第五節(jié)

地層圈閉和油氣藏

地層圈閉：由于儲集層的巖性在橫向上發(fā)生變化或地層層序產(chǎn)生沉積中斷被非滲透性巖層所封閉而形成的閉合油氣低勢區(qū)稱為地層圈閉，在其中聚集了烴類之后則稱為地層油氣藏。

地層圈閉的形成是由于沉積條件的改變，儲集層巖性巖相的變化，或者儲集層上、下不整合接觸的結(jié)果。這種變化可以是突變的，也可以是漸變的；可以是局限的，也可以是區(qū)域的。與構(gòu)造因素有一定的聯(lián)系，但是，控制地層圈閉形成的決定性因素則仍然是沉積條件的改變。

地層圈閉根據(jù)形成機理的不同可進一步分為巖性圈閉、不整合圈閉和礁型圈閉。

一、巖性圈閉和油氣藏

1、概念

巖性圈閉：儲集層的巖性在橫向上發(fā)生變化，四周或上傾方向為非滲透性巖層遮擋而形成的圈閉稱巖性圈閉。聚集油氣之后形成巖性油氣藏。

巖性油氣藏的基本特征：儲層的連續(xù)性差，多以碎屑巖為主，一般規(guī)模較小。多屬自生自儲原生油氣藏。

2、分類

根據(jù)巖性油氣藏的形成機理可將巖性油氣藏分為兩種類型，儲集層的巖性變化是在沉積過程中形成的稱為沉積圈閉，它包括透鏡型巖性圈閉和上傾尖滅型巖性圈閉。若是儲集層巖性變化是在成巖后生過程中形成的，則稱為成巖圈閉，它包括儲集層部分變?yōu)榉菨B透遮擋和非儲集層部分變?yōu)闈B透性儲集體而形成的圈閉。

(1)透鏡體巖性圈閉和油氣藏

透鏡體巖性圈閉四周均為非滲透性巖層，無溢出點，圈閉的大小受非滲透性圍巖所限，難以形成大規(guī)模的油氣藏。儲集層可以是碎屑巖和碳酸鹽巖。

碎屑巖透鏡體巖性油氣藏主要發(fā)育在岸帶附近，常見的有河道砂體，三角洲分流河道砂體，沿岸帶分布的河口壩、堡壩砂體。圖為我國新疆北部準噶爾盆地南緣的獨山子油田，第三系中有相當數(shù)量的砂巖透鏡體油氣藏。河道砂透鏡體巖性圈閉和油氣藏

河道砂體是碎屑巖透鏡體巖性油氣藏的主要類型之一，圖為美國密西西比州小溪油田登克曼河道邊灘砂巖體油藏。三角洲分流河道砂透鏡體巖性圈閉和油氣藏

三角洲分流河道砂體是碎屑巖透鏡體巖性油氣藏的主要類型，有時沿岸帶多種砂巖體類型互相疊置連片組成復合砂巖體，形成規(guī)模較大的復合砂體巖性油藏。

圖為俄克拉荷馬州大塞米諾爾區(qū)布奇段分流河道砂巖體與蒙塔那州泡得河盆地鐘溪油田中堡壩和河口壩復合砂體組成的“穆迪砂巖”油氣藏。

沿岸帶透鏡體巖性圈閉和油氣藏

沿岸帶附近常是透鏡型砂巖體圈閉和油氣藏富集地帶。其中沿岸堡壩常大致平行岸線展布，有時不同層位的堡壩砂巖體及油氣藏帶的位置隨岸線的遷移而改變其位置。

圖為美國堪薩斯州格林烏德縣契洛期的鞋帶狀砂巖體及油氣藏帶。

透鏡型巖性油氣藏的儲集體也可以是碳酸鹽巖—鮞粒、粒屑生物灰?guī)r等。圖為美國得克薩斯州羅開特縣托德油田西翼的高產(chǎn)“海百合灰?guī)r”中的油氣藏為一典型例子。該油氣藏儲集體為鮞狀、粒屑生物灰?guī)r組成。

(2)上傾尖滅型巖性圈閉和油氣藏

上傾尖滅型巖性油氣藏上傾方向為非滲透性巖層遮擋，油氣仍成層狀分布，圈閉的閉合面積由通過溢出點的儲集層構(gòu)造等高線和巖性尖滅線所圈定，兩者在平面上必須閉合才能形成圈閉。在平面上，巖性尖滅線和構(gòu)造等高線有三種組合形式：

