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4第四章储层和盖层_图文

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第四 章储层 盖层 图文
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石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层《 石油与天然气地质学 》任 课 人 张 瀛手机: 18523578912 (联通) 132 6543 802石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 第 1节 储集层 ( 一、储集层概述• 二、碎屑岩储层 ( 三、碳酸盐储层 ( 四、碎屑岩储层与碳酸盐储层的差异• 五、其它储层 (油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 储层研究的内容 —— 储层的物性、储层的分布、储层的改造等• 储层的研究方法 —— 直接观察法、实验法、生产动态法、地球物理法• 应明白的基本问题• 储层的概念( 及基本特征• 储层的孔隙性和渗透性( • 储层的主要类型 ((岩石类型和储层空间类型)• 储层发育的有利相带• 控制储层孔渗的主要因素( 碎屑岩 (碳酸盐岩 (层有何异同• 储层发育的有利时期(沉积旋回上的时期)石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 一、储集层概述• 储集层的基本特征是具孔隙性和渗透性 ,其孔隙渗透性的好坏、分布规律是控制地下油气分布状况、油气储量及产量的主要因素。• (一 )、储集层的孔隙性• 绝对孔隙度 ( 岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值 。是衡量岩石孔隙的发育程度。按岩石孔隙大小,有超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类。• 径 >应裂缝宽度 >体在重力作用下自由流动。• 径 缝宽度 于毛细管力的作用,液体不能自由流动。• 3. 微毛细管孔隙:直径 白云岩 >泥灰岩(即与 Ca/从结构构造来看,粗晶、厚层石灰岩比细晶、薄层灰岩易溶。地下水的溶蚀能力: 取决于地下水的 度、压力。• 水中含 呈酸性, 酸盐岩溶解度增大。• 水中 云岩溶解度增加,而方解石的溶解度下降,所以富含 云岩中的溶孔比石灰岩更为发育。• 温度、压力的影响是:开放体系中,温度升高导致 力降低,碳酸盐岩的溶解度降低,不利于溶蚀孔隙的形成;封闭体系中,溶解度随温度增加而增加(不是自然条件)。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 分布:主要分布在 厚层、质纯、粗结构的碳酸盐岩层段,特别是白云岩。 发育于富含 要在古风化壳带,岩石遭受风化剥蚀,孔隙发育,地下水沿裂缝渗流地下,形成岩溶带。分三带:• 垂直渗流带:水流特点以向下淋滤作用为主,流速快,溶蚀作用不太充分;溶孔以垂直孔缝为主,储集层分带性不明显,有时有地表渗入的沉积物所充填。• 地下水水位季节变化带:水流特点为水平与垂直流动的周期性交替。孔缝具有水平及垂直方向均发育,形成孔、洞均好的储层。厚度据地下渗流条件和岩溶作用不同而不同。• 潜流带:水流为水平方向,上述两带补充 流缓慢与岩石作用时间长。发育良好的水平方向溶蚀孔洞,储层分带性明显。厚度与易溶岩层厚度有关。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 岩性控制因素• 成份较纯,脆性大,裂缝发育,泥质含量高,裂缝不发育。结构构造上,质纯粒粗、结晶粗的裂缝发育,薄层裂缝密度较大,但规模较小,易产生层间缝和层间脱空;厚层裂缝密度小,但规模较大,以立缝和高角度斜缝为主。• 构造的控制作用• 在构造强烈部位构造裂缝发育。长期持续上升的区域,局部构造高点、长轴、倾没端、断层及断裂带附近裂缝育• 地下水的控制作用• 地下水活跃的地区,构造裂缝溶解,扩大裂缝的作用。• 分布:在质纯、脆性大,构造强烈的部位,以及地下水活跃的地区。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• (四 )、碳酸盐岩与碎屑岩储层的区别• 碳酸盐岩与碎屑岩相比,由于其化学性质不稳定,容易遭受剧烈的次生变化,通常经受更为复杂的沉积环境及沉积后的变化。