石油地质家将油气从烃源层向储集层的运移，称为初次运移；将油气进入储集层以后的一切运移，称为二次运移(图5-60)。
从水文地质角度讲，油气初次运移属于局部水动力系统的研究范畴。它的驱动力主要有剩余压力(压实作用和欠压实作用)、化学蚀变(蒙脱石等粘土矿物脱水、有机物质生烃作用等)、增热过程(地温增高、水热增压、水体膨胀)、渗透性(盐度差异等)及其他作用(包括构造动力作用、毛细管压力、扩散作用、碳酸盐固结和重结晶作用等)。在有机质演化的不同阶段，排烃动力有所差异(表5-27)。在上述驱动力的作用下，将油气挤出烃源层并输送到储集层的载体主要是沉积成因水(包括沉积原始水和成岩水)。烃源层中的有机质和烃类在数量上与水相比很小，大量的水运动必然影响或控制着烃类的运移方向和效果。真柄钦次(1981)认为，水运动在油气初次运移中具有十分重要的作用。沉积成因水由于埋藏比较深，在封闭的水文地球化学环境中有许多独特的特点，如：极易从泥质岩石中向砂质岩石中流动；在渗透压差的作用下，通过半渗透膜从盐度低处向盐度高处运动；它的流动与流速主要受剩余压力的控制，其运动范围有一定的限制，多止于压力平衡带附近。前已述及，沉积成因水在“离心流”的背景下，不仅可以横向运动，亦有垂向运动；油气优先聚集在沉积成因水水动力转折带(相对做上升运动的地带)附近。关于沉积成因水的形成、特征及水动力参数的有关计算见第二章。
图5-60 油气初次运移和二次运移示意图
(据B.P.Tissot，1984)
A—初次和二次运移早期；B—初次和二次运移晚期及油气藏的形成
表5-27 泥质烃源岩不同阶段的排烃动力
(据张厚福等，1999)
从某种意义上讲，查明生油凹陷内沉积成因水的形成、分布和运动特点，是掌握油气藏分布和油气成藏规律必不可少的研究内容。沉积成因水虽然是有源之水，但并非“取之不尽，用之不竭”的，查明它的储量和动态变化，是全面地评价、合理地开发油气资源的重要依据的一个方面。
石油与天然气的二次运移，是在构造动力与地形等因素的控制下于水的环境里进行的。浮力固然是油气二次运移的直接动力，但也是多与水伴生。因此，水动力可以视为二次运移的主要承担者。流体(包括石油、天然气和地下水)进入储层后，就归属于盆地区域水动力活动的范畴。盆地内同一含水岩系的地下水，构成了统一的水动力系统，由沉积成因水和渗入成因水共同组成了具有区域性的水力连续性或水力联系。其特点是：渗入成因水在重力作用下，水流沿盆地边缘(供水区)流向盆地中心(排泄区)，或流向地势较低的盆地另一侧边缘，因此表现为“向心流”；沉积成因水主要来自于盆地内沉积物经压实而被排挤出来的水，它的流动方向是从盆地沉积中心向周边呈“离心”式流动。这两种不同成因、不同流动方向的地下水，在盆地的一定部位形成动平衡。之后，如果没有发生构造变动，盆地内区域地下水径流特征或控制其运动的动力，不再是地层压力，而只与决定地下水补给、排泄及位能分布的地形条件有关。地下水从高水位向低水位方向流动，即从海拔较高的补给区，经过地下不同埋藏深度，最后流向海拔较低的排泄区，汇集于不同排泄区的地下水流都自成一个独立的系统。从图5-61看出，含水岩系供水区和泄水区海拔高程的差异，造成了测压面呈倾斜状态，使折算压力沿测压面倾斜方向有规律地递减，水从供水区向泄水区流动，而与地层压力无关。图中A、B两点绝对地层压力为
图5-61 折算压力与地下水流方向示意图
hA～hD：为A.B.C.D各点对应的水头压力；h1～h4：从折算平面或是准面算起的A.B.C.D各点对应的高程；hx：A点与B点间折算压力差；hy：C点与D点间折算压力差；H：供水区与泄水区地形标高差。
PA=hA/(ρwg)
PB=hB/(ρwg)
因为
hA＜ hB
所以
PA＜ PB
但两点的折算压力：
含油气盆地水文地质研究
因为
(hB+h2)＜(hA+h1)，二者相差(hA+h1)-(hB+h2)=hx
所以
PA＞ PB
所以尽管A点的地层压力小于B点，但由于A点折算压力大于B点，地下水将从A点流向B点。
又如C、D两点，它们的地层压力相等：
PC=(hC)/(ρwg)
PD=(hD)/(ρwg)
因为
hC=hD
所以
PC=PD
但两点的折算压力不同
含油气盆地水文地质研究
因为
