石油天然气地质与勘探

第三章第三章第三章第三章 储集层和盖层储集层和盖层储集层和盖层储集层和盖层第一节第一节概述概述第二节第二节储集层的岩石物性参数储集层的岩石物性参数第三节第三节储集层的岩石类型储集层的岩石类型第四节第四节盖层的类型及其封盖机制盖层的类型及其封盖机制石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的岩石称为岩石称为储集岩储集岩。由储集岩所构成的地层称为。由储集岩所构成的地层称为储集层储集层，简称储层。，简称储层。一、储集岩储集岩和储集层储集层的含义孔隙性孔隙性孔隙性孔隙性直接决定了岩层能储存油气的数量；直接决定了岩层能储存油气的数量；渗透性渗透性渗透性渗透性控制着流体在其中流动的难易程度。控制着流体在其中流动的难易程度。基本基本特性：特性：储集层(岩)中含有工业价值油(气)流油油(气气)层层；已投入开采的油(气)层产层产层。根据研究目的及油田生产实践的需要，对储集层有各种分类方案。按岩类分为：按岩类分为：碎屑岩储层、碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层特殊岩类储层（包括岩浆岩、变质岩、泥质岩等）按储集空间类型分为：按储集空间类型分为：孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、缝洞型储层、孔洞型储层、孔缝洞复合型储层缝洞型储层、孔洞型储层、孔缝洞复合型储层按渗透率的大小分为：按渗透率的大小分为：高渗储层、中渗储层、低渗储层高渗储层、中渗储层、低渗储层二、储集层的分类二、储集层的分类覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为的细粒、致密岩层称为盖层盖层。最重要的盖层：蒸发岩类、泥页岩类等。最重要的盖层：蒸发岩类、泥页岩类等。三、盖层三、盖层第二节第二节 储集层的岩石物性参数储集层的岩石物性参数一、储一、储集岩（层）的孔隙性集岩（层）的孔隙性二、二、储储集岩（层）的渗透性集岩（层）的渗透性三、岩层的孔隙度与渗透率的关系三、岩层的孔隙度与渗透率的关系四、流体饱和度四、流体饱和度五、五、储储集岩（层）的孔隙结构集岩（层）的孔隙结构 一、储一、储集岩（层）的孔隙性集岩（层）的孔隙性1.岩岩石石中中的的孔孔隙隙：岩石中未被固体物质充满的空间。成成因因上上：原原生生孔孔隙隙和和次次生生孔孔隙隙。（一一）孔孔隙隙性性根根据据其其不不同同部部位位在在流流体体储储存存和和流流动动过过程程所所起起作作用用的的差差异异分分：孔孔隙隙和和喉喉道道岩石孔隙系统示意图根据大小，岩石孔隙分三类根据大小，岩石孔隙分三类超毛细管孔隙超毛细管孔隙管形孔隙直径0.5mm，裂缝宽度 0.25mm，重力作用下流体在其中可以自由流动。毛细管孔隙毛细管孔隙管形孔径0.5-0.0002mm，裂缝宽0.25-0.0001mm，只有当外力大于毛细管阻力时，流体才能在其中流动。微毛细管孔隙微毛细管孔隙管形孔隙直径0.0002mm，裂缝宽度2mm多与表生淋滤作用有关成岩收缩作用无方向性，缝细、延伸范围小平整延伸，组系分明，相互切割缝收缩缝0.011mm成岩缝及其溶蚀构造缝及其溶蚀2mm超大孔晶间孔溶洞粒间溶孔组分内溶孔铸模孔PHPfPH时的时的时的时的PfPf异常高孔隙流体压力异常高孔隙流体压力异常高孔隙流体压力异常高孔隙流体压力Pt=PfPt=Pf-PHPH剩余孔隙流体压力剩余孔隙流体压力剩余孔隙流体压力剩余孔隙流体压力当当PtFPtF浮浮时，即可时，即可对下伏储集层中油气对下伏储集层中油气造成封闭。