地下水活動不活躍，保證圈閉容積不改變或不破壞，圈閉中的油氣不受氧化變質。
第三節 油氣藏的破壞和油氣再分布
油氣藏的破壞和油氣再分布：是指已經處在物理、化學上的穩定性和平衡狀态的油氣藏在各種地質、物理、化學因素的作用下，油氣圈閉或油氣本身的物理化學穩定性遭到部分或全部破壞，緻使油氣在新的條件下發生再運移和再聚集的過程。
一、引起的油氣藏破壞和再分布的地質因素（本節重點）
1．地殼運動使儲集層不均勻擡升
2．地殼運動使油氣藏整體擡升
3．地殼運動産生一系列的斷裂活動
4．岩漿活動常使油氣藏遭受破壞
二、水動力條件的改變對油氣藏的破壞
水動力強弱的變化能使圈閉的大小和位置産生變化，甚至緻使原有圈閉消失，油氣藏遭受破壞。
三、生物化學作用、熱變質作用對油氣性質的改變
（一）氧化變質
氧化變質：是指原油在低溫低壓條件下，因氧化和微生物降解，使輕組分大量消耗，重組分不斷增加，成為稠油或瀝青類礦物的演化過程。其結果是使油氣藏油質變差，降低工業價值。
微生物降解作用：是油氣藏内烴類在微生物的作用下，原油輕組分逐漸減少，重組分相對增加，最後形成重質油的作用。
（二）熱變質作用
原油的熱變質作用：是指油氣藏中原油在熱力作用下向降低自由能，具有更高化學穩定性方向變化的過程。
熱演化作用的結果，芳烴縮合反應的産物——多環稠合的含N、S、O化合物，在液态烴的溶解度急劇降低，最後必将或早或遲地變為固體析出，成為儲層瀝青而離開這個系統。而烷烴化和甲烷化的結果将使液态原油變輕，成為輕質凝析油直至甲烷氣。
第四節 含油氣系統的概念及研究内容
一、含油氣系統的概念
含油氣系統：被定義為是一個自然的系統，包含活躍的烴源岩及所有已形成的油、氣藏，并包含油、氣藏形成時所必不可少的一切地質要素及作用。
二、含油氣系統的研究内容
1．關鍵時刻
關鍵時刻：是指含油氣系統中大部分油氣生成-運移-聚集的時間。
2．含油氣系統展布範圍
3．基本要素
4．持續時間
持續時間是指形成一個含油氣系統所需的時間。
5．保存時間
保存時間是指烴類在該系統内被保存、改造或被破壞的時間段，它在油氣生成-運移-聚集作用完成之後開始。
6．可靠性等級及命名
三、含油氣系統的分類
主要參考書或建議閱讀的書籍:
1、柳廣弟主編．石油地質學（第四版）——第六章．石油工業出版社．2009年3月．
2、張厚福主編．石油地質學（第三版）——第五章、第八章第4節．石油工業出版社．1999年．
3、陳榮書主編．石油及天然氣地質學——第七章．中國地質大學出版社．1994年．
4、潘鐘祥主編．石油地質學——第八章．地質出版社．1986年．
5、張厚福編著．石油地質學新進展（五）——第五章．1998．石油工業出版社．
6、費琪主編．成油體系分析與模拟（第二版）．2001．高等教育出版社．
7、L.B.馬貢，W.G.道主編．張剛等譯．含油氣系統—從烴源岩到圈閉．1998．石油工業出版社．
