油藏地质学第2章储集层课件.ppt

1、第二章第二章 油气储集层油气储集层（ReservoirReservoir）v1 储集层基本特征储集层基本特征 一、基本概念一、基本概念二、储集层的基本特征二、储集层的基本特征 岩石的孔隙性岩石的孔隙性 岩石的渗透性岩石的渗透性 油气储层的孔渗标准油气储层的孔渗标准 储层孔隙度与渗透率的关系储层孔隙度与渗透率的关系 三、三、储集层类型储集层类型 一、基本概念一、基本概念1.储集层：储集层：凡是能够凡是能够储存储存和和渗滤渗滤流体的岩层。流体的岩层。2.含油气层：含油气层：储集了一定数量的石油或天然气的储集层。储集了一定数量的石油或天然气的储集层。3.油层：油层：具有工业价值的含油气层。具有工业价

2、值的含油气层。4.产层：产层：已经开采的具有工业价值的含油气层。已经开采的具有工业价值的含油气层。二、储集层的基本特征二、储集层的基本特征孔隙性：孔隙性：具有能够储存油气的孔隙空间的性质反映储油能力具有能够储存油气的孔隙空间的性质反映储油能力的大小的大小 渗透性：渗透性：在有压差存在的条件下在有压差存在的条件下,岩石本身容许流体通过的性岩石本身容许流体通过的性能能反映产油能力的大小反映产油能力的大小 度量参数:孔隙性孔隙性 孔隙度孔隙度渗透性渗透性 渗透率渗透率 岩石的孔隙性（岩石的孔隙性（Porosity)Porosity)孔隙：孔隙：指岩石未被固体物质所充填的空间指岩石未被固体物质所充填的

3、空间（广义）（广义）。1.1.总孔隙度：总孔隙度：(又称绝对孔隙度，又称绝对孔隙度，Absolute or total porosity)岩样中所有孔隙空间总体积与该岩样总体积的比值，以百分数表岩样中所有孔隙空间总体积与该岩样总体积的比值，以百分数表示。示。100%VrVP 孔隙分类（按岩石中孔隙大小和对流体所起的作用）：孔隙分类（按岩石中孔隙大小和对流体所起的作用）：超毛细管孔隙超毛细管孔隙管形孔隙直径管形孔隙直径0.5mm；裂缝宽度；裂缝宽度0.25mm毛细管孔隙毛细管孔隙管形孔隙直径管形孔隙直径：0.50.0002mm裂缝宽度：裂缝宽度：0.250.0001mm微毛细管孔隙微毛细管孔隙管

4、形孔隙直径管形孔隙直径0.0002mm；裂缝宽度；裂缝宽度0.0001mm2.有效孔隙度有效孔隙度(Effective porosity)指岩样中相互连通、且在一定压力下允许流体在其中流动的孔指岩样中相互连通、且在一定压力下允许流体在其中流动的孔隙总体积与该岩样总体积的比值，以百分数表示。隙总体积与该岩样总体积的比值，以百分数表示。100VVree 常简称为常简称为“孔隙度孔隙度”储量计算的重要参数储量计算的重要参数 储集层大多在储集层大多在10102020（砂岩）（砂岩）5%(10001000极好极好常规储层常规储层2 21000-5001000-500好好3 3500-100500-100

5、中等中等4 4100-10100-10较差较差5 510-110-1差差-可能可能低渗透储层低渗透储层6 61-0.11-0.1不渗透不渗透7 70.111亿桶的油田有亿桶的油田有546546个，碳酸盐岩类储集层占个，碳酸盐岩类储集层占42.7%42.7%。产量产量60%60%。世界上日产世界上日产1 110104 4t t以上的以上的9 9口油井口油井，7 7口口都位于碳酸盐岩储集层。都位于碳酸盐岩储集层。我国已发现的大油气田有我国已发现的大油气田有200200多个，占多个，占28.7%28.7%。其中：其中：四川盆地四川盆地 J J（大安寨）、（大安寨）、T Tc c（嘉陵江）、（嘉陵江）

