含油氣系統

含油氣系統（Petroleum System）是盆地中一個自然的烴類流體系統，其中包含一套有效烴源岩、與該源岩有關的油氣及油氣藏形成所必須的一切地質要素及作用。

地質要素包括油氣源岩、儲集岩、蓋層及上覆岩層這些靜態因素，而地質作用指的是圈閉的形成及烴類的生成、運移、聚集這一發展過程。這些基本要素和作用必須在時間上和空間上配合好，以便源岩中的有機質能轉化為石油聚集。只有同時具備基本要素和作用，才能構成含油氣系統。含油氣系統分布於已知所有這些基本要素和作用的地區，或者認為很有希望或很有可能出現的地區。因此，含油氣系統是一種油氣地質綜合研究方法。從油氣聚集單元來看，含油氣系統是介於含油氣盆地（或含油氣區）與油氣聚集帶（或成藏組合）之間的一個油氣地質單元。一個含油氣盆地或含油氣區內，可有若干個含油氣系統重疊分布。

基本介紹

• 中文名：含油氣系統
• 地質：油氣系統
• 有效烴源岩：油氣源岩
• 油氣聚集單元：油氣區

發展

含油氣系統（Prtroleum System）是本世紀90年代興起的石油地質學重要進展之一。 早在1963年我國大慶勘探指揮部綜合研究大隊胡朝元等就曾提出過成油系統（胡朝元，1997）、1972年美國學者Dow發表過石油系統（Oil System），均未引起注意。直到1991年美國石油地質學家協會年會、1994年美國和墨西哥兩國石油地質學家協會在墨西哥城聯合舉行"含油氣系統地質研討會"前後，陸續出版了《美國含油氣系統》（1988）、《含油氣系統研究現狀與方法》（1990，1992）（Magoon，1992）等著作，尤其是Magoon和Dow合編的重要論文集《含油氣系統--從源岩到圈閉》（Magoon & Dow，1994）於1994年出版後，倍受國際石油地質界對含油氣系統的廣泛關注，正在發展成為內涵豐富、研究和成圖思路明確、融匯多學科新理論新技術的石油地質綜合研究方法，在指導油氣勘探實踐中發揮著日益重要的作用。

"八五"以來，我國一些科技攻關項目也將含油氣系統列為重要研究內容，獲得不少新認識及新成果；另一方面，國內外學者對含油氣系統的定義、內涵、研究方法及套用範圍等尚眾說紛紜、意見不一。因此，為了溝通觀點、交流成果、相互切磋、共促發展，中國石油學會石油地質專業委員會於1996年11月在貴州省安順市召開了"中國含油氣系統及其在油氣勘探中的套用學術研討會"，會後於1997年出版了《中國含油氣系統的套用與進展》論文集（中國石油學會石油地質專業委員會編，1997），比較全面地反映了我國的研究現狀和水平。

冷靜思考含油氣系統的概念、方法及其來龍去脈，深感它的思路、方法依據與系統論有著密切的聯繫。系統論在當代自然科學和社會科學領域裡已被廣泛套用，若從系統論的高度來研究含油氣系統，必將促進含油氣系統理論、方法、套用的深入發展（張厚福，1997）。　

地質要素

劃分與分析含油氣系統，首先需研究含油氣盆地（或含油氣區）內油氣藏形成的基本地質要素及成藏作用過程。

基本地質要素包含有效烴源岩層系、儲集層、蓋層及上覆岩系。

有效烴源岩：在生物或地溫作用下，在特定時刻能夠生成油氣、具有連續分布範圍的有機質伴隨礦物質堆積。烴源岩的體積可通過研究有機相的類型及分布來確定，包括其中所含有機質的質量、數量及熱成熟度。可能是正在生油的；也可能在地質歷史上曾經是有效烴源岩而現已消耗殆盡。

儲集層：根據儲集層中含有有效烴源岩生成油氣的百分比來區分主要與次要儲集層。主要儲集層系指位於運移通道良好的圈閉中，儲集了大部分原生油氣者；而運移通道效率較差，捕集油氣數量較少者，為次要儲集層。

蓋層：含油氣系統中有兩類蓋層。區域蓋層是覆蓋是盆地內運移烴類的大範圍蓋層；而局部蓋層則為限制油氣聚集成藏的直接蓋層。

上覆岩系：也是一項易被忽略的基本地質要素，系指上覆於烴源岩、儲集層和蓋層的一套沉積岩系。在烴源岩有機質的生油氣過程中，上覆岩系的厚度、熱導率、熱流值及地表溫度等均起著決定性作用。

成藏作用

成藏作用過程包含具備基本地質要素到圈閉形成、油氣生成、運移、聚集等油氣藏形成的全過程。時間跨度可從幾百萬年至三億年（Tissot，1984）；這些要素與作用必須有良好的時間-空間配置，才能使有機質轉化為油氣，進而形成油氣藏，並經歷漫長的保存階段。

結構

在具備上述基本地質要素與成藏作用過程的前提下，在研究含油氣系統的組成時，必須分析含油氣盆地或含油氣區內，是否能滿足有效含油氣系統存在的定量基礎：

在圈閉形成過程中或形成後，體積上有足夠數量的油氣生成；

有利的運移排出幾何通道，保證油氣能呈匯聚式地運移到圈閉中去而不致逸散；

存在容積足夠大的系列圈閉，能夠保存從最初注入至現在繼續充注的油氣。

因此，根據各含油氣盆地或含油氣區的石油地質特徵，研究含油氣系統的組成時，可以提出不同的方案，但是至少應包括四個子系統：生成子系統。在某一時間段內能提供一定數量的油氣。受一些化學作用控制：死亡有機體→乾酪根，屬生物化學降解作用；乾酪根→石油和天然氣，一般屬熱化學動力學反應。在構造應力作用下，塑性變形階段有機質成熟轉化為油氣，屬力學化學反應過程。

儲集子系統。在某一層段內具有連通孔隙，能使流體儲存，並在其中滲濾的岩層稱為儲集層，它構成油氣藏的基本要素之一，是含油氣系統內的基本子系統。

運移-捕集子系統。從成熟烴源岩匯集與分配油氣，形成商業油氣藏或逸散。它受物理作用控制：油氣在地層水中的浮力、孔隙介質中的流體滲流、毛管壓力、構造應力、壓力-溫度-組分關係等。

保存子系統。圈閉捕集大量的油氣形成現今商業性油氣藏，必須受局部蓋層、區域蓋層的封蓋及其它封閉體系的限制，這種使油氣聚集後不致於逸散的系統即為保存子系統。

儲蓋層在前面章節討論較詳盡，在此重點討論生成子系統與運移-捕集子系統。