1、一、巖石的孔隙性和滲透性 第三章 儲(chǔ)集層和蓋層 (reservoir and caprock)二、碎屑巖儲(chǔ)集層 三、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層四、其他巖類儲(chǔ)集層五、 蓋層一、巖石的孔隙性和滲透性 第三章 （一）、定義：覆蓋在儲(chǔ)集層之上能夠阻止油氣向上y運(yùn)移的細(xì)粒、致密巖層稱為蓋層。水油氣儲(chǔ)層頁巖蓋層（一）、定義：水油氣儲(chǔ)層頁巖蓋層蓋層具有相對(duì)低的滲透率:常見泥質(zhì)巖隔水層蓋層具有相對(duì)低的滲透率:常見泥質(zhì)巖隔水層蓋層對(duì)油氣聚集和保存有重要控制作用（1）蓋層圈閉的組成要素之一（2）優(yōu)質(zhì)蓋層對(duì)于油氣藏的保存起到 關(guān)鍵的作用（尤其是在構(gòu)造強(qiáng)烈 活動(dòng)地區(qū)，特別是經(jīng)歷了多次構(gòu) 造運(yùn)動(dòng)的疊合型盆地） 。蓋層對(duì)油氣聚集和保

2、存有重要控制作用伊朗加奇薩蘭油氣田中新統(tǒng)法爾斯組膏鹽蓋層1974年平均單井日產(chǎn)4200t伊朗加奇薩蘭油氣田中新統(tǒng)法爾斯組膏鹽蓋層1974年平均單井第九十次課蓋層油藏組成要素觀察實(shí)習(xí)課件飛仙關(guān)組灘相白云巖分布普光氣田ABAB普光2大型氣田膏泥巖蓋層二疊系三疊系礁灘相儲(chǔ)層膏泥巖蓋層飛仙關(guān)組灘相普光氣田ABAB普光2大型氣田膏泥巖蓋層二疊系克拉2大型氣田膏泥巖蓋層克拉2大型氣田(二)、蓋層的類型1、按照產(chǎn)狀和作用將蓋層分為3類：區(qū)域蓋層： 穩(wěn)定覆蓋在油氣田上方的區(qū)域性非滲透性蓋層。具有厚度大、分布面積廣，橫向穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。圈閉蓋層（又稱局部蓋層）:直接位于圈閉之上的非滲透性蓋層。對(duì)圈閉中的油氣起著

3、直接封蓋的作用。隔層: 存在于圈閉之內(nèi)，對(duì)油氣有封隔作用，影響著油氣藏中的油氣分布規(guī)律。(二)、蓋層的類型圈閉蓋層（又稱局部蓋層）:隔層:2、按巖性分類（1）泥質(zhì)巖類蓋層 是最常見的一類蓋層，分布最廣， 數(shù)量最多。（2）膏鹽類蓋層是最佳蓋層，包括石膏、硬石膏和巖鹽（3）碳酸鹽巖類蓋層包括泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、致密灰?guī)r2、按巖性分類3、與油氣藏的位置關(guān)系分類（1）直接蓋層：指緊鄰儲(chǔ)集層之上的封閉巖層（2）上覆蓋層：指覆蓋于儲(chǔ)集層直接蓋層之上 的所有非滲透性巖層。4、特殊蓋層（1）瀝青蓋層3、與油氣藏的位置關(guān)系分類物性封閉壓力封閉烴濃度封閉(三)、蓋層封油氣機(jī)理物性封閉(三)、蓋層封油氣機(jī)理1物性封閉

4、由于儲(chǔ)蓋層之間的毛細(xì)管力差使其具有的封閉能力,稱為毛細(xì)管封閉（capillary sealing）或物性封閉。 （1）物性封閉機(jī)理毛細(xì)管力：蓋層的毛細(xì)管力：儲(chǔ)層的毛細(xì)管力：儲(chǔ)蓋層的毛細(xì)管力差：ttpp油水蓋層儲(chǔ)層1物性封閉由于儲(chǔ)蓋層之間的毛細(xì)管力差使其具有的封閉能力,稱（2）蓋層排替壓力排替壓力：巖樣中非潤(rùn)濕相流體(油、氣)驅(qū)替潤(rùn)濕相流體(水)所需要的最小壓力?；蛘撸荷w層最大連通孔隙喉道具有的毛細(xì)管力。 根據(jù)排替壓力對(duì)蓋層進(jìn)行分級(jí)：封閉性非常好 2MPa好 2-1MPa 中 1-0.5MPa 差 C2由于蓋層具有高的烴濃度而阻擋或減緩了氣藏?zé)N類的擴(kuò)散損失，這樣的封閉作用稱為烴濃度封閉天然氣擴(kuò)散