有以下几点区别:• 状变化很大,其原始孔隙度很大而最终孔隙度却较低。因易产生次生变化所决定 。• 粒间孔等原生孔隙为主的碳酸盐岩储层其空间分布受岩石结构控制,而以次生孔隙为主的碳酸盐岩储层其储集空间分布与岩石结构特征无关系或关系不密切。• 后生作用复杂。构成孔、洞、缝复合的孔隙空间系统。• 隙大小主要影响孔隙容积。总之,碳酸盐岩储层的主要特点:储集空间发育具不均一性或突变性,也称各向异性。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• (四)、其它类型储集层 ( 火山岩储集层( :包括火山喷发岩和火山碎屑岩。主要储集空间为构造裂缝或受溶解的构造裂缝,因此,在构造裂• 缝发育的小型断陷盆地边缘与隆起过度带,有火山岩储层。它往往发育于生油层之中或邻近的火山岩,对含油有利。• 结晶岩储集层 (: 包括各种变质岩,储集空间主要为风化孔、缝及构造缝。多发育在不整合带、盆地边缘斜坡及盆• 地古突起,以此为储集层的油气藏属称基岩油气藏。• 泥质岩储集层 ( :储集空间主要为构造裂缝或泥岩中含有易溶成分石膏、盐岩等,经地下水溶蚀形成溶孔、溶洞等。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层第 2节 盖层 (、盖层的概念及类型任何一个地区,要形成油气藏除储集层是必要的而外,盖层同样也是不可缺少的。 盖层是指位于储集层上方,能够阻止储集层中的烃类流体向上逸散的岩层。盖层的好坏及分布,直接影响着油气在储集层中的聚集和保存,决定了含油气系统的有效范围,是含油气系统的重要组成部分。盖层的类型因划分依据不同而有不同的分类方案。按照 产状和作用 可将盖层分为 3类(据陈荣书, 1994):石油与天然气地质学 第四章 指稳定覆盖在油气田上方的区域性非渗透岩层。区域盖层可以遍布凹陷或盆地的大部分地区,具有厚度大、分布面积广、横向稳定性好,具有塑性岩性等特点。区域盖层一般与圈闭储集层不直接接触,它的作用是将油气运移限制在一定的地层单元内,对盆地或地区的油气聚集起着十分重要的作用,在很大程度上决定着盆地的含油气丰度与油气性质。石油与天然气地质学 第四章 是指直接位于圈闭储集层上面的非渗透岩层。它对圈闭中的油气起着直接的封盖作用。• 圈闭盖层又称局部盖层 (,简称盖层。是本节论述的主要对象。是指存在于圈闭内,对油气有封隔作用的非渗透岩层。 它影响着油气藏中的油气以及压力的分布规律。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层按岩性特征 盖层可分为泥页岩类、蒸发岩类和致密灰岩 3种 。常见盖层的岩石类型有 泥岩、页岩、石膏和硬石膏、盐岩 、含膏或含盐的软泥岩与泥岩、泥灰岩和泥质灰岩、泥质细粉砂岩以及致密灰岩等。在特殊情况下致密砂岩和粉砂岩也可作为盖层。但就整体而言, 泥页岩和蒸发岩 类盖层最为重要。泥、页岩盖层常与碎屑岩储集层相伴生,盐岩、石膏等蒸发岩类盖层则多发育在碳酸盐岩剖面中。据克莱姆( 1977)对世界上 334个大油气田的统计表明, 以泥页岩类为盖层的占 65%(储量),以蒸发岩为盖层的占 33%,盖层为致密灰岩的仅占 2%。我国绝大多数油气田的盖层为泥页岩。 如松辽盆地大庆油田的萨尔图、葡萄花、高台子油层的盖层;吐 吉桑油气田的盖层都是泥页岩。其次是蒸发岩,如川南三叠系以碳酸盐岩为产层的气田,盖层是石膏层。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层二、盖层的封闭机理盖层是由于岩性致密、无裂缝、渗透性差所致。现在从盖层的微观性质研究发现:盖层能封隔油气的重要原因之一是盖层具有 较高的排驱压力( 目前已公认盖层的封闭机理有物性封闭、超压封闭及烃浓度封闭(张厚福, 1998),但以物性封闭最为常见。排驱压力 :非润湿相驱替润湿相所需的最低压力。对于大多数岩石,水是润湿相,原油属于非润湿性。石油与天然气地质学 第四章 从微观上讲, 盖层的毛细管压力封闭(或物性封闭)实际上是通过盖层的毛细管压力(或排驱压力)来封闭的。油气要通过盖层进行运移,必须首先排驱其中的水,才能进入其中。若驱使油气运移的动力未达到进入盖层的排驱压力,则油气就被封隔于盖层之下。岩石排驱压力的大小与岩石的孔径及流体的性质有密切关系。岩石孔喉半径越大,排驱压力越小;反之,排驱压力就越大。一般泥页岩、蒸发岩、致密灰岩的孔喉半径小,因此具有较高的排驱压力。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层 2、超压封闭( 与岩石物性封闭相比,超压封闭是较新而生疏的概念。