6、、P P（阳新统）、（阳新统）、C C（川（川 东）、震旦系（威远）东）、震旦系（威远）鄂尔多斯盆地鄂尔多斯盆地 O O2 2 石灰岩石灰岩 塔里木盆地塔里木盆地 O S C O S C 石灰岩石灰岩 任丘任丘 震旦系雾迷山组震旦系雾迷山组 灰岩灰岩岩石类型岩石类型：石灰岩、白云岩、白云质灰岩、生物碎屑岩、鲕粒灰岩、礁灰石灰岩、白云岩、白云质灰岩、生物碎屑岩、鲕粒灰岩、礁灰岩岩一、碳酸盐岩储集空间类型一、碳酸盐岩储集空间类型孔隙孔隙、溶蚀孔、洞、裂缝溶蚀孔、洞、裂缝储渗特征：储渗特征：储集空间类型多、成因复杂，次生改造作用明显。储集空间类型多、成因复杂，次生改造作用明显。溶蚀孔隙和（或）裂缝的

7、发育程度常成为影响储渗性能的关溶蚀孔隙和（或）裂缝的发育程度常成为影响储渗性能的关键因素。键因素。物性分布常表现出较强的非均质性，同一产层常常高产井、物性分布常表现出较强的非均质性，同一产层常常高产井、低产井、干井交叉出现，井间干扰明显。低产井、干井交叉出现，井间干扰明显。钻井中常出现钻具放空，钻速加快，井漏，井涌，井喷等现钻井中常出现钻具放空，钻速加快，井漏，井涌，井喷等现象。象。二、碳酸盐岩孔隙二、碳酸盐岩孔隙碳酸盐岩的孔隙类型碳酸盐岩的孔隙类型 粒间孔隙粒间孔隙 粒内孔隙粒内孔隙 晶间孔隙晶间孔隙溶模孔隙溶模孔隙 窗格孔隙窗格孔隙遮蔽孔隙遮蔽孔隙 生长格架孔隙生长格架孔隙组组 构构选择性

8、的选择性的 裂裂 缝缝 溶沟溶沟溶洞溶洞 非非组构选择性的组构选择性的角砾孔隙角砾孔隙生物钻孔生物钻孔生物潜穴生物潜穴 收缩孔隙收缩孔隙 组构选择性或非组构选择性的组构选择性或非组构选择性的 碳酸盐岩的孔隙类型碳酸盐岩的孔隙类型(据据 Choquette and Pray,1970)孔隙成因类型及特征孔隙成因类型及特征 1.原生孔隙原生孔隙 粒间孔隙粒间孔隙以鲕粒灰岩、生物灰岩、生物碎屑灰岩、内碎屑灰岩最发育以鲕粒灰岩、生物灰岩、生物碎屑灰岩、内碎屑灰岩最发育；粒内孔隙粒内孔隙以生物体腔孔、鲕粒内孔较多以生物体腔孔、鲕粒内孔较多；生物骨架孔生物骨架孔生物礁灰岩生物礁灰岩2 2次生孔隙次生孔隙溶

9、蚀孔隙溶蚀孔隙 岩石组分被溶解形成的孔隙岩石组分被溶解形成的孔隙.粒内粒内/粒间粒间/晶间溶孔晶间溶孔 按大小分为按大小分为溶孔溶孔(大致等轴状大致等轴状,d0.5-1mm)d1mm)d1mm)溶缝溶缝.溶洞和溶缝在古风化壳上最发育溶洞和溶缝在古风化壳上最发育.粒内溶孔粒内溶孔 粒间溶孔粒间溶孔 其它溶孔、溶洞其它溶孔、溶洞 晶间孔晶间孔晶间孔隙晶间孔隙 由于交代由于交代/重结晶重结晶/胶结等作用形成的矿物晶体之间的胶结等作用形成的矿物晶体之间的 孔隙孔隙.以以白云岩化作用白云岩化作用形成的晶间孔隙最重要形成的晶间孔隙最重要Smackover Formation,Alabama(Photogr

10、aph by D.C.Kopaska-Merkel)MoldicPores Due to dissolution and collapse of ooids (allochemical particles)Isolated pores Low effective porosity Low permeabilityBlue areas are pores.CalciteDolomiteMoldicPoreSmackover Formation,Alabama(Photograph by D.C.Kopaska-Merkel)Combination pore system Moldic pores

11、 formed through dissolution of ooids(allochemical particles)Connected pores High effective porosity High permeabilityMoldicPoreInterparticlePoresMoldic andInterparticle Pores 孔隙发育控制因素孔隙发育控制因素在不同因素影响下方解石和白云石溶解度的变化示意图在不同因素影响下方解石和白云石溶解度的变化示意图 (据据CCOOOB,CCOOOB,转引自潘钟祥，转引自潘钟祥，1986)1986)A-A-温度影响温度影响（在（在COC