5、的動(dòng)力：濃度差天然氣擴(kuò)散的方向：高濃度區(qū) 低濃度區(qū)C1C2C1C2C1C2：天然氣從蓋層向儲(chǔ)層（氣藏）擴(kuò)散，氣藏中的天然氣被封閉烴濃度封閉機(jī)理3烴濃度封閉 C1C2C1C2由于蓋層具有高的烴濃度而阻擋或減緩了氣藏?zé)N(四)影響蓋層有效性的因素 影響蓋層有效性的因素主要是巖性、韌性、厚度和連續(xù)性。 1.蓋層的巖性 理論上，任何一種巖性均可作為蓋層，只要其排替壓力大于下伏的儲(chǔ)油氣層。但是大量油氣田勘探結(jié)果表明，最常見的蓋層是頁巖、泥巖、鹽巖、石膏和無水石膏等類型。 頁巖、泥巖蓋層常與碎屑巖儲(chǔ)集層并存；鹽巖、石膏蓋層則多發(fā)育在碳酸鹽巖剖面中；在構(gòu)造變動(dòng)微弱的地區(qū)，裂縫不發(fā)育，致密的泥灰?guī)r及石灰?guī)r也可充

6、當(dāng)蓋層。(四)影響蓋層有效性的因素大慶油田泥巖蓋層大慶油田泥巖蓋層大慶油田泥巖蓋層半/深湖相泥巖大慶油田泥巖蓋層半/深湖相泥巖PL19-3渤海灣地區(qū)蓬萊193大型油氣田泥巖蓋層主力蓋層為新近系明化鎮(zhèn)組泥巖PL19-3渤海灣地區(qū)蓬萊193大型油氣田泥巖蓋層主力蓋層塔里木盆地塔河油田中生界泥巖蓋層 類區(qū)塊類區(qū)塊類區(qū)塊塔里木盆地塔河油田中生界泥巖蓋層 類區(qū)塊類區(qū)塊類區(qū)塊溶蝕孔洞發(fā)育帶主要分布在不整合面以下，厚度可達(dá)100-200m 塔里木盆地塔河油田中生界泥巖蓋層 溶蝕孔洞發(fā)育帶主要分布在不整合面以下，厚度可達(dá)100-200 2.韌性 韌性巖石構(gòu)成的蓋層與脆性巖石相比不易產(chǎn)生斷裂和裂縫，封蓋能力強(qiáng)。

7、 在通常的地質(zhì)條件下，韌性的順序是鹽巖硬石膏富含有機(jī)質(zhì)頁巖頁巖粉砂質(zhì)頁巖鈣質(zhì)頁巖燧石巖。韌性最好是蒸發(fā)巖，因此，蒸發(fā)巖發(fā)育的含油氣盆地多形成大型油氣田。 2.韌性克拉2大型氣田膏泥巖蓋層同一條構(gòu)造帶上同時(shí)發(fā)現(xiàn)了：大宛齊和迪納2大型氣田克拉2大型氣田同一條構(gòu)造帶上飛仙關(guān)組灘相白云巖分布普光氣田ABAB普光2大型氣田膏泥巖蓋層二疊系三疊系礁灘相儲(chǔ)層膏泥巖蓋層飛仙關(guān)組灘相普光氣田ABAB普光2大型氣田膏泥巖蓋層二疊系第九十次課蓋層油藏組成要素觀察實(shí)習(xí)課件3蓋層厚度理論上，蓋層封閉能力，即排替壓力與厚度無關(guān)，但是，實(shí)際上當(dāng)排替乏力不夠大時(shí)，厚度可以彌補(bǔ)封閉能力的不足。通常25m泥巖較好3蓋層厚度理論上

8、，蓋層封閉能力，即排替壓力與厚度無關(guān)，通常大厚度的蓋層對(duì)封閉油氣是有利的:減小孔隙連通機(jī)會(huì)，增強(qiáng)封閉性能不易被小斷層錯(cuò)斷而形成連通的裂縫節(jié)理發(fā)育受層理控制大厚度的蓋層對(duì)封閉油氣是有利的:減小孔隙連通機(jī)會(huì)，增強(qiáng)封閉易于形成超壓BZ25-1-1區(qū)域性厚層泥巖（東下段與沙一二段：烴源巖）欠壓實(shí)超壓帶406080100120400036003200280024002000N1gE3d1E2s3E3d20.811.21.41.6壓力系數(shù)聲波時(shí)差(s/ft)欠壓實(shí)段正常壓實(shí)段實(shí)測(cè)壓力緊密壓實(shí)段厚層欠壓實(shí)超壓泥巖易于形成超壓BZ25-1-1區(qū)域性厚層泥巖（東下段與沙一二 4.連續(xù)性 蓋層的大范圍連續(xù)穩(wěn)定分布