超压现象在世界年轻的沉积盆地中分布十分广泛,它主要 与快速沉积的厚层泥质岩有关。 在正常情况下,泥质岩的压实程度随深度的增加而增强。随着埋深的增加,泥岩中的流体被排出,岩石孔隙度变小,岩石变得致密。但若在压实过程中流体不能有效地排出,泥岩处于欠压实状态,泥岩中的流体部分地承受上覆岩层的压力,这样泥岩中流体压力就超过正常的静水压力,从而形成异常高压(超压)。 正是因为泥岩中这种超压的存在使其下伏油气层中的油气不能向上逸散,形成盖层的超压封闭。位于储集层上方的超压泥岩层是油气,特别是天然气的良好盖层,它能有效地阻止油气向上方运移。 但若这种超压泥岩层仅存在于烃类聚集之中或其下,不仅不能起封闭作用,而且还会促进油气向上逸散。石油与天然气地质学 第四章 烃源岩处于储层上方时,生烃过程中,烃的浓度比储层中高,从而阻止储层中的烃散失。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层三、盖层的评价( of 在相当长时期内对盖层研究只作定性评价。自七十年代以来,特别是对天然气藏的深入研究表明,盖层对油、气藏的形成是一个很重要的因素,才逐渐开展盖层的定量评价研究。目前正处于由定性评价向定量评价转变的阶段。盖层评价的参数主要有以下几个方面。石油与天然气地质学 第四章 of 这是评价盖层最常用也是较有效的参数。因为孔隙大小既是影响排驱压力的重要参数,也是制约石油及天然气扩散的重要参数。涅斯捷洛夫( Нестелов, 1975)根据盖层孔径的大小,把盖层分为三个等级:①岩石孔径小于 5× 10作油层或气层的盖层;②岩石孔径在5× 1010能作油层的盖层,不能作为气层的盖层;③岩石孔径大于 2× 10气均可逸散,一般不能作为盖层。石油与天然气地质学 第四章 和排驱压力这是与孔径大小密切相关的参数。王少昌等( 1987)根据实验室测定的数据对泥质类盖层封闭能力的评价分级如表。(据王少昌等, 1987简化;转引自陈荣书,1994)等级封闭能力绝对(空气)渗透率( μ 排驱压力(巴)主要岩性空气 煤油 水Ⅰ 最好 好 107090 750380 泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩Ⅱ 较好 10 27 200 同 上Ⅲ 一般 10 12 100 泥质粉、细 砂岩Ⅳ 差 101 0 泥质细砂岩石油与天然气地质学 第四章 盖层厚度要多大才能达到有效封闭油气藏的基本要求,即盖层厚度是否存在可以定量确定的下限?大量事实表明,这与盖层岩性、孔隙结构、破裂情况及横向稳定性 有密切关系。涅斯捷洛夫对盖层的厚度问题进行了实验和理论计算后指出:油气通过 1米厚的粘土盖层所需油藏压力差达120× 101325 12因此, 从理论上推算只要1米厚的粘土层就足已能起到封闭油气的作用。 如果考虑地质时间漫长,也只需几米厚就足够了。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层列别托( 1977)曾对西高加索地区下白垩统油层的泥岩盖层作过统计分析,认为埋深在 12005松辽盆地的经验,泥岩厚度小于 20米者,一般不能作为盖层。而川南三叠系气藏的石膏盖层厚度一般仅 20米左右,在长垣坝和高木顶两个气田, 6油与天然气地质学 第四章 泥质岩盖层随着埋深的增加,其压实程度增高,孔隙度、渗透率随之减小,排驱压力增大,其封闭性能也不断增高。但是由于埋深增大,地温增高,粘土矿物及其组分关系也在不断地演化。当泥岩压实到一定阶段时,蒙脱石向伊利石转化,析出大量的层间水或结晶水。在厚层泥岩的顶、底与砂岩相邻的部分,首先被压实排出孔隙水,形成致密带,使其中间的泥岩具有较高的孔隙流体异常压力,此时泥岩的封闭程度最高,封闭能力最强。随着埋深的进一步增加,泥岩在较高的温度、压力作用下,脱水明显, 岩性变脆,可塑性降低,易于产生裂缝 ,这在很大程度上可能降低泥岩的封闭能力。泥岩在 1500000油与天然气地质学 第四章 储层和盖层泥质岩盖层封闭性演化模式(据付广等, 1996;转引自费琪等 ,1998)四章 储层和盖层• 第 3节 圈闭与油气藏( 念• 地上油气装到储油罐内,地下油气装在什么地方呢?• 地下储油气的容器,专业上称其为圈闭。圈闭中储存了足量的油气,就叫油气藏! 找到了圈闭 ,就有希望找到油气藏。• 圈闭的基本特征是什么?它由哪些基本要素所构成?石油勘探学家是怎样对其分类的?圈闭怎样捕集油气,其中的流体是如何分布的?人们早就重视圈闭的储盖条件和遮挡条件,近来特别强调遮挡条件。