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《石油地質(zhì)學(xué)第3章ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章：石油天然氣蓋層（CapRocks）油氣蓋層及其封閉機(jī)理定義及類型蓋層封閉機(jī)理封閉性影響因素生儲蓋組合類型§1蓋層類型及其封閉機(jī)理一、蓋層的定義及類型要形成油氣藏，就必須使運載層中運移的油氣不能向上散失掉或要防止油氣藏中油氣向上滲漏逸散而被破壞，那么在運載層（儲集層）的上方就要有一套致密的、不滲透的、連續(xù)的地層把儲集層中的油氣保護(hù)起來。這種覆蓋在儲集層之上能夠阻止油氣向上逸散的細(xì)粒致密巖層稱為蓋層（caprock）。蓋層按照其產(chǎn)狀、作用及巖性等可分為不同類型。§1蓋層類型及其封閉機(jī)理一、蓋層的定義及類型根據(jù)蓋層的分布范圍可
2、將其分為區(qū)域性蓋層和局部蓋層。區(qū)域性蓋層是指一個凹陷或盆地大部分地區(qū)分布的厚度和面積較大的比較穩(wěn)定的蓋層，它在很大程度上決定了盆地的含油氣豐度，或者說由于其能封蓋住大面積的向上逸散的油氣而常形成大油氣藏?！?蓋層類型及其封閉機(jī)理一、蓋層的定義及類型局部蓋層只控制油氣的局部分布格局，不利于形成大面積的油氣分布，油氣保存條件較差。局部蓋層的形成與分布受控于盆地的沉積旋回性，與生油巖相的配合可有效控制盆地內(nèi)烴類的相態(tài)和儲量分布?！?蓋層類型及其封閉機(jī)理一、蓋層的定義及類型根據(jù)蓋層的巖石特征可以分為泥頁巖類、蒸發(fā)巖類和致密灰?guī)r類。常見的
3、蓋層主要有泥頁巖類、蒸發(fā)巖類，如泥巖、頁巖、石膏、硬石膏、鹽巖、含膏或含鹽的軟泥巖與泥巖。致密碳酸鹽巖、致密砂巖類蓋層相對較少，也有一些特殊蓋層，如鋁土巖蓋層、冰成蓋層、煤層、侵入巖體和噴出巖體等?！?蓋層類型及其封閉機(jī)理二、蓋層封閉油氣的機(jī)理隨著對油氣在地下的流動機(jī)制及相態(tài)的研究，按照蓋層阻止油氣運移的方式，以及存在的普遍性將其封閉機(jī)制（Sealingmechanism）分為常規(guī)封閉與非常規(guī)封閉。1．常規(guī)封閉蓋層巖性大多數(shù)致密、顆粒極細(xì)、孔隙半徑很小，油氣要通過蓋層進(jìn)行運移，必須首先排替其中的水，克服毛細(xì)管壓力的阻力，如果不能
4、克服該阻力則被封堵于蓋層之下，直到聚集的油氣高度足夠大，向上的浮力達(dá)到所需排驅(qū)壓力時，油氣才能穿過蓋層?！?蓋層類型及其封閉機(jī)理所謂排替壓力（Displacementpressure）是指巖石中非潤濕相流體（如油、氣）排驅(qū)潤濕相流體（如水）所需要的最小壓力。依靠蓋層巖石的毛細(xì)管壓力對油氣運移的阻止作用稱常規(guī)封閉，也即毛細(xì)管壓力封閉（又稱物性封閉）。毛細(xì)管壓力（Pc）與孔喉半徑、烴類性質(zhì)和介質(zhì)溫度條件有關(guān)：Pc=2σcosθ/γ（3-1）式中Pc——毛細(xì)管壓力；γ——巖石孔喉半徑；θ——固液相接觸角；σ——兩相界面張力。二、蓋層封
5、閉油氣的機(jī)理§1蓋層類型及其封閉機(jī)理可以看出，巖石越致密，孔喉半徑越小，巖石的毛細(xì)管壓力越大，封堵力越強(qiáng)。目前廣泛采用蓋層巖石的排替壓力、滲透率和孔隙度等參數(shù)進(jìn)行評價，蓋層物性封閉能力的大小主要取決于巖性和致密程度（表3-1），通常蒸發(fā)巖封蓋能力最強(qiáng)，致密泥巖封蓋能力比疏松泥巖要強(qiáng)。二、蓋層封閉油氣的機(jī)理§1蓋層類型及其封閉機(jī)理二、蓋層封閉油氣的機(jī)理表3-1我國主要含油氣盆地蓋層排替壓力與巖性關(guān)系（陳章明等，2003）巖性主要盆地排替壓力塔里木松遼瓊東南鄂爾多斯四川準(zhǔn)噶爾泥巖6.1412.197.5812.0818-252.1-
6、3.5灰質(zhì)泥巖———8.57——碳質(zhì)泥巖———17.60——云質(zhì)泥巖———5.75——含粉砂泥巖4.315.759.10———粉砂質(zhì)泥巖—6.293.00——5.4含鈣粉砂質(zhì)泥巖16.50—————含云砂質(zhì)泥巖———8.89——泥質(zhì)粉砂巖2.455.761.84———鹽巖————14.16—生物灰?guī)r——1.12———§1油氣蓋層及其封閉機(jī)理二、蓋層封閉油氣的機(jī)理不同巖性的封閉能力是不同的，同時巖石處于不同成巖階段其封閉能力也是不同的（圖3-1）。化學(xué)巖類沉積成巖后一般都具有封閉性，但泥質(zhì)巖在壓實成巖作用過程中，隨著埋深增加，壓實
7、作用增強(qiáng)，其內(nèi)粘土礦物蒙皂石向伊利石轉(zhuǎn)化，脫去大量層間水，使顆粒彼此間排列更為緊密，孔滲降低?！?油氣蓋層及其封閉機(jī)理二、蓋層封閉油氣的機(jī)理泥質(zhì)巖類在早成巖B期，Ro>0.4%左右開始初具封閉能力，在晚成巖A期，Ro介于0.60~1.15%時，此時粘土礦物以伊/蒙混層為主，封閉能力最強(qiáng)，隨著成巖作用的進(jìn)一步進(jìn)行，粘土礦物以綠/蒙混層和綠泥石為主，巖石已具脆性，構(gòu)造作用下易產(chǎn)生裂縫，封閉性又下降。物性封閉一般只能封閉游離相油氣，不能阻止水溶相和擴(kuò)散相油氣的散失。泥質(zhì)巖類在早成巖B期，Ro>0.4%左右初具封閉能力，在晚成巖A期，R
8、o介于0.60-1.15%時，此時粘土礦物以伊/蒙混層為主，封閉能力最強(qiáng)，隨著成巖作用的進(jìn)一步進(jìn)行，粘土礦物以綠/蒙混層和綠泥石為主，封閉性又下降。圖3-1不同成巖階段泥質(zhì)巖的封閉能力（據(jù)郝石生等，1990）§1油氣蓋層及其封閉機(jī)理二、蓋層封閉油氣的機(jī)制2、非常
