第五节盖层
一、概念
盖层:指在储集层的上方,能够阻止油气向上逸散的岩层。
常见的盖层有:石膏和盐岩占33%,泥岩、页岩占65%,致密灰岩占2%。
二、盖层的封闭机制
盖层较致密,岩石孔径小,渗透性差;无或少开启裂缝,即使产生裂缝,由于其可朔性较好,也容易弥合成为闭
合裂缝;盖层具较高的排替压力;异常压力带也能阻止油气向上逸散而成为盖层。
三、盖层的性质
盖层有两大类:区域盖层与局部盖层。前者覆盖了油气运移路径,后者限定了油气聚集。盖层可以是任何性, 唯
一的条件是组成盖层的岩性界面的最小排替压力要大于下伏油气聚集油柱的浮压。
对盖层的分析首先应当确定生烃、排烃的时间和位置。只有那些在成熟生油岩之上,分布范围又大,且有储盖组
合的盖层才对特定含油气系统具有重要意义。只要集中注意那些控制成因上相关的油气运移与聚集的不渗透面即可。
(一)盖层的微观性质——封闭能力
盖层在特定时刻的封闭性能从根本上说取决于从孔隙或裂隙中排出同生水所需的最小压力(同生水排出即为渗
漏),相邻油气要通过此封闭层,它的浮压必须要达到这一进入毛细管的最小压力。
封盖岩毛细管力的作用是将油气限制在圈闭之内。确切地说是油滴要通过封盖层小孔隙时两种岩层之间的毛细
管阻力差阻止油气的通过。两种岩层的毛细管阻力差:
DPc = 2r( 1/rt-1/rp )
静油柱的浮力是: Fr = -Z·(rw - ro)g
如果油柱的浮压超过盖层的油水排替压力,则油气就穿过盖层。当然,向下的水动力流将使进入压力增加,而
向上的水动力流使盖层的有效进入压力减小。
自岩石标本的“微观数据”推广到整个宏大的封闭面,其用处十分有限。只有当封闭面是均匀的而且是非常
细粒的岩性时,例如粘土岩或蒸发盐岩,随机取得的岩芯样品才会有实测的极高值,但如果致密岩有裂隙或破碎,
则测得的数据完全无效。
当封闭面是横向上连续的均匀细粒岩石时,毛细排替压力的实验室测量才能提供有用的数据,这些数据可以用
来估计封闭层可以经受的最大油柱浮力。
(二)盖层的宏观性质
通常有效封闭层的岩性为蒸发盐岩、细粒碎屑岩及富含有机物的岩石,它们通常占整个盆地充填物的很大部分。
岩性是决定封闭层的最重要的因素。
与岩性有关:碳酸盐岩及泥岩虽然排替压力很高,但它们形变时比盐层、石膏层、粘土页岩及富含有机质的岩
石更易产生裂隙。
与温度、压力、埋深有关:如蒸发盐岩上面的覆盖层超过几千米,则它是非常韧性的封闭层,但在浅部却脆。
细粒且韧性的岩石,是很好的封闭岩。富含有机质的岩石含有干酪根层,可以变形,褶皱时表现为塑性形变。松
软的干酪根层在形变时的流动性,使残余孔隙的排替压力变得非常之高。
理论上说,很厚的页岩就可以封闭很高的油柱。例如,粒度为10-4mm的粘土页岩,其毛细管进入压力为6
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