12、O2 2压力为压力为9.806659.8066510104 4PaPa的条件下的条件下););B-B-碳酸含量的影响碳酸含量的影响(温度为温度为25);25);C-CaSOC-CaSO4 4的影响的影响(COCO2 2压力压力 0.00120.00129.806659.8066510104 4Pa,Pa,温度温度为为25)25)1-1-方解石方解石；2-2-白云石白云石地下水运动的垂直分带性地下水运动的垂直分带性 渗流带渗流带:水流方向近水流方向近垂直垂直,流速快流速快,作用时作用时间短间短,溶解作用差溶解作用差,仅仅发育垂直溶缝、洞。发育垂直溶缝、洞。潜流带潜流带:水作水平流水作水平流动动,

13、流速慢流速慢,作用时间长作用时间长,水平溶洞发育。水平溶洞发育。潜水面的位置会发生潜水面的位置会发生季节性变化。季节性变化。潜水面附近是溶蚀孔洞最发育的地带潜水面附近是溶蚀孔洞最发育的地带地貌、气候、构造因素地貌、气候、构造因素的影响的影响 地貌：河谷、海岸、湖岸汇水区、泄水区，溶蚀作用时间长地貌：河谷、海岸、湖岸汇水区、泄水区，溶蚀作用时间长 气候：温暖、潮湿地区植被繁茂（提供大量气候：温暖、潮湿地区植被繁茂（提供大量COCO2 2和有机酸和有机酸),),水量充沛水量充沛 构造因素：不整合面、古风化壳、张性断层区、岩石破碎带、褶构造因素：不整合面、古风化壳、张性断层区、岩石破碎带、褶 皱构造

14、轴部、各类褶皱的交汇部位孔缝发育，为溶皱构造轴部、各类褶皱的交汇部位孔缝发育，为溶 蚀水的运动提供了良好通道蚀水的运动提供了良好通道抬升暴露不整合与岩溶的发育抬升暴露不整合与岩溶的发育三、碳酸盐岩的裂缝三、碳酸盐岩的裂缝 裂缝成因类型裂缝成因类型 1成岩缝成岩缝由于沉积物在石化过程中被压实、失水收缩、干裂或重结晶作由于沉积物在石化过程中被压实、失水收缩、干裂或重结晶作用所形成。用所形成。特点：分布受层理限制、不穿层、平行层面、缝面弯曲、不规特点：分布受层理限制、不穿层、平行层面、缝面弯曲、不规则，规模小。则，规模小。2构造缝构造缝特点：边缘平直、延伸较远，具方向性且成组出现。特点：边缘平直、延

15、伸较远，具方向性且成组出现。3溶蚀洞缝溶蚀洞缝 指古风化壳由于地表淋滤和地下水渗滤溶蚀所形成或原有的裂指古风化壳由于地表淋滤和地下水渗滤溶蚀所形成或原有的裂缝改造而形成缝改造而形成 特点：有裂缝大小不均匀，形态奇特，与溶孔、溶洞伴生，常有特点：有裂缝大小不均匀，形态奇特，与溶孔、溶洞伴生，常有陆源砂岩或围岩岩块充填。陆源砂岩或围岩岩块充填。构造裂缝发育控制因素构造裂缝发育控制因素1.岩性因素（脆性）岩性因素（脆性）岩石成分：脆性由大到小：岩石成分：脆性由大到小：白云岩、泥质白云岩白云岩、泥质白云岩石灰岩、白云质灰岩石灰岩、白云质灰岩泥灰岩泥灰岩盐岩盐岩石膏石膏随着泥质含量增加，岩石脆性减弱，塑

16、性增加；随着泥质含量增加，岩石脆性减弱，塑性增加；硅质含量增加，岩石脆性增加，塑性减弱。硅质含量增加，岩石脆性增加，塑性减弱。岩石结构岩石结构质纯粒粗的碳酸盐岩脆性大，易产生裂缝。质纯粒粗的碳酸盐岩脆性大，易产生裂缝。厚度及组合厚度及组合厚度小，裂缝发育，但规模小；薄互层也易产生裂缝。厚度小，裂缝发育，但规模小；薄互层也易产生裂缝。厚层碳酸盐岩缝少，但缝规模大厚层碳酸盐岩缝少，但缝规模大。白云岩化作用白云岩化作用石灰岩向白云岩变化中，晶粒变粗，脆性增加，裂缝易发育。石灰岩向白云岩变化中，晶粒变粗，脆性增加，裂缝易发育。2.构造因素构造因素 受应力作用控制受应力作用控制作用力的强弱、性质、受力次

