4)裂缝
裂缝就其成因可分为成岩缝和构造缝两种。
构造裂缝：在地壳运动构造力作用下，使岩层发生变形，这种变形超过了岩石的弹性极限，使其发生破裂，但岩层沿破裂面没有发生明显的位移。
地下水沿裂缝进行溶蚀并发生次生变化，使裂缝在原来的基础上进步扩大和互相连通，这样就造成了形成油气藏有利的地质条件。
五、地层时代与地层单位
地层是地壳历史发展过程中，在一定地质时期内所形成的岩石总称。石油和天然气都聚集于地层之中。欲正确认识油气田的地质情况，
1.地质时代
地层是在不同的时代里沉积的，先沉积的是老地层，后沉积的是新地层。把各地大致相同时期沉积的某一地层，称为某某时代的地层。这种表明地层形成先后顺序的时间概念称为地质时代。
一般采用地质时代单位来划分地球的历史时期。地质时代单位由“宙、代、纪、世、期、时”组成。其中，宙、代、纪、世是国际性的时间单位，期是大区域性的时间单位，时是地方性的时间单位。例如，代可分为元古代、古生代、中生代等
2.地层单位
地球自形成以来，在历史发展的每一个阶段，地球表面都有一套相应的地层形成。这些地层用地
层单位来划分。地层单位包括字、界、系、统、阶、时间带、群、组、段、层等。宇、界、系、统、阶、时带几个单位，主要是根据生物的发展演化阶段来划分的，适用范围比较大，是国际性、全国性和大区域性的单位。而群、组、段、层四个单位则主要是根据地层岩性和地层接触关系来划分的，是地方性的地层单位。
适用范围比较小，
;纪有寒武纪、侏罗纪、白坚纪等，见表
2一2（p25）。
进行有效的油气勘探和开发，
就必须首先搞清地质时代及其相应地层。
第二节油气藏的形成
石油和天然气的生成、运移和聚集是油气藏形成过程中密切相关的三个阶段。储集层、圈闭构造和油气的运移是油气藏形成不可缺少的条件。
一、油气的生成I，无机成因说
无机成因说认为，石油是在地壳深处高温、高压下，由无机碳和氢经过化学作用而形成的。在实验室中，通过无机合成可将简单的碳和氢的化合物合成为石油的气体和熔岩流中也含有烃类碳化物说、宇宙说、岩浆说等。
无机成因学说主要是以在特殊实验条件下可以合成石油的化学反应现象和对地球内部物
质的假定为依据的，因而不能被大多数学者接受。但在人们能洞悉地球内部结构之前，无机成因说的存在有利于加深对石油成因的认识，对石油成因的研究有一定的促进意义。
2.有机成因说
有机成因说认为，石油和天然气是在一定条件下由沉积岩中的有机物质转化而来的。其主要证据是:第一，世界上已发现的油气田合物可以获得烃类物质为油气的过程等。
油气有机成因的现代科学理论认为，原始有机物质在一定的环境和条件下被埋藏下来3.生成油气的原始物质
石油有机成因说目前普遍为人们所接受。
大量的有机物质是油气生成的物质基础
;而促使有机物质保存，
并向油气转化的条件是外因。生成油气的有机物质是海洋和湖泊中的动、植物遗体，其中以水生的浮游生物(如鱼类、藻类)和各种微生物〔有孔虫、介形虫
)等富含脂肪、蛋白质、碳水化合物的有机质为主。这些
.在一定的深度、
温度等适宜条件下，经历了生物化学、热催化、热裂解、高温变质等阶段，陆续转化为石油和天然气。
99%以上都分布在沉积岩中
;第二，石油具有生命有机物质所
特有的旋光性;第三，石油中存在有生物标志化合物
;第五，石油成分的复杂性
;第四，在实验室中利用生物的脂肪、蛋白质、碳水化;第六，在近代海相和湖泊相沉积中发现了有机物质转化
;另外，在火山喷出
;许多无机体上也有烃类存在。无机成因说大致包括乙炔说、
石油工程概论11
生物遗体的大部分，或是成为他种生物的食料，或是变为二氧化碳而游离于大气之中，只有很少部分随着细小的沉积物沉积于海洋或湖泊的低洼地带。
进入沉积物中的有机物质，在缺乏氧气的环境下得以保存。随着环境的还原程度不断加强，有机
物质在一定的物理、生物化学作用下进行分解，完成“物——石油和天然气。
4.生油层
1)定义：能够生成石油和天然气的岩层，称为生油气岩组成的地层，即为
生油气岩或生油气母岩、生油气源岩
(简称生油岩)。由
