儲(chǔ)集層和蓋層

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1、4　儲(chǔ)集層和蓋層4.1　概述4.2　儲(chǔ)集層的物理性質(zhì)4.3　儲(chǔ)集層的類型4.4　儲(chǔ)集層的研究4.5　蓋層人們之所以提出“石油”這一概念，就是因?yàn)檫@種物質(zhì)產(chǎn)出于巖石中。巖石何以能夠產(chǎn)出油氣呢？那就是因?yàn)樗哂杏蜌饪梢匀萆碛趦?nèi)的“孔、洞、縫”，人們把這種巖層稱為“儲(chǔ)集層”。為了不讓油氣從儲(chǔ)集巖中溜走，還必須有床被子把它蓋起來，這就是“蓋層”。儲(chǔ)集層和蓋層具有那些特征和類型？地質(zhì)家應(yīng)該如何去研究它們？這就是本章要介紹的內(nèi)容。4.1概述嚴(yán)格地說，地殼上各種不同類型的巖石均具有一定的孔隙?？紫妒菐r石中未被固體物質(zhì)占據(jù)，而

2、被流體充滿的空間?？紫栋锥春土严丁r石中有彼此連通的孔隙，也有孤立的彼此不連通的孔隙。地下的石油和天然氣就儲(chǔ)存在巖層的連通孔隙空間之中，它們的儲(chǔ)集方式就好象水充滿在海綿里一樣。凡是具有一定的連通孔隙，能使流體儲(chǔ)存并在其中滲濾的巖石（層）稱為儲(chǔ)集巖（層）。儲(chǔ)集層（或稱儲(chǔ)層）是地下石油和天然氣儲(chǔ)存的場(chǎng)所，是構(gòu)成油氣藏的基本要素之一。按儲(chǔ)集層的含意，并非所有的儲(chǔ)集層都儲(chǔ)存了油氣，它只強(qiáng)調(diào)了具備儲(chǔ)存油氣和允許油氣滲濾的能力。如果儲(chǔ)集層中儲(chǔ)存了油氣稱為含油氣層，業(yè)已開采的含油氣層稱為產(chǎn)層。世界上絕大多數(shù)油氣藏的含油氣

3、層是沉積巖（主要是砂巖、石灰?guī)r和白云巖），只有少數(shù)油氣層是巖漿巖和變質(zhì)巖。不過，近年來，隨著石油地質(zhì)理論的發(fā)展和完善，油氣田勘探技術(shù)水平的提高，人們?cè)诨鸪蓭r、變質(zhì)巖及泥頁(yè)巖中找到油氣藏的數(shù)量越來越多，相信在不久的將來，人們可望在上述巖類的儲(chǔ)集層中找到更多的油氣儲(chǔ)量。儲(chǔ)集層是石油公司所能擁有的最有價(jià)值的地質(zhì)實(shí)體之一。沒有儲(chǔ)集層就不能達(dá)到生產(chǎn)石油和天然氣的目的。儲(chǔ)集層的特性是控制地下油氣分布狀況，油氣儲(chǔ)量及產(chǎn)能的重要因素，是油氣田勘探、開發(fā)的基礎(chǔ)資料之一。了解儲(chǔ)集層的特征及利用，而不是忽略儲(chǔ)集層之間的差異，乃是石油

4、地質(zhì)學(xué)的一項(xiàng)任務(wù)。因此，儲(chǔ)集層的研究在石油地質(zhì)學(xué)中占有十分重要的地位。蓋層是位于儲(chǔ)集層上方，能夠阻止油氣向上逸散的巖層。蓋層主要起封閉作用，它對(duì)油氣的封蓋性是相對(duì)于其下伏的儲(chǔ)集層而言的。天然氣藏對(duì)蓋層的要求比油藏更嚴(yán)格。蓋層對(duì)于圈閉的形成具有重要的意義。儲(chǔ)集層的物理性質(zhì)通常包括其孔隙性、滲透性、孔隙結(jié)構(gòu)以及非均質(zhì)性等。其中孔隙性和滲透性是儲(chǔ)集層的兩大基本特性，也是衡量?jī)?chǔ)集層儲(chǔ)集性能好壞的基本參數(shù)。4.2儲(chǔ)集層的物理性質(zhì)儲(chǔ)集層的孔隙性在石油與天然氣地質(zhì)學(xué)中是指儲(chǔ)集層中孔隙空間的形狀、大小、連通性與發(fā)育程度。地殼中