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层一、圈闭和油气藏的概念( of — 能储存油气并阻止其继续运移和散失的地质体 。• 圈闭的三要素 —— 储层 (盖层 (遮挡物 (石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层盖层与遮挡条件为同一岩层遮挡条件为断层石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• )藏 —— 油气聚集之场所。 是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水(或气水)界面的油气聚集 .• 油(气)藏 是地壳中最基本的油气聚集单元。• 若圈闭中只聚集了原油,则称油藏;只聚集了天然气,则称气藏;二者同时聚集,则称为油气藏。• 油气藏的重要特点 是在“单一的圈闭内”。这里“单一”的含意主要是指受单一的要素所控制,在单一的储集层中,在同一面积内,具有统一的压力系统和统一的油、气、水边界。如果不具备这些条件,即使是位于同一面积上的油气聚集,也不能认为是同一个油气藏。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层四个相互独立的油气藏( 油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 二、圈闭与油气藏的分类( of • 对油气藏进行科学地分类,寻找它们的共性,总结各类油气藏形成的基本条件及分布规律,更好地指导下一步的油气勘探,是石油地质学研究中一项十分重要的任务。• 为此,多年来,各国石油地质学家在油气藏分类方面作了大量的研究工作,提出了很多关于油气藏分类的方案。• 其中比较著名的有 前苏联石油地质学家 复生根据圈闭成因提出的分类方案。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层对圈闭的分类 , 以圈闭的成因为主 , 以圈闭形态和遮挡条件为辅的划分原则 , 前者作为划分大类的基础 , 后者作为划分亚类的依据 。根据控制圈闭形成的地质因素 , 可将圈闭分为四大类:构造圈闭 ( (层圈闭 (动力 ( 圈闭复合圈闭 (大类圈闭又可根据其圈闭形态和遮挡条件 , 进一步划分为若干亚类 。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层圈闭分类表( of 类 构造圈闭 地层圈闭 水动力圈闭 复合圈闭亚类1. 背斜圈闭 1. 岩性圈闭 1. 构造鼻和阶地型 水动力圈闭 1. 构造 - 地层复合圈闭2. 断层圈闭 2. 不整合圈 闭 2. 单斜型水动力圈 闭 2. 水动力 - 构造复合圈闭3. 裂缝性背斜圈闭 3. 礁型圈闭 3. 纯水动力圈闭3. 地层 - 水动力复合圈闭4. 刺穿圈闭 4. 沥青封闭 圈闭 4. 构造 - 地层 - 水动力复合圈闭5. 多因素构造圈闭5. 多因素地层圈闭石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 三、圈闭和油气藏的度量参数( of (一)圈闭度量( of • 在评价一个圈闭时,圈闭的大小是一个很重要的因素。圈闭的大小主要由圈闭的有效容积确定,它表示圈闭能容纳油气的最大体积。 一个圈闭的有效容积,取决于闭合面积、闭合高、储集层的有效厚度和有效孔隙度等参数。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• • 闭合高度 —— 是指圈闭的最高点到溢出点( 间的垂直距离。• 它是圈闭可能容纳油气的最大高度。• 溢出点是指圈闭容纳油气最大限度的位置。• 若低于该点高度,油气就要向储集层上倾方向溢出。该点是圈闭内油气溢出的起始点,又叫最高溢出点。• 闭合点则是从另一角度来描述该点特征,意即闭合的最低点。若低于该点高度,圈闭就不存在了(不闭合)。石油与天然气地质学 第四章 闭合面积是指通过溢出点的构造等高线所圈闭的封闭区的面积。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层或者更确切地说, 就是通过溢出点的水平面与储集层顶面及其它封闭面( 如断层面 、不整合面 、 尖灭带等 ) 所交切构成的闭合区的面积 。断层圈闭闭合面积和闭合高度( of 合高度石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层必须注意 , 构造闭合度与构造起伏幅度 是两个完全不同的概念。闭合度的测量是以海平面(或与之平行的水平面)为基准。而构造幅度的测量,则是以区域倾斜面为基准。