17、数、变作用力的强弱、性质、受力次数、变形环境、变形阶段形环境、变形阶段。四川局：一占（高点）三沿（沿长轴、沿断层、沿扭曲）四川局：一占（高点）三沿（沿长轴、沿断层、沿扭曲）裂缝性储集层裂缝孔隙度（裂缝率）的范围裂缝性储集层裂缝孔隙度（裂缝率）的范围四、砂岩储集层与碳酸盐岩储集层比较四、砂岩储集层与碳酸盐岩储集层比较现代碳酸盐沉积物与古代碳酸盐岩及现代碳酸盐沉积物与古代碳酸盐岩及碳酸盐岩储集层孔隙度的比较碳酸盐岩储集层孔隙度的比较五、碳酸盐岩储层类型五、碳酸盐岩储层类型 孔隙型碳酸盐岩储集层孔隙型碳酸盐岩储集层特点：粒间孔、晶间孔、生物骨架孔特点：粒间孔、晶间孔、生物骨架孔沙特：加瓦尔油田上侏罗

18、阿拉伯组砂屑灰岩，钙藻、有沙特：加瓦尔油田上侏罗阿拉伯组砂屑灰岩，钙藻、有孔虫，孔虫，21%，K4000mD，分布稳定、产量高；，分布稳定、产量高；Q可采可采：107亿亿伊拉克：基尔库克（伊拉克：基尔库克（Q可采可采：21.4亿）生物礁。亿）生物礁。四川盆地主力油层湖相介壳灰岩四川盆地主力油层湖相介壳灰岩 裂缝型碳酸盐岩储集层裂缝型碳酸盐岩储集层特点：发育在致密、性脆、质纯的碳酸盐岩中特点：发育在致密、性脆、质纯的碳酸盐岩中伊朗：加奇沙兰（阿斯马利灰岩，单井日产伊朗：加奇沙兰（阿斯马利灰岩，单井日产1.3万吨）；万吨）；我国：川南纳西气田。我国：川南纳西气田。溶蚀型碳酸盐岩储集层溶蚀型碳酸盐岩

19、储集层特点：发育各种各样的溶蚀孔隙、裂缝，常分布在不整特点：发育各种各样的溶蚀孔隙、裂缝，常分布在不整合面和大断裂带附近合面和大断裂带附近。钻井过程中易出现放空、井喷、泥。钻井过程中易出现放空、井喷、泥浆漏失等现象。浆漏失等现象。任丘：前震旦系古潜山油田，任丘：前震旦系古潜山油田，1000t/d 复合型碳酸盐岩储集层复合型碳酸盐岩储集层1、裂缝孔隙型裂缝孔隙型 孔隙是主要的储集空间，裂缝是主要的渗滤通道和富集网络。孔隙是主要的储集空间，裂缝是主要的渗滤通道和富集网络。2、裂缝洞穴型（缝洞型）裂缝洞穴型（缝洞型）洞穴是主要的储集空间，裂缝是主要的产出通道。洞穴是主要的储集空间，裂缝是主要的产出通

20、道。3、孔隙型孔隙型 岩石的孔隙度和渗透率均较高，裂缝作用甚小，与砂岩孔隙岩石的孔隙度和渗透率均较高，裂缝作用甚小，与砂岩孔隙结构结构 十分类似。十分类似。4、裂缝型裂缝型 多见于不纯的碳酸盐岩中。只有当储层较厚、裂缝密度大且多见于不纯的碳酸盐岩中。只有当储层较厚、裂缝密度大且连通连通 范围广时，才能聚集有开采价值的油气。范围广时，才能聚集有开采价值的油气。根据孔隙和裂缝在储渗中所起的作用，分为根据孔隙和裂缝在储渗中所起的作用，分为4 4种类型（四川）：种类型（四川）：4 其它岩类储集层其它岩类储集层 一、火山岩储集层一、火山岩储集层 火山岩储集层岩性火山岩储集层岩性1.火山喷发岩：玄武岩、安