9、對(duì)于油氣聚集有十分重要的意義。最有利的含氣區(qū)至少要有一個(gè)區(qū)域性蓋層。蓋層面積越大，連續(xù)性越好，越有利于形成大油氣田。 4.連續(xù)性周五實(shí)習(xí)安排：原油、烴源巖、儲(chǔ)集巖、蓋層樣品認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)1、地點(diǎn)：新科研樓821教室2、時(shí)間：分成2個(gè)組實(shí)習(xí) 第一組： 1：302：20 1班和2班學(xué)號(hào)前半部分同學(xué) 第二組： 2：203：15 2班學(xué)號(hào)前后半部分同學(xué)和3班同學(xué)3、帶記錄本周五實(shí)習(xí)安排：原油、烴源巖、儲(chǔ)集巖、蓋層樣品認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí) 觀 察 實(shí) 習(xí)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模航⒂蜌獠馗鱾€(gè)組成要素的感性認(rèn)識(shí)；2、內(nèi)容：油樣：各種顏色、密度原油 烴源巖：暗色泥巖、炭質(zhì)泥巖、煤、泥灰?guī)r、 灰?guī)r 儲(chǔ)集巖：礫巖、砂巖（長(zhǎng)石砂巖與石英砂巖

10、）、 粉砂巖、鮞粒灰?guī)r/白云巖、礁灰?guī)r、 結(jié)晶白云巖、流紋巖、安山巖 蓋層：泥巖、頁巖、泥灰?guī)r、膏/鹽巖3、完成作業(yè)：（1）烴源巖各個(gè)生烴演化階段烴類組成特征，（2）烴源巖的巖石類型及其有機(jī)質(zhì)類型特點(diǎn)，（3）儲(chǔ)層主要巖石類型及其儲(chǔ)集空間成因類型，（4）主要蓋層的巖石類型與封閉機(jī)理。 觀 察 實(shí)“沉積盆地概念，用剖面圖與平面圖簡(jiǎn)單表示我國某一個(gè)沉積盆地。”作業(yè)講評(píng)地 質(zhì) 年 代 表沉積盆地： 地殼表面在地質(zhì)歷史時(shí)期不斷下降接受沉積的洼陷區(qū)域 。 “沉積盆地概念，用剖面圖與平面圖簡(jiǎn)單地 質(zhì) 年 代 地 質(zhì) 年 代 表沉積盆地： 地殼表面在地質(zhì)歷史時(shí)期不斷下降接受沉積的洼陷區(qū)域 。 地 質(zhì) 年 代

11、表沉積盆地： 沉積盆地研究重要意義：（1）石油來源烴源巖形成于沉積盆地， （油氣有機(jī)成因理論干酪根生烴模式）（2）儲(chǔ)集巖主要是沉積巖 （陸源碎屑巖、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層）（3）蓋層為沉積巖 （粘土巖、碳酸鹽巖、鹽巖） 沉積盆地研究重要意義：第九十次課蓋層油藏組成要素觀察實(shí)習(xí)課件第九十次課蓋層油藏組成要素觀察實(shí)習(xí)課件第九十次課蓋層油藏組成要素觀察實(shí)習(xí)課件簡(jiǎn)單沉積盆地/單旋回沉積盆地：只經(jīng)歷了一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回的沉積盆地。如喜馬拉雅山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期沉積盆地（新生代沉積盆地）。簡(jiǎn)單沉積盆地/單旋回沉積盆地：CPTJKEN經(jīng)歷了古生代中生代新生代CPTJKEN經(jīng)歷了古生代中生代新生代1. 海相、殘留海相 前陸盆地

12、發(fā)育階段 (C3t-P1)2. 陸相前陸盆地發(fā)育階段(P2P3)3. 陸內(nèi)坳陷發(fā)育階段(TK)4. 類前陸盆地發(fā)育階段(EQ）盆地類型和演化階段 北天山紅巖斷階EQ陸內(nèi)前陸盆地發(fā)育階段J2K內(nèi)陸坳陷盆地發(fā)育階段TJ1內(nèi)陸坳陷盆地發(fā)育階段晚海西期前陸盆地發(fā)育階段博格達(dá)山克拉美麗山ENQTKJ23TJPPC3北天山紅巖斷階北天山紅巖斷階1. 海相、殘留海相 前陸盆地發(fā)育階段 (C3t-P1沉積體系分布 中、晚二疊世（P2-3SS2）半深湖沉積體系分布 中、晚二疊世（P2-3SS2）半深湖沉積體系分布 （J1S2層序LST）辮狀河三角洲沉積體系分布 （J1S2層序LST）辮狀河三角洲沉積體系分布 （J1S2層序HST）三角洲、湖泊沉積體系分布 （J1S2層序HST）三角洲、湖泊沉積體系分布 白堊系底礫巖河流和沖積扇沉積體系分布 白堊系底礫巖河流和沖積扇沉積體系分布 早白堊世清水河（K1S1層序LST）三角洲沉積體系分布 早白堊世清水河（K1S1層序LST）三角洲沉積體系分布 第三紀(jì)三角洲和湖泊沉積體系分布 第三紀(jì)三角洲和湖泊疊合型沉積盆地/單旋回沉積盆地：多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回背景下沉積巖垂向上疊置與平面上并置的沉積盆地。疊合型沉積盆地/單旋回沉積盆地：思考題1、儲(chǔ)