生油气层(简称生油层)。
去氧加氢、富集碳”
的过程，形成分散的碳氢化合
2）岩性
沉积岩中的泥岩、页岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、碳酸盐岩等细粒均可组成良好的生油层。3）类型
根据岩性不同，生油岩分为两大类一一泥质生油岩和碳酸盐岩生油岩。
细粒的生油岩是在较宁静的水体中沉积下来的。这种环境也适于生物的大量繁殖。另外，有机质沉降到海底、湖底后，被细粒岩石埋藏，有利于保存下来。
4）颜色
生油岩的颜色以褐、灰褐、深灰、黑色等暗色为主，灰、灰绿色次之。
能反映当时沉积环境和有机质丰度，暗色常反映沉积时的还原环境。这使大量有机质得到保存，使铁元素处于低价状态
;红色常反映氧化环境，它使有机质遭受氧化，破坏殆尽。
5）生油层的分布
生油层的分布受岩相古地理条件所控制。生油层皆是有规律地出现，并与一定的岩相带有关。对于湖相来说，较深、深湖相是主要的生油相带。那里沉积了细粒的泥质岩类。由于水体较深，具有静水沉积、水流弱、波浪小、还原环境等有利的生油条件。大量低等生物的繁殖，是形成良好生油层的基础。
对海相来说，浅海相或潮间低能相带、潮下低能带的碳酸盐岩层和泥质岩层具备良好的生油条件。这些区域深度不大、水体宁静、阳光充足、生物茂盛，岩石富含生物化石和有机质。我国四川盆地的二叠系和三叠系的碳酸盐岩地层，就是浅海相碳酸盐岩生油层的例子。
二、储集层和盖层
具有一定孔隙度和渗透性，能够储存油气等流体，并可在其中流动的岩层称为储集层。储集层具备两个基本特性一孔隙性和渗透性。
1.储集层岩石的孔隙性和渗透性1）孔隙度
储集层岩石是由大小不一的岩石颗粒、矿物颗粒胶结而成的。被胶结的颗粒之间存在着微细的孔隙，为了衡量储集层岩石中孔隙总体积的大小，提出了孔隙度的概念，用以表示岩石中孔隙的发育程度。储集层岩石中孔隙的总体积占岩石总体积的比值叫做
孔隙度。用百分数表示，即
:
孔隙度大，说明岩石颗粒之间的容积大，储存流体的空间就大存流体的场所就小。
;孔隙度小，岩石颗粒之间的容积小，储
层的含油
若储集层为油层，孔隙里含有油、气和水。油层孔隙里含油体积与孔隙体积的比值，叫做油饱和度，即:
石油工程概论12
含油饱和度越高，说明油层中的含油越多。这个参数也是计算油田储量的重要数据。用饱和度，含水饱和度即油层孔隙中含水体积与孔隙体积的比值。
2)渗透率
渗透率是岩石允许流体通过能力的一种量度。
Sw表示含水
我们所讲的渗透率是指在地层压力条件下流体能否
通过岩石能力。在一般情况下，砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、白云岩等储集层为渗透性岩层，而泥岩、石膏、硬石膏等为非渗透性岩层。岩石渗透性的好坏在石油工业中常用渗透率来衡量。
实验表明，流体通过岩心时，若岩心两端的压差不太大，单位时间内流体通过岩心的体积与岩心两端的压差及岩心的横截面积成正比，而与流体的粘度及岩心长度成反比，即
:
上式被称为达西直线渗流定律。在实际应用中，也经常采用
相对渗透率的概念，定义为有效渗透率与绝对渗透率之比值。
通常，岩石对每相的有效渗透率总是小于该岩石的绝对渗透率。各相有效渗透率的总和也总是低于绝对渗透率，或者说各相的相对渗透率之和小于
2.储集层的类型及基本特征
岩储集层中又以碎屑岩储集层和碳酸盐岩储集层最为重要。只有少量油气储集在岩浆岩和变质岩
中。石油地质学按岩石类型把储集层分为三大类
1)碎屑岩储集层
碎屑岩储集层是世界上各主要含油气区的重要储集层之一。如前苏联的西西伯利亚盆地的各大油
田、科威特的布尔干油田、委内瑞拉的玻利瓦尔湖岸油田、美国的普台德霍湾油田和我国的大庆油田等许多特大油田它们的储集层都是碎屑岩储集层。
①岩性
碎屑岩储集层的岩石类型有砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。目前，
:碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层及其他岩石类储集层。1.0。
石油工程概论13
我国所发现的碎屑岩油气藏以中、细砂岩为主。②碎屑岩储集层的孔隙类型
以原生的粒间孔隙为主，孔隙度一般为晶间孔隙,矿物的解理缝、层理缝和层间缝等。
③影响碎屑岩储油物性的因素
其储油物性除受沉积环境、岩石成分和结构构造等。
④砂岩体、油砂体
砂岩体是碎屑岩储集层的主体，是指在某一沉积环境下形成的，具有一定形态、岩性和分布特征，并以砂质岩为主的沉积岩体。与油气有关的砂岩体主要包括冲积扇砂岩体、三角洲砂岩体、海岸砂岩体、河流砂岩体、浊积砂岩体和湖泊砂岩体等。
含油砂岩中，渗透性好、含油饱和度高并能产出工业油流的砂岩体称作油单元，也是注水开发油田控制油水运动相对独立的单元。
油砂体是陆相碎屑岩油层最显著的特点之一，因此在编制油田开发方案、进行开发动态分析和开发调整时，必须研究油砂体的性质、形态、分布状况等。
油砂体常以两种形式出现通而形成复合的油砂体，
2}破酸盐岩储集层
碳酸盐岩储集层单位体积内的储集空间小，但厚度大。以石灰岩、白云岩为主的碳酸盐岩储集层，其连通孔隙度一般为
1%—3%，个别储集层可达到
10%
碳酸盐岩储集层一般都是浅海相沉积。岩性比较稳定，分布面积广，厚度大。因此，尽管单位体积内的储集空间小，但因厚度大，整个储集层内的储集空间还是很大的。
碳酸盐岩储集层中，缝洞分布具有不均匀性，同时又具有组系性和方向性，缝洞在碳酸盐岩储集岩内随处可见，而且类型多、大小悬殊。大洞、大缝的渗透率极高，产出高低，产量也低。
3)其他类型的储集层
岩浆岩、变质岩、粘土岩等储集层都归为其他类型储集层。尽管这类储集层的岩石类型很多，但在其中储存的油气量在世界油气总储量中只占很小的比例，其意义远不如碎屑岩和碳酸盐岩储集层。国内外都在这类储集层中获得了一定量的油气。
3.盖层
任何一个区域，要形成油气藏只具有生油层和储集层是不够的。要使生油层中生成的油气运移至储集层不发生逸散，还必须具备不渗透的盖层。1）定义
盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层，避免其中的油气向上逸散的保护层。盖层的好坏直接影响油气在储集层中的聚集和保存。
自然界中，任何盖层对气态和液态的烃类都只有相对的隔绝性。在地层条件下的烃类聚集都具有大小不同的天然能量，能驱使烃类向周围逸散。因而必须有良好的盖层封闭才能阻止烃类散失，使其聚集起来形成油气藏。2）盖层的特性
盖层之所以具有封隔作用，是由于岩性致密、无裂缝、渗透性差，并且岩石具有较高的排替压力。
排替压力是指某一岩样中的润湿相流体，被非润湿相流体开始驱替所需要的最低压力。由于沉积岩多被水相润湿，油气要通过它进行运移，必须首先驱走其中的
这就拓展了研究油气储集层的领域。
。
到目前为止，我国已在火山岩、
结晶岩、粘土岩里获得了工业性油气流，并具有一定的生产能力。
;小洞、小缝和周围岩石的渗透率极
;一种是在单层内部呈不连续分布的透镜状油砂体
，
;另一种是各个砂体互相连形成统一的油水运动系统。
称为连通体。连通体可以由几个甚至十几个砂体组成，
油砂体。它是油层中最小的含
控制外，在漫长的成岩历史中，
地下温度、压力、孔
隙水成分等的变化，都对储集层孔隙有着重要的影响，这些因素主要包括压实作用、溶解作用和胶结作用
5%-40%。此外还有次生的溶蚀孔隙、胶结物重结晶而出现的
主要的油气储量都分布在这种连通体内，也是开发的主要对象。
石油工程概论14
水，才能进入其中。如果驱使石油运移的动力未达到进入盖层所需的排替压力，石油就被挡在盖层之下。
岩石排替压力的大小与孔隙和喉道尺寸有直接关系，孔喉越小，其值越大。
3）岩性
常见盖层岩石有页岩、泥岩、盐岩、石膏和无水石膏等。页岩、泥岩盖层常与碎屑岩储集层并存;盐岩、石膏盖层大多发育在碳酸盐岩剖面中。在构造变动微弱的地区，裂缝不发育，致密的泥灰岩及石灰岩也可充当盖层。三、圈闭1.2.