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• (二)油气藏度量( of 油气藏通常仅占据圈闭的一部分,其极限情况则是充满整个圈闭。• 油气藏的度量参数包括:边水、底水、夹层水• 含油面积 、 含气面积 、 油气过渡带 、 油水过渡带• 含气高度 、 含油高度 、 含油气高度 、 充满程度• 含气外边界、含油内边界、含油外边界、含水边界石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• of 是指油(气)藏顶点到油(气)水界面的垂直距离。• 若有气顶时,油水界面和油气界面之间的垂直距离,称为 油藏高度 。• 而油气藏顶点到油气界面的垂直距离,称为 气顶高度 。• 油藏高度加气顶高度之和即为油气藏高度 。它是指示油气藏大小的一个重要参数。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 通常把油(气)水界面与油(气)层顶、底面的交线称作含油(气)边界, 其中与油(气)层顶面的交线称为外含油(气)边界,与油(气)层底面的交线称为内含油(气)边界。• 若油(气)藏的高度小于油(气)层的厚度时,则油(气)水界面与油(气)层底面不相交,这时油(气)藏的内边界就不存在。由相应的含油(气)边界所圈闭的面积分别称作内含油(气)面积和外含油(气)面积。• 通常含油(气)面积是指外含油(气)面积。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 在油气藏中存在游离气时,油、气、水按比重分异,气总是占据圈闭的顶部,称为气顶,油居中间,水在最下面。在这种情况下,油在平面上呈环带状分布,称为油环 。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 第 4节 油气藏形成基本条件• ( 一、油气成藏条件: 油气藏,特别是大型油气藏形成的基本条件应包括:• 充足的油源 ;(?)• 足够的油气运移动力 ;• 良好的运移通道 ;• 有利的生储盖组合 ;• 有效的圈闭 ; • 有良好的油气保存条件。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层(一)、充足的油气源( 是成藏的物质基础。• 一个盆地或含油气区的 油气源丰富程度 (生成并提供形成油气藏的总油气量),取决于下列几个基本条件:• ?)• (衡量参数?)• (有哪些类型?如何划分?)• (有哪些指标?)• 油与天然气地质学 第四章 储层和盖层能满足上述基本条件的盆地沉积区,应具有广阔的有利于 有机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭 的沉积环境;较 高 的沉积速率和 较长 的持续沉积时间,有利于有机质在较短的时间内 成熟 ,并排出油气。盆地内具备这些条件的沉积区,称为生油坳(凹)陷。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 生油坳陷在盆地内的展布,归纳起来大致有以下三种基本型式:• 位于盆地中央地带,如松辽、西西伯利亚、洛杉矶、锡尔特等盆地;• 偏于盆地一侧,如波斯湾、伏尔加 尔伯达、山九昆等盆地;• 多生油凹陷,即统一的含油气盆地中存在若干个生油凹陷,如渤海湾盆地。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层据克莱米( 1997)的统计,世界上共有 334个大油气田(最终可采储量达 68× 10622个,最终可采储量为 1011分布于 60多个油气盆地中。其中有 16个盆地含有 5个以上的大油气田,这 16个盆地的大油气田总数为 249个,占所有大油气田总数的 储量则可达 90%以上。部分油气盆地的面积、体积沉积速率和大油气田数的分布,如下表 所示。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层主要含油气盆地的面积、沉积速度和大油田数盆 地 名 称 面积 k( 体积沉积速率 k((二)、足够的油气运移动力( of 油和天然气是流体,它们在地下会发生运移,由原来生成它们的沉积物中运移到现在容纳它们的沉积物中。首先油气自油源岩进入储集层。油气只有获得足够的能量以克服阻力并排替出孔隙水才能进入储集岩,然后进入圈闭。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层(三)、有利的运移通道( of 气运移除了有足够的运移动力外,还得有良好的运移通道。