21、山岩、流纹岩连通孔隙不发育火山喷发岩：玄武岩、安山岩、流纹岩连通孔隙不发育2.2.火山碎屑岩火山碎屑岩：火山角砾岩、：火山角砾岩、火山凝灰岩、火山凝灰岩、集块岩具有一定集块岩具有一定的原始孔和裂缝的原始孔和裂缝 火山岩储层的储集空间火山岩储层的储集空间1.1.孔隙孔隙原生孔隙：气孔、粒（砾）间孔原生孔隙：气孔、粒（砾）间孔次生孔隙：溶蚀孔、晶间孔次生孔隙：溶蚀孔、晶间孔2.2.裂缝：裂缝：成岩缝（收缩碎裂缝）成岩缝（收缩碎裂缝）特点：规模小、缝面弯曲、形态不规则特点：规模小、缝面弯曲、形态不规则风化缝风化缝特点：沿原生的孔、洞、缝发育分布，缝面光滑。形态奇特，特点：沿原生的孔、洞、缝发育分布，

22、缝面光滑。形态奇特，常成串、成带分布，连通性好常成串、成带分布，连通性好构造缝构造缝特点：规模较大、具方向性，缝面平直，成组成对出现。特点：规模较大、具方向性，缝面平直，成组成对出现。油田实例油田实例新疆：最多，克拉玛依新疆：最多，克拉玛依 石炭系石炭系 3个，累计储量个，累计储量9400104t内蒙、辽河、胜利、江苏、四川内蒙、辽河、胜利、江苏、四川国外：美、苏、南美、利比亚、日本、印尼国外：美、苏、南美、利比亚、日本、印尼.油藏特点：油藏特点：油井产量高，产量下降快，见水，水淹快油井产量高，产量下降快，见水，水淹快裂缝渗流裂缝渗流 二、结晶岩储集层二、结晶岩储集层指各种岩浆岩（侵入岩）、变

23、质岩类，有一定程度结晶。指各种岩浆岩（侵入岩）、变质岩类，有一定程度结晶。储集空间储集空间：风化溶蚀孔、缝，以及构造裂缝：风化溶蚀孔、缝，以及构造裂缝分布发育分布发育：盆地古地形突起（潜山）、盆地边缘斜坡（构造破：盆地古地形突起（潜山）、盆地边缘斜坡（构造破碎带）、不整合带（基岩风化壳）碎带）、不整合带（基岩风化壳）实例实例辽河：东胜堡，太古界鞍山群辽河：东胜堡，太古界鞍山群浅粒岩浅粒岩。胜利：胜利：王庄王庄变质岩（片麻岩）变质岩（片麻岩）油藏油藏酒泉：鸭儿峡油田基岩油藏，志留系变质岩（基岩），酒泉：鸭儿峡油田基岩油藏，志留系变质岩（基岩），板岩、千枚岩及变质砂岩板岩、千枚岩及变质砂岩，裂缝发

24、育成为储集层，裂缝发育成为储集层利比亚：奥吉拉油田，利比亚：奥吉拉油田，花岗岩、花岗玢岩花岗岩、花岗玢岩美国：堪萨斯州美国：堪萨斯州BloomerBloomer油田，油田，石英岩石英岩委内瑞拉：拉帕斯油田，委内瑞拉：拉帕斯油田，基底杂岩基底杂岩 马拉油田，马拉油田，变质火成岩变质火成岩三、泥质岩储集层三、泥质岩储集层储集空间：裂缝、溶孔、溶洞储集空间：裂缝、溶孔、溶洞实例实例柴达木：油泉子油田第三系，柴达木：油泉子油田第三系，钙质泥岩钙质泥岩，裂缝发育形成；，裂缝发育形成；江汉盆地：含石膏泥岩裂缝、晶洞中见商业价值的油流；江汉盆地：含石膏泥岩裂缝、晶洞中见商业价值的油流；俄罗斯：西西伯利亚巴任

25、诺夫层，俄罗斯：西西伯利亚巴任诺夫层，海相黑色泥页岩海相黑色泥页岩，有机，有机质含量高，裂缝发育，压力温度均为高异常，高产井初产可达质含量高，裂缝发育，压力温度均为高异常，高产井初产可达200200t/dt/d左右，产量递减快，相邻井产量差异大，裂缝特征明显。左右，产量递减快，相邻井产量差异大，裂缝特征明显。总之，次生作用改造，风化、溶蚀、构造运动总之，次生作用改造，风化、溶蚀、构造运动-缝洞系统缝洞系统 5 盖层与生储盖组合盖层与生储盖组合一、盖层（一、盖层（Cap rockCap rock）盖层：位于储集层之上，能封隔储集层中的流体，免于向上逸散盖层：位于储集层之上，能封隔储集层中的流体，