hD+h4＜ hC+h3二者相差(hC+h3)-(hD+h4)=hy
所以
PC′ ＞ PD′
可见，尽管C、D两点的地层压力相等，但地下水将在折算压力差的作用下，从C点流向D点。
对于有两个或两个以上的含水岩系同时存在时，由于它们供水区的海拔高度不同，各层的静水压面高低不等，此时，地下水的运动同样也是从高水压头区向低水压头区流动(包括水平和穿层向上，向下的垂向流动)。
由上述可知，区域水动力场内的地下水运动方向，不决定于含水岩系的绝对地层压力，而主要受水头压力或折算压力所控制。
区域水动力场由于有补给和排泄，则含水岩系中的地下水不断的得到交替更新，并从补给区向排泄区不断地运动而产生地下径流。根据地下水径流参数与特征(包括径流方向、径流速度、径流量大小、控制径流条件和影响因素、水交替类型和程度等)，可将地下水径流分为以下五种基本类型。
1)畅流型：地下水的流线大致近于平行，流向变化不大，水力坡度相对较大，源远流长。侧向运动和交替占绝对优势，补给与排泄条件良好，径流通畅，水交替较强。以单斜岩层中裂隙或孔隙-裂隙承压水为主。如鄂尔多斯盆地侏罗系延安组含水岩系中的油田水等。
2)汇流型：地下水的流线在平面上近于汇集状，水力坡度常由小变大。汇流型盆地的水交替属混合型，边缘以侧向为主，中间由于越流补给垂向交替比例增大。其排泄条件取决于地下水出口特征。基岩裂隙水自流盆地多属于这种类型，如松辽盆地下白垩系油田水，塔里木盆地石炭-侏罗系油田水等。碳酸盐岩地下水以汇流型为主，汇集了周边渗透性能差异较大的不同地质时代的基岩地下水，集中径流排出，如冀中坳陷古潜山油田水、塔里木盆地古生代(尤其是中、下古生界)油田水等。
3)散流型：与汇流型相反，地下水流线在平面上呈散开放射状，水力坡度一般是由大逐渐变小，主要是由于地下水补给集中排泄分散所致。水交替以侧向为主，局部地区(岩性变化等)垂向交替增加。地下水储集体主要为冲积扇，砂砾岩体平面上呈扇型、纵剖面呈楔状、横剖面呈透镜体，其中赋存的地下水可作为散流型的代表，如准噶尔盆地克拉玛依-乌尔禾三叠系油田水；泌阳凹陷南部地区双河、赵凹、安棚一带的古近系核桃园组油田水等。
4)缓流型：水力坡度较小，地下水面与测压水面近于水平，流动缓慢，流线大致平行或变化不大。水交替微弱。常形成高矿化度的地下水。排泄条件较差，如江汉盆地潜江凹陷潜江组油田水，东濮凹陷古近系沙河街组油田水等。
5)滞流型：水力坡度趋于零，地下水径流基本处于停滞状态，多以垂直越流排泄，形成特殊封存的盐卤水等。
含油气盆地内地下水携带油气运移时，具有极为复杂的关系，就运动方向上，既有侧向运动(水平运动)、也有沿断裂破碎带作垂向穿层式运动或越流运动，还有多种形式的混合运动。从区域水动力场特征出发，下述地区往往是油气优先富集的地带：①转折带，包括地下水流速减慢的准停滞带、流动方向突变带、孔隙度(渗透率)或压力下降带等；地下水峰面内各种圈闭，如构造、地层、岩性及水动力圈闭等；两种不同成因(沉积与渗入)地下水汇合后形成的越流泄水区(图5-62)；②地下水穿过盆地内部流动时的泄水区或沉积成因水长期流向的地区；③溶解盐类(主要是硫酸盐和氯化物)含量相对较高的地区及正的地温异常区；④局部水动力环境的横向水力梯度为零、动压力增高为正值的地区(水的势能由高到低的变换带)。
图5-62 不同成因地下水汇合后的油气聚集示意图
亚科布松(Γ.Π.Яκобсн)从盆地区域水动力场特征考虑，将其分为三个地带：
A带——古折算压力最高的地带，盆地生油气中最早向储集层提供沉积成因水和油气的地带。
B带——古折算压力最低的地带，为最终接受油气的地带，一般为盆地边缘地区。
C带——处于A带和B带的过渡带上，是油气聚集的主要地区。
C带是寻找油气藏最有利的地带，特别是其中形成较早的构造圈闭以及处于C带和B带之间的岩性或地层圈闭都有可能形成油气藏。
综合上述，油气初次运移的局部水动力单元(系统)是盆地区域水动力场的一部分，二者之间有密切的成生联系(图5-63)。地下水的运动规律，决定或控制了油气运移富集的地带。
图5-63 含油气盆地局部水动力系统与区域水动力场关系示意图
(据楼章华等，1995)
A—烃源岩区及沉积成因水循环区；B—油气有利聚集带；C—渗入成因水循环区。1，2—局部水动力系统