①、彎曲的尖滅線與平直的構(gòu)造等高線（圖中A）；

②、平直的尖滅線與彎曲的構(gòu)造等高線（圖中B）；

③、兩者都彎曲（圖中C）。

發(fā)育的沉積背景

上傾尖滅型巖性油氣藏儲層多以碎屑巖為主，也有

碳酸鹽巖儲集層。從巖性油氣藏的儲層類型來看，此類油氣藏的發(fā)育背景多在正向構(gòu)造的圍翼、端部或負向構(gòu)造的斜坡上，也就是湖進湖退比較頻繁的岸帶。

碎屑巖上傾尖滅型巖性圈閉和油氣藏

發(fā)育的沉積類型與透鏡體巖性圈閉類似，前緣或側(cè)翼、濱岸砂壩、水下扇的前緣或側(cè)翼等。由于岸線附近常形成與巖性尖滅有關(guān)的呈帶狀分布的油氣藏，故常把這類油氣藏帶稱海濱線油氣藏帶。

圖為美國得克薩斯州墨西哥灣沿岸地區(qū)始新統(tǒng)雅古·杰克遜砂巖和漸新統(tǒng)弗里奧·維克斯堡砂巖中的油氣藏就是海濱線油氣藏帶的典型實例之一。該帶許多油氣藏的位置都是由滲透性砂巖向上傾方向變?yōu)榉菨B透巖層的尖滅線所限定的。

碳酸鹽巖上傾尖滅型巖性圈閉和油氣藏

儲層為碳酸鹽巖的上傾尖滅型巖性油氣藏在數(shù)量上并不太多，但比較著名的有美國胡果頓-潘漢德氣田。該氣田為一單斜構(gòu)造，產(chǎn)層為下二疊統(tǒng)多孔鮞狀石灰?guī)r和白云巖，自東向西多孔碳酸鹽巖逐漸減少，泥質(zhì)含量增加，最后為紅色頁巖和砂巖所代替而形成圈閉。該氣田也有一定的水動力作用。

(3)成巖圈閉和油氣藏

透鏡體等巖性油氣藏有的是在低滲透層中局部受到成巖后生改造成為不規(guī)則的高滲透巖體。多為碳酸鹽巖層中受白云巖化和溶蝕作用所致。

圖為俄亥俄州及印第安納州的利瑪—印第安納油氣田的特倫頓灰?guī)r（中奧陶統(tǒng)）油氣藏。該油氣田橫跨辛辛那提和芬德萊隆起，長達250km，最大寬度為64km。油氣藏分布在白云巖化和溶蝕形成的次生白云巖儲集體中，除白云巖孔隙外，還有大量溶蝕孔、洞，各地段油氣豐富程度主要取決于它的孔、滲性。

二、不整合圈閉和油氣藏

1、概念

指儲集層的上傾方向直接與不整合面相切封閉而形成的圈閉。儲層可位于不整合面之上或之下（圖中B、C、D、E）。

不整合圈閉的閉合面積由不整合遮擋線與儲集層頂面通過溢出點的構(gòu)造等高線所圈定的閉合區(qū)決定。

2、分類

根據(jù)不整合圈閉形成條件及儲層特征可將不整合圈閉和油氣藏分成：地層超覆圈閉和油氣藏、不整合面下不整合圈閉和油氣藏、古潛山圈閉和油氣藏、基巖油氣藏。

(1)地層超覆圈閉和油氣藏

在不整合面上由于地層超覆沉積的砂巖體直接與不整合面接觸，不整合面從下面與儲集層上傾方向相切，并對儲集層上傾方向起支撐和封閉作用。儲集層的下傾方向則為水體或非滲透性巖層聯(lián)合封閉。

圖為委內(nèi)瑞拉馬圖林盆地夸侖夸爾油田就是地層超覆式油氣藏。主要產(chǎn)層為上新統(tǒng)陸相夸侖夸爾組，不整合于中新統(tǒng)和下第三系之上，油層上傾方向不整合起主要封閉作用，還有巖性尖滅、瀝青封閉等多種因素。

(2)不整合面下不整合圈閉和油氣藏

不整合面在儲集層上面對儲集層上傾方向進行封閉，儲層兩側(cè)仍為不滲透巖層封閉。油氣藏為層狀，閉合面積由通過溢出點的儲層構(gòu)造等高線和儲層剝蝕線形成的閉合區(qū)來決定。它是原來的古構(gòu)造（如背斜、單斜）被剝蝕掉一部分，后又被新的沉積物所覆蓋而形成的。有時也稱它為潛伏剝蝕構(gòu)造油氣藏。

