儲(chǔ)層和蓋層課件第1頁/共38頁碳酸鹽巖孔隙類型示意圖黑色為孔隙第2頁/共38頁孔隙類型1．受組構(gòu)控制的原生孔隙 ①粒間孔隙； ②遮蔽孔隙； ③粒內(nèi)孔隙； ④生物骨架孔隙； ⑤生物鉆孔（潛穴）孔隙； ⑥鳥眼孔隙； ⑦收縮孔隙； ⑧晶間孔隙。第3頁/共38頁2．溶解作用形成的次生孔隙 ①粒內(nèi)溶孔和印模孔； ②粒間溶孔； ③溶孔、溶洞、溶溝； ④角礫孔隙。3．裂隙

成巖裂縫：

構(gòu)造裂縫：成組分布、具一定方向性，可分為張、壓、扭性。第4頁/共38頁碳酸鹽巖溶解作用與喀斯特地貌第5頁/共38頁㈡．影響碳酸鹽巖儲(chǔ)層物性的因素①沉積環(huán)境：水動(dòng)力條件強(qiáng)有助于原生孔隙的形成。②成巖后生作用：

溶解作用：地下水帶走了易溶礦物形成次生孔隙。膠結(jié)作用：可發(fā)生在沉積物堆積之后的任何階段，并可多次進(jìn)行，多世代的膠結(jié)對(duì)孔隙系統(tǒng)的破壞作用更為嚴(yán)重。主要膠結(jié)物是亮晶方解石、石膏、硬石膏。第6頁/共38頁成巖作用對(duì)碳酸鹽巖空隙的影響第7頁/共38頁

重結(jié)晶作用——隨T、P的升高，礦物成分不變，而晶體大小、形狀和排列方位發(fā)生了變化，使得原本致密、細(xì)粒結(jié)構(gòu)的巖石→粗粒、疏松、多晶間孔隙的巖石，從而改善了儲(chǔ)層物性；

白云巖化作用——即白云石取代方解石、硬石膏和其它礦物的作用。一般對(duì)孔、滲性有好的作用。第8頁/共38頁（三）常見碳酸鹽巖儲(chǔ)層的類型及其特征

1、孔隙型儲(chǔ)集層(包括礁型):沙特加瓦爾油田：J3砂屑灰?guī)r產(chǎn)油

2、溶蝕型儲(chǔ)集層：巖溶發(fā)育地區(qū)3、裂縫型儲(chǔ)集層：伊朗R阿斯馬利灰?guī)r裂縫儲(chǔ)層，加奇沙蘭油田4、復(fù)合型儲(chǔ)集層：任丘古潛山第9頁/共38頁第10頁/共38頁中國(guó)碳酸鹽巖油氣儲(chǔ)層類型——古風(fēng)化殼型、沉積成巖型、沉積相型、構(gòu)造裂縫型第11頁/共38頁（四）碳酸鹽巖與砂巖儲(chǔ)集性質(zhì)的比較第12頁/共38頁三．其它巖類的儲(chǔ)集層

我國(guó)目前已探明儲(chǔ)量中約有15％的儲(chǔ)量由于油氣藏或儲(chǔ)層類型比較復(fù)雜，而作為邊際油田尚未動(dòng)用。其中包括巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖、低滲透等特殊類型儲(chǔ)層。其重要意義是擴(kuò)大了油氣儲(chǔ)集層研究的視野。1.火山巖儲(chǔ)集層以火山碎屑巖作為儲(chǔ)層的油田較常見。2.變質(zhì)巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間主要是一些風(fēng)化孔隙，裂隙，以及構(gòu)造裂縫。第13頁/共38頁3.泥質(zhì)巖儲(chǔ)集層只有那些較脆的泥質(zhì)巖，在構(gòu)造應(yīng)力作用下產(chǎn)生了較密集的裂縫，或含有易溶成分，經(jīng)地下水溶蝕形成溶孔、溶洞時(shí)，才能作為儲(chǔ)集層。*四、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的原則與方法

1.宏觀與微觀研究相結(jié)合

(1)通過區(qū)域性相分析，找出有利相帶的部位，并確定其類型、展布和規(guī)模；（微相）

(2)查明該地質(zhì)體(如砂巖體)中孔隙發(fā)育的層段、厚度、儲(chǔ)集空間的類型與成因及孔隙結(jié)構(gòu)特征；第14頁/共38頁

(3)確定孔隙空間的分布規(guī)律及其連通性情況；

(4)研究油氣水在其中的分布規(guī)律。2.綜合研究

(1)野外地質(zhì)調(diào)查，盆地四周出露地層；

(2)地層錄井資料分析(氣泡)；

(3)測(cè)井資料解釋(解釋?duì)铡、So)；

(4)實(shí)驗(yàn)室?guī)r心分析(直接分析孔滲性、孔隙類型大小)；

(5)開發(fā)動(dòng)態(tài)資料分析（產(chǎn)液量井間干擾、放空、井漏）。第15頁/共38頁五、我國(guó)主要油氣區(qū)儲(chǔ)集層的類型和時(shí)代分布（▲—碎屑巖儲(chǔ)層，★—碳酸鹽巖儲(chǔ)層，◆—其它巖類儲(chǔ)層）第16頁/共38頁

