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圈闭

圈闭是一种能阻止油气继续运移并能在其中聚集的场所。

圈闭由三部分组成:储集层、盖层、阻止油气继续运移造成油气聚集的遮挡物,它可以是盖层本身的弯曲变形,如背斜,也可以是另外的遮挡物,如断层、岩性变化等。

总之,圈闭是具备捕获分散烃类形成油气聚集的有效空间,具备储藏油气的能力,但圈闭中不一定都有油气。一旦有足够数量的油气进入圈闭,充满圈闭或占据圈闭的一部分,便可形成油气藏。

一个圈闭由 3部分组成:

①储存油气的储集岩;

②储集岩之上有防止油气散失的盖岩;

③有阻止油气继续运移的遮挡物。这种遮挡物可由地层的变形如背斜、断层等造成,也可以是因储集层沿上倾方向被非渗透地层不整合覆盖,以及因储集层沿上倾方向发生尖灭或物性变差而造成。但是圈闭中不一定都有油气,只有油气进入圈闭才可能发生聚集并形成油气藏。一旦有足够数量的油气进入圈闭,便可形成油气藏。油气藏是指在单一遮挡条件控制的圈闭中,形成具有独立压力系统和统一的油-水(或气-水)界面的油气聚集(见附图:“油气藏示意图”)。油气藏是地壳中最基本的油气聚集单位。若油气聚集的数量足够大,具有开采价值,则称为工业油气藏,否则称为非工业性油气藏。

圈闭的大小和规模往往决定着油气藏的储量大小,其大小是由圈闭的最大有效容积来度量的。圈闭的最大有效容积表示该圈闭能容纳油气的最大体积。因此,它是评价圈闭的重要参数之一。

1.溢出点

流体充满圈闭后,开始溢出的点,称圈闭的溢出点。

2.闭合面积

通过溢出点的构造等高线所圈出的面积,称该圈闭的闭合面积。闭合面积愈大,圈闭的最大有效容积也愈大。圈闭面积一般由目的层顶面构造图量取。

3.闭合高度

从圈闭的最高点到溢出点之间的海拔高差,称该圈闭的闭合高度。闭合高度愈大,圈闭的最大有效容积也愈大。

必须注意,构造闭合高度与构造起伏幅度是两个完全不同的概念。闭合高度的测量,是以溢出点的海拔平面为基准。而构造幅度的测量,则是以区域倾斜面为基准。构造起伏幅度完全相同的背斜,当区域倾斜不同时,可以具有完全不同的闭合高度,如图所示。

断层圈闭的闭合面积,一般情况下,按断层线与储集层顶面等高线相闭合时所圈定的面积计算。

其他类型的圈闭,其溢出点、闭合高度和闭合面积的确定方法,原则上与上述两类基本相似。

4.有效孔隙度和储集层有效厚度的确定

有效孔隙度主要根据实验室岩心测定、测井解释资料统计分析求得,做出圈闭范围内的等值线图。储集层有效厚度则是根据有效储集层的岩性、电性、物性标准,扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。

5.圈闭最大有效容积的确定

圈闭的最大有效容积,决定于圈闭的闭合面积、储集层的有效厚度及有效孔隙度等有关参数。其具体确定方法,可用下列公式表示:

式中V圈闭最大有效容积,m3 ;

F圈闭的闭合面积,m2;

H储集层的有效厚度,m;

Φ储集层的有效孔隙度,-。

划分圈闭类型的方法很多:

①以储层形态,把油气藏分为层状、块状、不规则状;

②按圈闭的封闭性划分为封闭型、半封闭型和不封闭型;

③按成因把圈闭划分为构造圈闭、地层圈闭复合圈闭三种;

④近代有人将圈闭概括为构造圈闭和非构造圈闭两大类,他们把由非构造作用形成的圈闭统称为非构造圈闭,一般包括地层圈闭、岩性圈闭水动力圈闭及复合圈闭,与以前所论述的隐蔽圈闭--地层圈闭、不整合圈闭古地貌圈闭大致相当。至于对非构造圈闭如何进一步细分,尚无统一的意见。