5、不存在沒有孔隙的巖石，可是不同的巖石，其孔隙大小、形狀和發(fā)育程度是不同的。石油和天然氣在地下是儲(chǔ)存在巖石的孔隙中的。因此，巖石的孔隙發(fā)育程度將直接影響巖石中儲(chǔ)存油氣的數(shù)量。為了度量巖石孔隙的發(fā)育程度，提出了孔隙度（率）的概念。孔隙度是指巖石孔隙體積與巖石體積之比值（以百分?jǐn)?shù)表示）。根據(jù)研究目的不同，孔隙度又可分為絕對(duì)孔隙度、有效孔隙度及流動(dòng)孔隙度。4.2.1儲(chǔ)集層的孔隙性絕對(duì)孔隙度巖石中全部孔隙體積稱為總孔隙或絕對(duì)孔隙。總孔隙（Vp）和巖石總體積（Vt）之比（以百分?jǐn)?shù)表示）就叫做巖石的總孔隙度或絕對(duì)孔隙度（Φt

6、）?？捎霉奖硎救缦拢害祎=Vp/Vt×100%孔隙度反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集流體的能力。儲(chǔ)集巖的總孔隙度越大，說明巖石中孔隙空間越多，但是它不能說明流體是否能在其中流動(dòng)。巖石中不同大小的孔隙對(duì)流體的儲(chǔ)存和流動(dòng)所起的作用是完全不同的。根據(jù)巖石中孔隙大?。讖交蛄芽p的寬度）及其對(duì)流體作用的不同，可將孔隙劃分為三種類型:1）超毛細(xì)管孔隙：管形孔隙直徑大于0.5mm或裂縫寬度大于0.25mm者。在此類孔隙中，流體可在重力作用下自由流動(dòng)，也可以出現(xiàn)較高的流速，甚至出現(xiàn)渦流。巖石中的大裂縫、溶洞及未膠結(jié)的或膠結(jié)疏松的砂巖的孔隙大多

7、屬于此類。2）毛細(xì)管孔隙：管形孔隙直徑介于0.5-0.0002mm之間，裂縫寬度介于0.25-0.0001mm之間者。在此類孔隙中，無論是在液體質(zhì)點(diǎn)之間，還是液體和孔隙壁之間均處于分子引力作用之下，由于毛細(xì)管力的作用，流體不能自由流動(dòng)。只有在外力大于毛細(xì)管阻力的情況下，液體才能在其中流動(dòng)。微裂縫和一般砂巖的孔隙多屬此類。3）微毛細(xì)管孔隙：管形孔隙直徑小于0.0002mm，裂縫寬度小于0.0001mm者。在此類孔隙中，流體與周圍介質(zhì)分子之間的引力往往很大，要使流體移動(dòng)需要非常高的壓力梯度，這在油層條件下一般是達(dá)不

8、到的。因此，實(shí)際上液體是不能沿微毛細(xì)管孔隙移動(dòng)的。泥頁(yè)巖中的孔隙一般屬于此類型。但近年來許多學(xué)者研究表明，微孔隙孔徑≥0.0001mm時(shí)，也可作為儲(chǔ)集油氣的場(chǎng)所（據(jù)陳榮書，1994）。因此，從實(shí)用的角度出發(fā)，只有那些彼此連通的超毛細(xì)管孔隙和毛細(xì)管孔隙才是有效的油氣儲(chǔ)集空間，即有效孔隙。因?yàn)樗鼈儾粌H能儲(chǔ)存油氣，而且可以允許油氣滲濾；而那些孤立的互不連通的孔隙和微毛細(xì)管孔隙，即使其中儲(chǔ)存有