第四章--油气盖层及生储盖组合ppt课件.ppt

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1、第四章油气盖层及生储盖组合1要形成油气藏，就必须使运载层中运移的油气不能向上散失掉或要防止油气藏中油气向上渗漏逸散而被破坏，那么在运载层（储集层）的上方就要有一套致密的、不渗透的、连续的地层把储集层中的油气保护起来。这种覆盖在储集层之上能够阻止油气向上逸散的细粒致密岩层称为盖层。盖层的好坏及分布，直接影响着油气在储集层中的聚集和保存，决定了含油气系统的有效范围，是含油气系统重要组成部分。★盖层是指位于储集层上方，能够阻止储集层中的烃类流体向上逸散的岩层。★一、盖层（caprocks）的概念及类型盖层的类型因划分依据不同而有不同的分类方案。（一）按岩性特征分类（二）按产状和作用分类（三

2、）按纵向分布位置关系分类（一）、按岩性特征分类按岩性特征盖层可分为泥页岩类、蒸发岩类和致密灰岩3种。常见盖层的岩石类型有泥岩、页岩、石膏和硬石膏、盐岩、含膏或含盐的软泥岩与泥岩、泥灰岩和泥质灰岩、泥质细粉砂岩以及致密灰岩等。常见的盖层有：石膏和盐岩占33%，泥岩、页岩占65%，致密灰岩占2%（334个大油气田的统计）。我国绝大多数油气田的盖层为泥页岩。如大庆油田的主力油层的盖层；其次是蒸发岩，如川南三叠系以碳酸盐岩为产层的气田，盖层是石膏层。（二）、按产状和作用分类按照产状和作用可将盖层分为3类（据陈荣书，1994）：区域盖层（Regioncaprocks）它是指稳定覆盖在油气田上方

3、的区域性非渗透岩层。区域盖层可以遍布凹陷或盆地的大部分地区，具有厚度大、分布面积广、横向稳定性好等特点。区域盖层一般与圈闭储集层不直接接触，它的作用是将油气运移限制在一定的地层单元内，对盆地或地区的油气聚集起着十分重要的作用，在很大程度上决定着盆地的含油气丰度与油气性质。圈闭盖层（Trapcaprocks）它是指直接位于圈闭储集层上面的非渗透岩层。它对圈闭中的油气起着直接的封盖作用。圈闭盖层又称局部盖层，简称盖层。隔层（Interlayer）它是指存在于圈闭内，对油气有封隔作用的非渗透岩层。它影响着油气藏中的油气以及压力的分布规律。（三）、按纵向分布位置关系分类按盖层纵向分布位置关系

4、可以分为直接盖层和上覆盖层两类。（1）直接盖层：它是指紧邻储集层之上的盖层。一般是圈闭盖层，但也可以是区域性盖层（2）上覆盖层：它是指直接盖层之上的所有非渗透性岩层。上覆盖层一般是区域性盖层，对区域性油气的聚集分布和保存起重要作用。★二、盖层的封闭机理（Sealmechanismsofcaprocks）盖层较致密，岩石孔径小，渗透性差；无或少开启裂缝，即使产生裂缝，由于其可朔性较好，也容易弥合成为闭合裂缝；盖层问题一直是石油地质学研究的薄弱环节。过去曾单纯地认为盖层之所以具有封隔性，是由于盖层岩性致密、无裂缝、渗透性差所致。现在从盖层的微观性质研究发现：盖层能封隔油气的重要原因之一是

5、盖层具有较高的排驱压力。目前已公认盖层的封闭机理有物性封闭、超压封闭及烃浓度封闭（张厚福，1998），但以物性封闭最为常见。盖层大多岩性致密、颗粒极细、孔隙半径很小，油气要通过盖层进行运移，必须首先排替其中的水，克服毛细管压力的阻力，如果不能克服该阻力则被封堵于盖层之下，直到聚集的油气高度足够大，向上的浮力达到所需排驱压力时（所谓排驱压力指岩石中非润湿相流体排驱润湿相所需要的最小压力），油气才能穿过盖层。由毛细管压力公式Pc=2σcosθ/γ看，岩石越致密，孔喉半径越小，岩石的毛细管压力越大，封堵力越强。这种依靠盖层岩石的毛细管压力对油气运移的阻止作用称为物性封闭。（一）、物性封闭（

6、毛细管压力封闭）当油气从大孔隙进入小孔隙，或穿越孔隙喉道时，将在油（或气）柱（丝）两端形成毛细管压力差ΔPc：ΔPc岩石越致密，孔喉半径越小，岩石的毛细管压力越大，封堵力越强。伯格（Berg，1975）提出下式用以确定石油上浮的临界油柱高度：如果油柱的浮压超过盖层的油水排替压力，则油气就穿过盖层。美国阿拉帕契亚地区百英尺砂岩剖面图（二）、超压封闭（superpressureseals）超压封闭是依靠盖层孔隙流体中的异常高压，对下伏油气层起到有效封闭作用。超压封闭一般指的是泥页岩盖层。在沉积盆地的压实过程中，正常情况下，泥质岩的压实程度随深度的增加而增强。随着埋深的增加，泥岩中的流体被

7、排出，岩石孔隙度变小，岩石变得致密。但在快速沉降和快速沉积条件下，厚层的泥页岩由于压实与排水作用不平衡导致“欠压实”现象。一般在厚层泥岩中，首先在与渗透性储集层接触的附近压实排水，随着排水的发生，泥岩中的片状矿物定向排列，孔隙度和渗透率降低，在泥岩四周形成致密层。致密层的形成阻碍了厚层泥岩内部流体的排出，使得厚层泥岩内部保留了高孔隙度。（二）、超压封闭（superpressureseals）真炳钦次通过对美国7241个砂岩油藏的统计，最理想的排流厚度为泥岩