据对546个大油田的原始石油储量的深度分布的统计,接近一半(47.75%)的石油储量存在于埋深小于1500m的浅部岩层中,95%以上的石油储量赋存于埋深小于3000m的中浅层地层中,而大于3000m的深部储层中拥有的石油储量不足5%。虽然随着深部勘探的进展,在深层会有新的发现,但世界石油浅于3000m占优势的格局不会改变。
石油与天然气在纵向上的分布不同。天然气分布的深度范围远比石油的广,在较深部地层中仍有天然气的分布。目前已知油藏的最大埋深为6543m;已知气藏的最大埋深为8088m。4000m以下以凝析油气藏和气藏为主。
统计表明,天然气在大于3000m的深部地层中所占有的储量比石油高6.6%。目前发现的深度大于3000m的气藏仍较少,同石油相似,大部分天然气储量分布在小于3000m的深度区间内。随勘探程度的提高,深部地层天然气的储量会增加。
油气在纵向上产出的地层年代范围很宽。几乎所有层系都发现了油气藏,且自震旦系到第四系都有原生油气藏。如东西伯利亚勒那-通古斯盆地里菲系(相当干我国的震旦系),存在巨大的原生凝析油气藏和气藏,我国柴达木盆地第四系有大量的原生生物气藏,美国加利福尼亚文图拉盆地发现第四系的原生油藏。
根据许多学者对大油气田中油气原始储量的分布层位的统计,石油主要分布于中、新生界中,占92%-95%,尤以中生界占优势,占60%以上,新生界约占30%,古生界仅占5%-8%。天然气则与此不同,主要赋存在中、古生界中,占总储量的90%,其中古生界占20% -30%,新生界只占10%左右。说明天然气的赋存层位明显比石油偏下,这主要是由于有机质热演化作用的差异所造成的。
若以系为单位统计,则石油以中生代的白垩系储量最多,其次是第三系,再次是侏罗系,古生界中大油田仅占7%,主要分布于二叠系-泥盆系及寒武系:天然气也主要分布于白垩系中,其次是二叠系,第三系居第三位,但整个古生界拥有的储量是第三系的2-3倍。可见,白垩系是最重要的含油气层系,大约1/3以上的石油和天然气赋存于白垩系中。石油和天然气主要赋存于中新生界地层中。