条件1：烃源岩

石油与天然气由烃类组成，这是一种由碳和氢构成的分子。众所周知，由于烃类会受到我们四周存在于空气中的细菌（喜氧细菌）的分解和氧化作用的破坏，所以这些烃类物质不可能在地球表面长期存在，它们会非常迅速地转化为二氧化碳和水。

在自然状态下，烃类不会存在于地球深部的岩石层内，因为在超过某一特定的深度（大约10千米）处，由于温度过高（越往深处去，温度就越高），它们就会被破坏。

条件2：沉积作用。

在海底聚集的沉积物渐渐地变厚（这是一个极其缓慢的过程），每百万年的沉积厚度可以从几米到几百米，在上覆沉积物不断增加的情况下，烃源岩会渐渐下沉。所幸的是，它们的质量促进了进一步的沉积，这样就可以为沉积物的进一步聚集提供了空间。这种现象称为沉降，是沉积盆地的一种特征。而且是一种规模宏大的现象，随着连续沉降，沉积物的厚度可达数千米，有时在盆地的中心部位可达8000米。

随着埋葬深度的逐渐增加，温度逐渐升高，在大型盆地内，一般大约没下沉100米，被掩埋的岩层的温度就会上升3℃。随着沉积物重量的增加，其中的有机质就会不断被压缩，每向下100米，压力会增加2．5兆帕。接下来，在1000米的深度处，温度已达50飞，压力达到25兆帕，其中的碳原子和氢原子被重新排列到一起。同时发生变化的还有氮、硫和磷原子，以及其他生命的必需元素，这些元素被渐渐地清除掉，有机质就会转化为干酪根。干酪根开始生成液态烃－石油和天然气的温度为100℃左右。与这一温度区间相对应的埋藏深度区域在2200－3800米之间。随着进一步埋深，液态烃的生成达到最大值，即生油高峰，所生成的液态烃变轻而且会有越来越多的天然气生成。在3800－5000米的深度区间，干酪根开始产生最轻的烃类－甲烷。这样，渐渐地，烃源岩产生液态烃，并以产出天然气结束，如此发展下去，直至生烃潜力耗尽。烃源岩产生液态烃的深度区间称为生油窗。生成液态烃和气体的相对比例取决于烃源岩的性质，比如，如果有机质碎屑主要由动物体组织构成，就可以产生更多的液态烃。反之，如果有机质中以植物碎屑为主，则可能以产气为主，不可能产出大量液态烃。实际上，如果我们认为石油在3000米的深度处生成且推测平均沉积速度为50米／百万年，则那些死去的生物所转化成液态烃所需的时间就必须长达6000万年。

条件3：石油向上的运移。

新生成的烃类是小分子，而且它们在烃源岩内所占居的空间远远大于原始干酪根所占的，因此，它们就会在渗透的作用下被挤入包裹在烃源岩四周的岩石中去。天然气和不断生成的油比水密度小（在基岩层内，地层水将岩石完全浸泡着），然后，石油就开始缓慢地向地表运移，这就是运移的开始。如果可能，它们会沿着岩石内矿物之间的缝隙向上移动。它们的运移速度取决于岩石允许液体通过的能力，这种能力被称为渗透率。如果有非渗透性岩石层遮蔽，石油就会沿着这种岩石作侧向的移动，直到遇到裂隙或薄弱处而再次转为向上运移。天然气的分子更小，可以更快、更容易地进入那些渗透率极差的岩石。一些烃类（主要是天然气）能够溶解在地层水中而通过岩层，其他烃类则被岩石的颗粒所吸附。这些烃类在上升途中可能会被阻拦，即所谓的运移损失。这种损失可能极为显著，在石油和天然气经过最长的向上运移路径的情况下尤甚。

如果没有遇到阻碍，烃类就会到达地表，最轻的组分（气体和挥发性液体）就会在被破坏殆尽之前扩散进入大气，最重的烃类被氧化或被细菌分解。唯一能够继续存在一段时间的是极重的组分，它们大多以固体的焦油沥青形式被埋藏在地表之下几米至几十米的深处。