运移通道在传统上称为 运载层 (运载系统(。除了 渗透性地层外,还可以是不整合面、断层或断裂体系、古老的风化带、或刺穿的底辟构造。渗透性储层是最广泛最基本的二次运移通道,油气聚集也正是发生在其中。 在渗透性砂岩中以孔隙型通道为主,在致密碳酸盐岩中以裂缝型通道为主。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层(四)、有利的生、储、盖组合( 概念 : 所谓生储盖组合,系指三者在空间和时间上的组合的型式。• 其实质是以怎样的关系组合在一起才能使生油层中生成的油气有效地驱向储集层,而储集层中储存的油气不致向上逸散。• 根据上述概念可知,在研究生、储、盖组合关系时,需着重解决两个实质性问题:• 生油层中生成的油气向储集层输导的通道 (输导能力 (• 盖层的质量和厚度 (of 石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层沟通生油层和储集层的通道(或输导层)有三种基本型式:孔隙 整合面和断层。孔隙 生油层和储集层直接接触带的主通道; 不整合面和断层 不仅可以把时间上不连续的、甚至空间上也不相邻的生油层和储集层组合在一起,构成生储盖组合。输导层输导油气的能力与生油层和储集层的接触方式及本身特征有关。 一般来说,生油层和储集层垂向 直接接触 比侧向相邻的输导能力大;接触面积愈大输导能力愈强;通道孔隙直径粗大,两端压差大、形状简单、输导能力强。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层生储盖组合类型与沉积作用同时发生断裂作用所形成的断层叫同生断层,亦称同沉积断层或生长断层。这种断层具有两盘相同层位岩层厚度不同、断层面常为弯曲面、延伸长度较大和同期性发育等特点。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层1. 连续组合( 类组合的基本特点是: 三者同存在于连续沉积的地层单位中。生、储层 垂向 交替,或者 侧向 互变,但均属不同方式的 直接接触 ;接触方式可以是面接触(上覆和下伏型)、带接触(侧变型)和体接触(封闭型);无论哪一种接触方式,输导油气的通道都是以孔隙 于该类组合中生、储层直接相接触,且界面的排替压力差极大,到达生油层界面上的油气可以无阻地流向储层。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层互层式组合侧变式组合封闭式、组合石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• 这类组合的基本 特征是生油层和储集层在时间上是不连续的; 在空间上可以相邻,也可以不相邻;两者之间是由不整合面或断层面所沟通。• 根据通道的特点,可以分为 不整合型和断裂型。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层不整合型 : 这种组合中的生油层和储集层是由不整合面所沟通。断裂型 : 在断裂型组合中,生油层总是位于储集层下方,但两者可以位于断层的一侧或两侧,以断层作通道。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• of ( 1)油气聚集最佳组合( of • 所谓 最佳的组合型式 , 就是输导能力和效率最高的组合型式。• 一般来说, 互层型,侧变型和不整合 型是较好的组合; 断裂型、上覆和下伏型次之 ;封闭型组合中因大多数透镜状聚集体的容积较小,一般不能形成巨大的油气聚集。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层( 2)源岩最佳厚度( of 油层的总厚度越大大,生油的潜量也大。生油层最佳厚度是考虑单层连续沉积的生油层在多大的厚度范围内具有最高的排烃效率。据真柄钦次( 1978)对世界各油区泥岩中流体压力在垂向上分布的分析认为:单层厚度为 30着连续厚度增大,排烃效率降低。连续厚度大于200烃效率明显降低。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层(3)最佳砂泥比( of 鲁宾和纳格尔在研究落基山区上白垩统中油气分布与砂岩百分率关系的基础上,推论大多数油田分布 在砂 /页比率为 当于砂岩含量为 20%地带。对世界上不同地区砂岩中油藏分布与砂岩百分率之间的关系统计结果表明, 砂岩百分率为 20间,是油气分布的有利地带 。