圖為北非阿爾及利亞的哈西-邁薩烏德油田。該油田的背斜構(gòu)造于古生代末期上升，長期遭剝蝕，隆起頂部出露寒武系砂巖，至三疊紀時才開始被鹽巖及紅色頁巖所覆蓋，形成良好的圈閉條件，產(chǎn)油層為寒武系砂巖，油氣來源于凹陷內(nèi)志留系黑色頁巖，通過不整合面運移于圈閉中聚集。

(3)古潛山圈閉和油氣藏

是由長期遭受風化剝蝕的古地形突起被上覆不滲透巖層所覆蓋形成圈閉條件，油氣聚集其中而形成的。

油源來源于古潛山外部，經(jīng)構(gòu)造斷裂、物理風化和化學風化作用使不同巖類組成的“潛山”儲集體遭受風化、淋濾、溶蝕作用而形成滲透性良好的縫網(wǎng)裂縫系統(tǒng)成為油氣聚集的空間，而不整合面及斷層面等供油通道，則成為古潛山油氣藏形成的必要條件。油氣藏呈塊狀分布，不受層位控制。

圖為我國任邱油田。該油田古潛山儲集體主要由中、上元界霧迷山組硅質(zhì)白云巖組成，圍翼為寒武系、奧陶系的碳酸鹽巖地層。儲集空間為長期遭受風化、剝蝕、溶解以及歷次構(gòu)造運動而形成的裂縫、孔洞，下第三系巨厚的泥質(zhì)沉積覆蓋于上，形成良好的蓋層，油源來自于下第三系的生油巖。

(4)基巖油氣藏

指油氣儲集于沉積巖基底結(jié)晶巖系中的油氣藏。實際上它是屬于特殊類型的古潛山油氣藏。

其儲集空間、運移通道、油氣藏特征均與古潛山油氣藏相同，它與古潛山油氣藏的區(qū)別主要在于：①、儲集層類型，古潛山為沉積巖裂縫、溶蝕孔洞為主要的儲集空間；基巖油氣藏為變質(zhì)結(jié)晶巖，構(gòu)造運動和風化作用產(chǎn)生的裂縫為其主要的儲集空間。②、油氣來源，古潛山油氣藏油氣可來源于比潛山時代新的生油巖，也有與潛山同時代或比潛山老的生油巖；而基巖油氣藏的油氣只能來源于不整合面以上的沉積巖系的生油巖，不可能來源于基巖下面的生油巖。

基巖油氣藏的儲集體有前寒武系、古生界和中生界，潘鐘祥教授（1982）將那些構(gòu)成中新生代盆地基底的前中生界（即古生界-元古界）沉積巖系中所形成的不整合面下的潛山型油氣藏，油氣源來自不整合面之上沉積巖系的，亦稱基巖油氣藏。

三、礁型圈閉和油氣藏

1、概念

礁型圈閉：是指礁組合中具有良好孔、滲性的儲集巖體被周圍非滲透性巖層和下伏水體聯(lián)合封閉而形成的圈閉。

礁體的生長常常形成一個古突起，上方由于差異壓實形成壓實背斜；而且由于礁的生長接近水面，有時甚至露出水面，侵蝕和溶蝕作用對礁體的儲集性增強有很大的作用，具有類似于古潛山油氣藏的特征。但由于礁是屬于一種特殊的沉積類型，沉積環(huán)境及礁的生長方式對礁型圈閉儲層起主要的控制作用，許多學者主張把它作為單獨一種地層油氣藏類型。礁型圈閉的閉合面積可由礁頂面的構(gòu)造等高線或礁體的等高線來確定。

礁型圈閉中聚集了油氣之后就形成礁型油氣藏。礁型油氣藏油氣分布取決于礁體儲集性的情況，一般礁核儲集性好于礁前，礁后儲集性較礁前差。另外礁型油氣藏儲量較大，烴柱高。常呈帶分布，形成豐富的產(chǎn)油氣區(qū)。

世界聞名的墨西哥黃金巷環(huán)礁帶油田，該環(huán)礁帶分三部分：圣伊西德羅以北稱老黃金巷，其東西陸上部分稱新黃金巷，海上部分稱海上黃金巷。整個黃金巷環(huán)礁帶呈橢圓形，長軸為北西-南東向，長約150公里，寬約70公里；該油田以擁有三口萬噸高產(chǎn)油井而聞名，陸上已發(fā)現(xiàn)50多個生物礁油田，海上發(fā)現(xiàn)20多個油氣田。

2、分類

礁型油氣藏根據(jù)油氣分布的控制因素可分為：

1.整個生物礁形成統(tǒng)一的古地貌突起，油氣藏居于巖礁突起頂部，底部有水。油氣