蓋層——位于儲(chǔ)集層之上，能封隔儲(chǔ)集層，阻止其中的油氣向上逸散的巖層。一、蓋層的形成機(jī)理

1.排替壓力差封閉又稱毛細(xì)管封閉/薄膜封閉，與蓋層的厚度關(guān)系不大。§3蓋層(Caprock)封蓋能力（烴柱高度）第17頁/共38頁2.異常壓力封閉它依靠蓋層中的異常壓力來封閉儲(chǔ)層中上浮的油氣。壓力的封閉性能還與排烴期、封閉期間的相對(duì)關(guān)系有關(guān)。過剩壓力≥油氣柱浮力第18頁/共38頁3．烴濃度封閉

分子擴(kuò)散是物質(zhì)傳遞的一種重要方式，“布朗運(yùn)動(dòng)”，進(jìn)行自發(fā)的物質(zhì)和能量傳遞，直至達(dá)到濃度平衡為止。如果蓋層具有生烴能力，且又具有異常孔隙流體壓力，厚度越大，泥巖蓋層的烴濃度封天然氣分子擴(kuò)散示意圖閉能力越強(qiáng)，反之則越弱。第19頁/共38頁二、蓋層的相對(duì)性

蓋層的封閉性是相對(duì)的、有條件的（祝總祺，1992），具體表現(xiàn)為：

(1)蓋層是相對(duì)于儲(chǔ)層而存在的；

(2)上覆巖層能否起蓋層作用，單就毛細(xì)管封閉而言，關(guān)鍵在于它與下伏巖層間是否存在毛細(xì)管壓差，而巖石類型沒有絕對(duì)意義。

第20頁/共38頁砂巖作為蓋層第21頁/共38頁(3)因天然氣密度ρg＜ρo，同樣高度時(shí)具有的浮力更大，故封閉氣層更加不易。因而，一個(gè)巖層可能對(duì)油來說是很好的蓋層，而對(duì)氣則不一定有效。

(4)由于巖層的毛管性質(zhì)在空間（時(shí)間）上的變化，在不同地區(qū)（時(shí)期）的同一個(gè)巖層，其封蓋的有效性可發(fā)生很大變化。第22頁/共38頁三、蓋層的常見巖性類型——沒有固定的類型，但從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，常見的有：

1、鹽巖、石膏層：由于具可塑性和流變效應(yīng)，封閉性最好，如中原C-P煤成氣層的蓋層。第23頁/共38頁泥質(zhì)巖層：泥巖、頁巖。如渤海灣盆地的主力產(chǎn)油層ES2-4，其區(qū)域蓋層為Es1中部的暗色泥巖、頁巖（自上而下，依次是Es1→Es4）。渤海灣盆地蓋層與天然氣分布示意圖第24頁/共38頁滲透性較差的砂巖、石灰?guī)r：鋁土巖和煤層：如陜甘寧盆地中部大氣田第25頁/共38頁直接蓋層區(qū)域蓋層第26頁/共38頁四、影響蓋層有效性的因素(P122-124)1、巖性最常見蓋層是泥（頁）巖、鹽巖、膏巖。蓋層泥質(zhì)含量影響封閉性2、韌性韌性地層不易產(chǎn)生斷裂和裂縫，其連續(xù)性較好。3、厚度一般幾十－幾百m。越厚越有利于保存油氣。4、連續(xù)性大范圍的連續(xù)穩(wěn)定分布——區(qū)域性蓋層。面積必須大于油氣藏分布范圍才能構(gòu)成有效封閉。第27頁/共38頁第28頁/共38頁五、蓋層評(píng)價(jià)

泥質(zhì)巖封閉能力評(píng)價(jià)等級(jí)表——以鄂爾多斯盆地上古生界為例（據(jù)王少昌等，1987）評(píng)價(jià)的內(nèi)容：巖石學(xué)→機(jī)械性、滲濾性和擴(kuò)散性等（定量）第29頁/共38頁第30頁/共38頁

在封蓋層方面的最新研究進(jìn)展有：蓋層的微觀封蓋機(jī)理及其定量研究蓋層的封閉性形成史斷層的封閉性利用地球物理信息研究蓋層封蓋條件的綜合評(píng)價(jià)第31頁/共38頁科研舉例：準(zhǔn)噶爾盆地南緣蓋層封閉能力評(píng)價(jià)（據(jù)王震亮等，1999）評(píng)價(jià)內(nèi)容：物性封閉異常壓力封閉濃度封閉第32頁/共38頁安6井異常壓力與靜巖、靜水、破裂壓力剖面圖——現(xiàn)今第33頁/共38頁呼2井埋藏史、熱史