Question

油气聚集

Answer 1

油气圈闭是油气聚集的主要场所。油气圈闭为二元结构，即必须同时具备平衡结构和耗散结构。圈闭上部为平衡结构，圈闭下部为耗散结构，见图2.4。

油气聚集过程包括3个阶段：①油气在水动力作用下不断地进入圈闭；②从地下水中分离出弥散的油气；③油气中的水不断地从圈闭的另一边排走。油气在水动力作用下，进入圈闭后，由于圈闭的泄压作用和浮力作用，油气与水发生分离，并在圈闭中不断聚集起来。只有圈闭上部为平衡结构（死结构），为封闭系统，才能使进入圈闭的油气在水动力作用下源源不断地从生油层中运移过来，不断地进行充注，形成大的油气田。根据耗散结构最小熵产生原理，当边界条件阻止系统达到平衡态时，系统将选择一个最小能量耗散的状态。圈闭中的油气就是一个零耗散的特例。

图2.4 油气圈闭的二元结构

Ⅰ—平衡结构；Ⅱ—耗散结构

盆地中目前油气田的分布是数百万年、数千万年、甚至数亿年来不断演化的结果。盆地演化是不可逆的，泥岩压实、沉积水排泄和油气运聚都是不可逆的。任何不可逆过程均伴随着能量的耗散，实际上，不可逆过程都是能量耗散过程。油气运聚是一个从高势区向低势区运动的过程，也是一个能量不断耗散、物质不断交换的不可逆过程。不可逆过程总是向混乱程度加大（即熵增大）的方向进行。当系统达到平衡时，熵达到极大值，自发过程就停止进行。

综上所述，沉积水的水动力作用产生离心流，渗入水的水动力作用产生向心流，二者作用之结果必然会产生一个压力平衡带。这个压力平衡带往往有利于油气聚集，压力平衡带上的圈闭往往为有效圈闭。由于渗入水作用方向与沉积水作用方向正好相反，起到了阻止沉积水和油气进一步向上溢散的作用，使盆地内的水系统达到一个动态平衡。因此，油气就在沉积水和渗入水锋面位置的压力平衡带上的圈闭中聚集起来。