26、免于向上逸散的岩层的岩层。油气藏形成的要素之一油气藏形成的要素之一 其性质和质量是影响油气聚集效率及其保存的重要因素之一其性质和质量是影响油气聚集效率及其保存的重要因素之一 其层位和分布范围直接影响油气田分布的层位和区域其层位和分布范围直接影响油气田分布的层位和区域（一）盖层类型（一）盖层类型 可根据岩性、分布范围、成因、均质性和组合方式等分类：可根据岩性、分布范围、成因、均质性和组合方式等分类：1 1、岩性类型、岩性类型泥质岩类（泥岩、页岩）盖层最常见泥质岩类（泥岩、页岩）盖层最常见蒸发岩类（盐岩、石膏、硬石膏）盖层最佳盖层蒸发岩类（盐岩、石膏、硬石膏）盖层最佳盖层碳酸盐岩类盖层（泥灰岩、泥

27、质灰岩等）碳酸盐岩类盖层（泥灰岩、泥质灰岩等）世界上一些大油气田的盖层类型统计世界上一些大油气田的盖层类型统计资料来源资料来源统计的大油气田数统计的大油气田数不同岩性盖层所占的百分数不同岩性盖层所占的百分数泥质岩泥质岩（）（）蒸发岩蒸发岩（）（）致密灰岩致密灰岩（）（）Klemme（1977）334个大油气田个大油气田65332Grunau（1981）176个大气田个大气田62382 2、分布范围分类、分布范围分类区域（性）盖层区域（性）盖层 遍布于含油气盆地或拗陷的大部分地区，厚度遍布于含油气盆地或拗陷的大部分地区，厚度 大、面积广且分布较稳定的盖层。区域盖层对大、面积广且分布较稳定的盖层。

28、区域盖层对 盆地或拗陷的油气运聚起重要作用。盆地或拗陷的油气运聚起重要作用。局部（性）盖层局部（性）盖层 分布在一个或数个油气保存单元内，或在某些分布在一个或数个油气保存单元内，或在某些 局部构造、或局部构造某些部位上的盖层。局部构造、或局部构造某些部位上的盖层。局部盖层对一个地区油气的局部聚集起控制作用局部盖层对一个地区油气的局部聚集起控制作用3 3、特殊盖层特殊盖层（1 1）水合物盖层：甲烷在低温高压下与水形成固态水合物，构）水合物盖层：甲烷在低温高压下与水形成固态水合物，构成对下覆游离态油气聚集的有效封堵。主要形成于极地及成对下覆游离态油气聚集的有效封堵。主要形成于极地及 较深海底。较深

29、海底。（2 2）沥青封堵：）沥青封堵：油藏被抬升、原有盖层甚至部分油层出露地油藏被抬升、原有盖层甚至部分油层出露地表遭受侵蚀，轻质油气逸散，原油经生物降解后形成重质表遭受侵蚀，轻质油气逸散，原油经生物降解后形成重质 沥青带，对下伏正常油造成封堵。沥青带，对下伏正常油造成封堵。(3)(3)其它其它:储集层内部的致密胶结带、低渗层内部的高渗透镜储集层内部的致密胶结带、低渗层内部的高渗透镜体体生物降解沥青形成的沥青封堵生物降解沥青形成的沥青封堵不整合面不整合面油油生物降解沥青生物降解沥青油油储集层内部的致密胶结带储集层内部的致密胶结带低渗层内部的高渗透镜体低渗层内部的高渗透镜体特殊的盖层类型特殊的盖

30、层类型 盖层封隔油气机理盖层封隔油气机理 1.物性封闭（毛管压力封闭）物性封闭（毛管压力封闭）指依靠盖层岩石毛细管压力阻止油气向上运移。指依靠盖层岩石毛细管压力阻止油气向上运移。Pc=2 cos/r沉积物沉积物颗粒直径（颗粒直径（mm）排驱压力（大气压）排驱压力（大气压）极细粘土极细粘土10-440左右左右粘土粘土1粉砂粉砂1/2561/1611/16砂砂1/1621/161/500砾砾241/5001/1000M.T.赫伯特（赫伯特（1953）说明：随着岩石颗粒粒度的增加，排驱压力降低；泥岩具说明：随着岩石颗粒粒度的增加，排驱压力降低；泥岩具有较大的排驱压力，可以成为良好的盖层。有较大的排驱