定义：圈闭是指能够阻止油气继续运移，并储集遮挡油气使其聚集的场所。形成条件：圈闭是由储集层，盖层和遮挡物三部分组成的。
圈闭的基本功能就是能够聚集油气。在具备充足油源的前提下，圈闭的存在是形成油气藏的必要条件。因此，研究圈闭的形成、类型及其与油气聚集的关系是很重要的。3.类型
根据控制圈闭形成的地质因素，可将圈闭分为三大类1）构造圈闭
构造运动使地层发生变形或变位，即褶皱或断裂。在条件具备时，这些褶皱和断裂就可以形成构造圈闭，如背斜圈闭和断层圈闭等。
2）地层圈闭①地层接触关系
整合：上、下两套岩层呈连续沉积、无沉积间断，这种接触关系的沉降，不断接受沉积。
如果地壳上升使老地层露出水面，遭受风化剥蚀、造成沉积间断。以后再下降、继续接受沉积，就
形成新地层与下伏老地层之间不连续接触的不整合地层圈闭。
角度不整合：在那里，相继沉积下来的岩石部分被剥蚀掉，然后被不渗透的岩帽所覆盖。新、老地层成角度接触的称为
角度不整合，反映了地壳在新地层沉积之前发生过褶皱运动。
在角度不整合中，不整合上部的新岩层覆盖了褶皱剥蚀边缘或下部的倾斜层，形成圈闭。
平行不整合：如果新、老地层之间虽有沉积间断，但仍呈平行接触的叫平行不整合，亦称假整合。平行不整合反映了地壳呈均衡上升或下降，所以新、老地层的产状基本一致。
3）岩性圈闭
在沉积盆地中，由于沉积条件的差异而造成储集层在横向上发生岩性变化，并被不渗透岩层遮挡时，即形成岩性圈闭。如砂岩尖灭和砂岩透镜体等。这种变化是由地层沉积时非寻常的砂和粘土分布所致，如河流三角洲的砂坝。
上述是三种基本圈闭类型，还有许多圈闭是由褶皱、断层、孔隙性变化及其他情况组合而形成的复合圈闭。
四、油气运移与聚集1.油气运移
油气在生油层形成后呈分散状态，在各种外力作用下，运移到附近的圈闭中聚集起来，圈闭构成统一的整体，形成油气藏。
1）定义
油气运移：油气在地层内的任何移动都称为油气运移。
初次运移：生油层中生成的油气向储集层内的运移称为初次运移。
二次运移：油气进入储集层以后的一切运移都称为二次运移，包括油气在储集层内部的运移，也包括油气沿断层面、裂缝的运移
2）运移的动力：动力来源主要有压实作用力、构造运动力、水动力、浮力和毛管压力等。它们在油气运移的两个阶段中起着不同的作用。其中压实作用力对油气的初次运移起主导作用，其他动力对油气的
.由此可见，油气运移是形成油气藏的不可缺少的阶段。
叫整合。它反映了地壳较稳定
:构造圈闭、地层圈闭和岩性圈闭
石油工程概论15
石油工程概论教案讲解