条件4：储集层。

石油和天然气在一个盆地内生成，然后在沉积岩内运移。这些岩石拥有一个共同的特点：都在水体（大洋、大海、沼泽、湖泊）内以颗粒的形式沉积形成。这些颗粒可能极大（如砾石），也可能极小（砂粒）或呈微粒状，或为淤泥，它们层层相叠，但其间保存有空隙和通道－称为岩石的孔隙。岩石的孔隙度是按照孔隙体积占岩石的总体积的百分比测定的。问题是石油工作者们为什么对岩石的孔隙度和渗透率如此感兴趣？原因非常简单，由于岩石内含有大量的石油和天然气，所以岩石必须具有良好的孔隙度（有效空间，其中的烃类可以驱替水）和良好的渗透率（开采石油和天然气时，在泵压作用下，石油和天然气就能迅速运动）。同时具有良好的孔隙度和渗透率的岩石层就是储集层。岩石的这两种物性越好，储集层的性能就越好。岩石如果发生破裂，它的储集性能就可提高。在绝大多数情况下，构成一套良好储集层的岩石是砂岩或碳酸盐岩（钙质的和白云质的）。在砧土岩内，构成它的颗粒之间存在大量空间，但这些颗粒往往呈扁平状，它们会彼此非常紧密地结合在一起，导致它们的垂向渗透率可以认为是零。

条件5：盖层－非渗透性遮挡层。

烃类一旦开始通过储集层运移，即在地层水内连续向上移动，就需要有一套阻碍它们的遮挡层，如果缺乏遮挡，储集层内就会空空如也，或者只有水存在，烃类也不会在其中聚集成藏。为了阻止烃类的运移，在油气藏的上方，就需要有一套非渗透性岩石，我们称之为封闭或盖层岩石。盖层岩石往往是砧土，有时也可能是结晶的盐层，比如一些被极度压实的碳酸盐岩也可能成为盖层，但渗透率较大的岩石是不能成为盖层的。

条件6：油气圈闭。

储集层具有聚集烃类的能力，盖层阻止了这些烃类向上至地表的运移。但这些对于油气的聚集并形成有规模的油田或气田依然是不够的。实际上，油气一旦到达盖层岩石之下，就会进入它们可能继续上升的空间，充斥所有的逃逸点，因此就需要具有大型而密封的体积，这样烃类才能聚集起足够的量以供勘探。这种密封的体积称为圈闭，是岩石层的变形而形成的。圈闭从逃逸点到最高点的距离越长，圈闭的体积就越大。

圈闭内烃类的充注取决于多种条件－它可以充填石油或天然气，或两者兼而有之，如果充填的是石油和天然气，则由于天然气较轻，会集中在圈闭的顶部，呈天然气在上、油在下的状态分布。值得注意的是，即使在圈闭内仅含石油时，也会有大量的天然气，因为天然气易溶解在石油内。同样，当圈闭内仅有天然气时，也会存在相当数量的轻质液态烃―凝析油。。此外，在储集层内的岩石颗粒之间还会吸附少量的水，称为残留水。自然界中存在着不同类型的圈闭，我们将其分为两大类：（1）构造圈闭，占绝大多数；（2）地层圈闭。

条件7：石油与天然气的保存。

烃类一旦进入圈闭，就会受到各方面的影响，正如我们所知的那样―烃类不喜欢氧气和细菌。然而，当一个油藏距离地表太近时，雨水也会下渗进入油藏，这种水携带着氧气和各种贪食的细菌，它们开始侵蚀石油，使得石油内的轻质组分被大量分解、破坏、释放出气体。之后，所有的剩余物都是难以开采的重质而勃稠的烃类。如果圈闭内的物质没有逃逸，勘探家们对所剩的物质没有兴趣，就不会顾及那里的资源了。这些剩余物将经历十分严重的蜕变，只会剩下垃圾废物！在50－55℃的温度区间，能够导致上述转变的细菌无法存活。因此，在55℃之上，石油能够得以长期保存。广义地讲，我们可以认为在小于1000米的埋藏深度处发现油藏时，就是令人焦虑之时－它们很可能已经被破坏了。然而，在更深处发现的油藏也不能完全幸免于因地壳抬升所造成的破坏作用。在这种情况下，勘探家们的顾虑在于岩石的运动。如果构造运动发生，就会破坏油气圈闭，使圈闭的密闭性降低，甚至完全被摧毁，更常见的现象是岩石运动产生的裂隙与破裂会破坏圈闭的密闭性，导致圈闭内烃类物质逃逸。圈闭的生命和使命就此完结：空了。