儲層和蓋層課件第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．受組構控制的原生孔隙 ①粒間孔隙； ②遮蔽孔隙； ③粒內孔隙； 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．影響碳酸鹽巖儲層物性的因素①沉積環境：水動力條件強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。膠結作用：可發生在沉積物堆積之后的任何階段，并可多次進行，多世代的膠結對孔隙系統的破壞作用更為嚴重。主要膠結物是亮晶方解石、石膏、硬石膏。第6頁/共38頁成巖作用對碳酸鹽巖空隙的影響第7頁/共38頁

重結晶作用——隨T、P的升高，礦物成分不變，而晶體大小、形狀和排列方位發生了變化，使得原本致密、細粒結構的巖石→粗粒、疏松、多晶間孔隙的巖石，從而改善了儲層物性；

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。一般對孔、滲性有好的作用。第8頁/共38頁（三）常見碳酸鹽巖儲層的類型及其特征

1、孔隙型儲集層(包括礁型):沙特加瓦爾油田：J3砂屑灰巖產油

2、溶蝕型儲集層：巖溶發育地區3、裂縫型儲集層：伊朗R阿斯馬利灰巖裂縫儲層，加奇沙蘭油田4、復合型儲集層：任丘古潛山第9頁/共38頁第10頁/共38頁中國碳酸鹽巖油氣儲層類型——古風化殼型、沉積成巖型、沉積相型、構造裂縫型第11頁/共38頁（四）碳酸鹽巖與砂巖儲集性質的比較第12頁/共38頁三．其它巖類的儲集層

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

1.宏觀與微觀研究相結合

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

(2)查明該地質體(如砂巖體)中孔隙發育的層段、厚度、儲集空間的類型與成因及孔隙結構特征；第14頁/共38頁

(3)確定孔隙空間的分布規律及其連通性情況；

(4)研究油氣水在其中的分布規律。2.綜合研究

(1)野外地質調查，盆地四周出露地層；

(2)地層錄井資料分析(氣泡)；

(3)測井資料解釋(解釋φ、K、So)；

(4)實驗室巖心分析(直接分析孔滲性、孔隙類型大小)；

(5)開發動態資料分析（產液量井間干擾、放空、井漏）。第15頁/共38頁五、我國主要油氣區儲集層的類型和時代分布（▲—碎屑巖儲層，★—碳酸鹽巖儲層，◆—其它巖類儲層）第16頁/共38頁

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

1.排替壓力差封閉又稱毛細管封閉/薄膜封閉，與蓋層的厚度關系不大。§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、封閉期間的相對關系有關。過剩壓力≥油氣柱浮力第18頁/共38頁3．烴濃度封閉

分子擴散是物質傳遞的一種重要方式，“布朗運動”，進行自發的物質和能量傳遞，直至達到濃度平衡為止。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散示意圖閉能力越強，反之則越弱。第19頁/共38頁二、蓋層的相對性

蓋層的封閉性是相對的、有條件的（祝總祺，1992），具體表現為：

(1)蓋層是相對于儲層而存在的；

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

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，同樣高度時具有的浮力更大，故封閉氣層更加不易。因而，一個巖層可能對油來說是很好的蓋層，而對氣則不一定有效。

(4)由于巖層的毛管性質在空間（時間）上的變化，在不同地區（時期）的同一個巖層，其封蓋的有效性可發生很大變化。第22頁/共38頁三、蓋層的常見巖性類型——沒有固定的類型，但從統計結果看，常見的有：

1、鹽巖、石膏層：由于具可塑性和流變效應，封閉性最好，如中原C-P煤成氣層的蓋層。第23頁/共38頁泥質巖層：泥巖、頁巖。如渤海灣盆地的主力產油層ES2-4，其區域蓋層為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、石灰巖：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。蓋層泥質含量影響封閉性2、韌性韌性地層不易產生斷裂和裂縫，其連續性較好。3、厚度一般幾十－幾百m。越厚越有利于保存油氣。4、連續性大范圍的連續穩定分布——區域性蓋層。面積必須大于油氣藏分布范圍才能構成有效封閉。第27頁/共38頁第28頁/共38頁五、蓋層評價

泥質巖封閉能力評價等級表——以鄂爾多斯盆地上古生界為例（據王少昌等，1987）評價的內容：巖石學→機械性、滲濾性和擴散性等（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展有：蓋層的微觀封蓋機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價第31頁/共38頁科研舉例：準噶爾盆地南緣蓋層封閉能力評價（據王震亮等，1999）評價內容：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——現今第33頁/共38頁呼2井埋藏史、熱史