31、压力，可以成为良好的盖层。排替压力排替压力：岩样中润湿相流体被非润湿相流体开始排替时所需最低：岩样中润湿相流体被非润湿相流体开始排替时所需最低压力。压力。岩石排替压力与不同粒级岩石的关系岩石排替压力与不同粒级岩石的关系 排替压力与流体性质的关系排替压力与流体性质的关系RcPdcos2一方面：在亲水岩石中，一方面：在亲水岩石中，油水油水 气水气水，在相同的，在相同的Rc的条件的条件下，对油的下，对油的Pd小于对气；小于对气；另一方面：由于水与气的密度差远远大于水与油，在油柱和气另一方面：由于水与气的密度差远远大于水与油，在油柱和气柱高度相同时，水对气的浮力远远大于对油的浮力，使天然气更柱高度相同

32、时，水对气的浮力远远大于对油的浮力，使天然气更易散失。易散失。因此气藏对盖层的要求高。因此气藏对盖层的要求高。2.超压封闭超压封闭(异常高压封闭）异常高压封闭）异常高压：指地层孔隙流体压力大于对应深度的静水柱压力。异常高压：指地层孔隙流体压力大于对应深度的静水柱压力。超压封闭：超压封闭：依靠依靠盖层异常高的流体压力封闭油气。盖层异常高的流体压力封闭油气。形成原因形成原因：巨厚泥岩层在压实过程中，水不能顺利排出，造成泥岩：巨厚泥岩层在压实过程中，水不能顺利排出，造成泥岩中部滞留水形成异常高压（欠压实中部滞留水形成异常高压（欠压实undercompactionundercompaction结果），

33、与结果），与下伏储集层形成孔隙流体压力差，从而将油气封闭于泥岩层（盖下伏储集层形成孔隙流体压力差，从而将油气封闭于泥岩层（盖层）之下。层）之下。泥岩泥岩砂岩砂岩异常高压封闭异常高压封闭泥岩中裂缝的形成与异常高压的释放（？泥岩中裂缝的形成与异常高压的释放（？)3 3烃浓度封闭烃浓度封闭烃浓度封闭烃浓度封闭-指具有一定生烃能力的地层，以较高的烃浓度阻指具有一定生烃能力的地层，以较高的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。滞下伏油气向上扩散运移。主要是对以主要是对以扩散方式扩散方式向上运移的油气起作用。向上运移的油气起作用。扩散原因扩散原因：浓度差：浓度差扩散方向扩散方向：高浓度向低浓度。：高浓度向低浓度

34、。生油层生烃出现高浓度，向上下扩散，阻止下伏储集层油气向生油层生烃出现高浓度，向上下扩散，阻止下伏储集层油气向上扩散。上扩散。故，烃源岩作为盖层，既有烃浓度封闭，又有毛管压力封闭，故，烃源岩作为盖层，既有烃浓度封闭，又有毛管压力封闭，有时也有异常高压封闭，封闭效果更好。有时也有异常高压封闭，封闭效果更好。、影响盖层有效性的因素、影响盖层有效性的因素1.岩性岩性页岩、泥岩、盐岩页岩、泥岩、盐岩（salt rocksalt rock）、石膏、石膏（gypsumgypsum）、致密、致密灰岩、灰岩、硬石膏（硬石膏（anhydriteanhydrite）等类型。）等类型。砂泥岩剖面：砂泥岩剖面：页岩、

35、泥岩与碎屑岩储集层互层共生页岩、泥岩与碎屑岩储集层互层共生；碳酸盐岩剖面：碳酸盐岩剖面：盐岩、石膏盐岩、石膏我国我国 松辽盆地、渤海湾盆地松辽盆地、渤海湾盆地 多以粘土岩为盖层；多以粘土岩为盖层；四川盆地、江汉盆地四川盆地、江汉盆地 多以蒸发岩为盖层。多以蒸发岩为盖层。总之：总之：泥质含量泥质含量对盖层封闭性的影响很大，降低盖层渗透率和孔对盖层封闭性的影响很大，降低盖层渗透率和孔隙结构，增大排替压力。隙结构，增大排替压力。2.韧性韧性韧性岩石不易产生断裂和裂缝。特别是在褶皱带和推覆带中。韧性岩石不易产生断裂和裂缝。特别是在褶皱带和推覆带中。A 不同的岩石具有不同的韧性：不同的岩石具有不同的韧性