目前,中国基本上采用 A.I. 莱复生(1967)提出的圈闭分类,即根据圈闭的成因把圈闭分为构造圈闭、地层圈闭和复合圈闭等 3大类。有的石油地质学家还加上水动力(流体)圈闭。 [1]

储集岩层及其上盖层因某种局部构造形变而形成的圈闭。主要有褶皱作用形成的背斜圈闭断层作用形成的圈闭,裂隙作用形成的圈闭,刺穿作用形成的圈闭和由上述各种构造因素综合形成的圈闭。

其中, 背斜圈闭是世界上最早被认识的圈闭类型,在石油工业发展的初期,人们从广泛的实践中,总结出了背斜学说,提出了要在有背斜的地方去找油,卓有成效地推动了当时石油工业的发展。实践表明,背斜圈闭是最主要、最普遍、最明显也最易找到的圈闭类型;而非背斜圈闭成因复杂,形态多样,隐蔽圈闭的勘探难度大,但也可以形成大油气田。随着勘探的深入发展,非构造圈闭将愈来愈显示出其勘探价值,特别是在老油气区,它将成为勘探的主要目标。

储集层岩性横向变化或地层连续性中断而形成的圈闭。主要有由透镜体砂岩、岩相变化、生物礁体等形成的原生地层圈闭,由地层不整合、成岩后期溶蚀作用等形成的次生地层圈闭

储集岩层中水动力发生变化造成流体遮挡而形成的圈闭。如酒泉盆地北部单斜带的单北油田,即属于这一类圈闭。 [2]

上述两种或三种圈闭因素共同形成的圈闭。主要有构造-地层复合圈闭,构造-水动力复合圈闭,地层-水动力复合圈闭和构造-地层-水动力复合圈闭。

根据不同标志对圈闭进行的分类。圈闭类型是划分油气藏类型的主要依据,反映油气藏的成因,并对勘探具有指导意义。多年来,它一直是石油地质工作者研究的重要课题之一。 [1]

主要是根据圈闭的成因分类,相应地把油气藏分为构造油气藏地层油气藏水动力油气藏和复合油气藏 4大类。构造油气藏包括背斜油气藏断层油气藏、裂缝性背斜油气藏和刺穿油气藏 4个亚类。地层油气藏包括岩性油气藏地层不整合油气藏地层超覆油气藏和生物礁块油气藏 4个亚类。水动力油气藏包括构造型水动力油气藏和单斜型水动力油气藏两个亚类。复合油气藏包括构造-地层复合油气藏、构造-水动力复合油气藏、地层-水动力复合油气藏和构造-地层-水动力复合油气藏 4个亚类。中国有人把油气藏按圈闭成因分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏 3大类,甚至也有简单地分为构造油藏气和地层油气藏两大类。这一分类方案认为,在复合油气藏中总可以找到一种起主导作用的圈闭因素,没有必要单列一类,而水动力圈闭发现不多,还不足以独立为一类。 [3]

油气藏除按圈闭成因分类外,还有曾在中国流传甚广的 .. 布罗德(1951)分类。 他根据储集层的形态把油气藏分为层状、块状和不规则状 3大类。层状油气藏包括背斜穹窿油气藏和遮挡油气藏(构造遮挡、地层遮挡和岩性遮挡)两个亚类。块状油气藏包括构造突起油气藏、侵蚀突起油气藏和生物成因突起油气藏 3个亚类。不规则油气藏包括在正常沉积岩中的透镜体油气藏,在古地形凹处的砂岩体油气藏,在孔隙度渗透率增高地带中的油气藏,以及在古地形的微小突起中的油气藏。

圈闭的成因不同,油气藏的类型也就不同,对油气藏的勘探和开发方法也就不同。通常认为,圈闭的成因分类较之于形态分类更科学而且更具实际意义。单纯的形态分类往往把成因上互不相干的油气藏归为一类,不能真正反映它们之间的区别和联系。

在和工业发展的初期,世界上油气勘探的主要对象是背斜构造油气藏。后来,由于1930年发现了美国的东得克萨斯大型地层油气藏,地层油气藏日益引起人们的重视。 [1]

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