这就是造成封闭。这就是异异异异常高压封闭常高压封闭常高压封闭常高压封闭。PfZ(m)PHSP泥岩层段上压实层下压实层欠压实层毛细管力压力超压 分布封闭能力分布欠压实泥岩封闭能力示意图（郝石生，1995）3.烃浓度封闭烃浓度封闭一些有一定生气强度的岩层，可以阻滞下伏一些有一定生气强度的岩层，可以阻滞下伏天然气向上扩散迁移，这就是天然气向上扩散迁移，这就是烃浓度封闭烃浓度封闭烃浓度封闭烃浓度封闭。这这种封闭形成主要对以扩散方式运移的天然气起作用。种封闭形成主要对以扩散方式运移的天然气起作用。气藏盖层 为生 烃岩，已进入生 烃门 限，且存在欠 压实 超压模式模式模式气藏盖层 为非 生烃 岩气藏 盖层 为生烃岩，已进 入生 烃门限，但不存 在欠 压实超压含气 浓度盖层气层深度含气 浓度盖层气层深度含气 浓度盖层气层深度烃浓度封闭示意图（据郝石生，烃浓度封闭示意图（据郝石生，19951995）三三、盖层封闭性的影响因素探讨盖层封闭性的影响因素探讨韧性岩石韧性岩石构成的盖层构成的盖层与与脆性岩石脆性岩石相比相比不易产生断裂不易产生断裂和和裂缝裂缝。盐、膏岩：最优质盖层；泥页岩：质纯者盐、膏岩：最优质盖层；泥页岩：质纯者质优，含蒙脱石多者质优。质优，含蒙脱石多者质优。1 1、岩性、岩性2 2、厚度厚度盖层厚度越大，其封盖层厚度越大，其封闭能力越强。闭能力越强。盖层厚度与烃类含量关系图盖层厚度与烃类含量关系图如气柱高度为5的气藏,盖层厚度最小为3,而气柱高度为10的气藏,其最小盖层厚度为6。气藏的气柱高度与所需泥岩盖层的最小厚度(或称临界厚度)之间存在着正相关关系。随气藏气柱高度的增加,所需的泥岩盖层的最小厚度也逐渐增大。3 3、连续性、连续性连续性好，影响范围大，连续性好，影响范围大，有利于形成大油有利于形成大油气田气田。4 4、流体性质、流体性质流体密度低的油气藏对盖流体密度低的油气藏对盖层的要求高。层的要求高。5 5、构造活动、构造活动破坏盖层封闭性破坏盖层封闭性地层抬升剥蚀：盖层残厚越小，封闭性越差；地层抬升剥蚀：盖层残厚越小，封闭性越差；断裂作用破坏盖层封闭性；断裂作用破坏盖层封闭性；岩浆或者岩体等侵入作用，可使盖层拱张破裂岩浆或者岩体等侵入作用，可使盖层拱张破裂6 6、埋深、埋深浅层：泥岩埋深浅层：泥岩埋深1500m，成岩程度低，孔隙度大，成岩程度低，孔隙度大，油气易渗滤、扩散。盖层以毛细管封闭为主，油气易渗滤、扩散。盖层以毛细管封闭为主，封闭能力较低，其次为烃浓度封闭。封闭能力较低，其次为烃浓度封闭。中层（中层（15003200m）：）：盖层封闭性最好，除毛细盖层封闭性最好，除毛细管压力封闭外，最有利和有效的为异常高压管压力封闭外，最有利和有效的为异常高压封闭，也有烃浓度封闭。封闭，也有烃浓度封闭。深层（深层（3200m）：）：成岩程度高，岩层脆性，随成岩程度高，岩层脆性，随地层压力易产生裂隙，封闭能力下降。地层压力易产生裂隙，封闭能力下降。1.什么是储集层？储集层具备哪些基本特性？2.什么是总孔隙度、有效孔隙度、相渗透率、相对渗透率、排替压力？3.什么是岩石孔隙结构，它对储集层物性有哪些影响？4.影响碎屑岩储集物性的主要因素有哪些？5.砂岩体的成因类型和主要特征？6.影响碳酸盐岩孔隙（洞）和裂缝发育的主要因素有哪些？7.试比较砂岩和碳酸盐岩储集性质的差异。8.什么是盖层？盖层封闭油气的机理有哪些？9.影响盖层封闭性的主要因素有哪些？试分析盖层封闭油气的相对性。思考题