36、：在通常的地质条件下，韧性的顺序：盐岩在通常的地质条件下，韧性的顺序：盐岩硬石膏硬石膏富含有富含有机质的页岩机质的页岩页岩页岩粉砂质页岩粉砂质页岩钙质页岩钙质页岩燧石岩；燧石岩；B 影响岩石韧性的因素：影响岩石韧性的因素：粘土矿物种类和含量粘土矿物种类和含量:粘土矿物韧性大小顺序：蒙脱石粘土矿物韧性大小顺序：蒙脱石高岭石高岭石 伊利石伊利石 绿泥绿泥石；石；粘土矿物含量越高，韧性越好；粘土矿物含量越高，韧性越好；韧性是温度和压力（埋藏深度）的函数。韧性是温度和压力（埋藏深度）的函数。-蒸发岩在深度大于蒸发岩在深度大于1km1km时韧性很大；时韧性很大；-泥岩深度大于泥岩深度大于3000m300

37、0m后再增加深度，韧性逐渐变差。后再增加深度，韧性逐渐变差。3.盖层厚度盖层厚度从理论上考虑从理论上考虑:毛管压力封闭型盖层的封闭能力只与排替压力有关毛管压力封闭型盖层的封闭能力只与排替压力有关,而与厚而与厚度无关度无关.异常高压毛管压力封闭型盖层的封闭能力只与超压的大小异常高压毛管压力封闭型盖层的封闭能力只与超压的大小有关有关,而与厚度无关而与厚度无关.不直接影响盖层的有效性，但当盖层排替压力不够大时，可以不直接影响盖层的有效性，但当盖层排替压力不够大时，可以弥补物性封隔的不足。弥补物性封隔的不足。前苏联学者指出：盖层厚度的有效下限标准前苏联学者指出：盖层厚度的有效下限标准2525m m。松

38、辽（泥岩）：松辽（泥岩）：20m 高木顶气田（石膏）高木顶气田（石膏）：10 m垣坝气田（石膏）垣坝气田（石膏）：6m三叠系气藏（三叠系气藏（石膏）：石膏）：20m20m左右左右从保存油气的角度看：盖层厚度越大越有利。从保存油气的角度看：盖层厚度越大越有利。4 4、连续性、连续性大范围连续稳定分布，有区域性盖层存在，盖层面积越大大范围连续稳定分布，有区域性盖层存在，盖层面积越大越有利于形成大油气田。（故有区域性盖层和局部性盖层越有利于形成大油气田。（故有区域性盖层和局部性盖层之分）之分）二、生储盖组合二、生储盖组合 概念概念剖面上紧密相邻的包括生油层、储集层、盖层的有规律的剖面上紧密相邻的包括

39、生油层、储集层、盖层的有规律的组合组合。基本类型基本类型1.正常式正常式下生、中储、上盖下生、中储、上盖我国多数油田我国多数油田 2.侧变式侧变式生储同层，低生侧储上盖生储同层，低生侧储上盖克拉玛依：乌尔禾系克拉玛依：乌尔禾系3.顶生式顶生式顶生底储、生盖同层顶生底储、生盖同层任丘任丘 4.自生自储自盖式自生自储自盖式石灰岩中局部裂缝发育段、泥岩中砂岩透镜体、泥岩中石灰岩中局部裂缝发育段、泥岩中砂岩透镜体、泥岩中裂缝发育段裂缝发育段川南二迭系石灰岩的某些气藏川南二迭系石灰岩的某些气藏 第二章第二章 复习思考题复习思考题1储集层概念、特征、主要类型储集层概念、特征、主要类型2孔隙类型孔隙类型3碎屑岩的储集空间类型碎屑岩的储集空间类型4影响碎屑岩储渗能力的因素影响碎屑岩储渗能力的因素5碎屑岩储集层分布发育特征（冲积扇、河流三碎屑岩储集层分布发育特征（冲积扇、河流三角洲）角洲）6碳酸盐岩储集空间类型及影响其储渗能力的因碳酸盐岩储集空间类型及影响其储渗能力的因素素7盖层定义及岩石类型、盖层的封闭机理盖层定义及岩石类型、盖层的封闭机理8生储盖组合的定义及类型生储盖组合的定义及类型