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层生储盖组合评 价组合特点 最 好 较 好 较 差组合型式互层式指状叉式不整合型复合型式上覆式下伏式侧变式断裂式储集体较大的透镜型储集体较小的透镜型和距离较远的侧变式生油层总厚及单层生油层的连续厚度总厚度大,单层连续厚度在 30层连续厚度在 50总厚度虽小但为连续巨厚的生油层砂岩百分率 20带与油源区的关系分布在油藏区内,或紧靠油源区分布在油源区附近,或不太远的地带分布在油源区以外较远地带石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层• (五)、有效的圈闭( 效圈闭或圈闭的有效性,是指油源存在的情况下,圈闭聚集预期的能力。 是形成油气藏的基本条件。要形成巨大的油气藏,必须有大容积的有效圈闭。圈闭容积的大小,主要取决于闭合面积 (闭合高度 (储集层的有效厚度 (有效孔隙度 (参数。一个大容积的圈闭,通常具有较大的闭合面积,较厚的储集层,较高的孔隙度,但闭合度的变化范围可能较大。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层据对 17个储量在 108t(或 108特大油气田的不完全统计,含油气面积最小的为 340大的(霍戈登 一万多平方公里,中值约 2000层的有效厚度最小为 50m,最厚的达 2100m(裂缝性灰岩裂缝带的垂直厚度),一般在 100层的有效孔隙度大多在 20%以上,少数裂缝性储集层岩样的有效孔隙度可能较低,但裂缝带的实际孔隙度和渗透率均相当大。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层圈闭的有效性与烃源的位置圈闭的形成时间圈闭的聚集能力与油源的远近位置的高低主运移方向圈闭的倾角大小流体的性质水动力强度石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层良好的保存条件构造运动 火山活动 变质作用水动力石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层充足的油源 有利的生储盖组合有效的圈闭二、富集油气条件 ( 好的保存条件有效的通道强大的运聚力石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层第 6节 油气聚集(il 油气在圈闭中富集形成油气藏的过程,称为油气聚集与成藏。油气在储集层中总是从高 势(?)区向低势区运移的过程中。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层一、单一圈闭( 油气聚集(一)背斜圈闭( 油气聚集单一圈闭中最简单、最常见的是背斜圈闭。其基本特点是: 储集层顶面呈拱形、由顶向四周下倾;其上方为非渗透性岩层所封闭,下方高位能区被水体所封闭;闭合区由通过溢出点的构造等高线所圈定。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层油气聚集前,圈闭中充满水油气进入储层,在浮力作用下向顶部集中油气进一步进入储层,油将水挤出油水界面进一步下降油充满圈闭,通过溢出点溢出石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层天然气的聚集与油相似。若地下水是流动的,接触面会倾斜石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层(二)非背斜圈闭( 背斜圈闭除储集层的顶、底板为非渗透性岩层封闭外,在储集层上倾方向还存在不同类型的遮挡物。闭合区是由储集层上倾方向的非渗透性遮挡线和储集层顶面的构造等高线联合构成的。除透镜型岩性圈闭外,其它各类圈闭同样都存在溢出点。因此,油气在其中的聚集程序与背斜圈闭没有什么区别。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层二、油气 差异聚集 原理 ( 一含油气盆地中,圈闭常成带、成群分布,即存在系列圈闭。不同系列,甚至同一系列的不同圈闭,由于与生油区相对的位置、圈闭形成条件和历史的差异性,各个圈闭聚油的机会也是不同的。下面着重分析与油源区相垂直或斜交的系列圈闭的油气聚集(即差异聚集)的基本特点。石油与天然气地质学 第四章 储层和盖层系列圈闭油气聚集的基本原理,最早是由加拿大石油地质学家格索( 1951阐明,并称之为 油
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