蓋層的測(cè)井評(píng)價(jià)教材課件

第6章蓋層的測(cè)井評(píng)價(jià)測(cè)井資料地質(zhì)解釋[法]O·塞拉，石油工業(yè)出版社，1992年01月第1版，740頁(yè)。

一、概述二、油氣蓋層的常規(guī)評(píng)價(jià)參數(shù)三、泥頁(yè)巖蓋層的測(cè)井評(píng)價(jià)參數(shù)四、有效蓋層的識(shí)別與評(píng)價(jià)五、其它巖性蓋層的測(cè)井分析六、儲(chǔ)蓋組合測(cè)井分析第6章蓋層的測(cè)井評(píng)價(jià)測(cè)井資料地質(zhì)解釋[法]O·塞拉，1蓋層是一個(gè)相對(duì)概念，它的作用是防止油氣逸散。實(shí)際上，絕對(duì)不使油氣逸散的蓋層是沒(méi)有的。通常所說(shuō)的蓋層是值位于儲(chǔ)集巖之上，阻止油氣向上運(yùn)移的不滲透層，其毛管壓力能夠抗住穿越它的流體的置換力、貫穿力和滲透力。油氣蓋層：那些在油氣成藏過(guò)程中，在油氣圈閉范圍內(nèi)，對(duì)油氣運(yùn)移和以后的散失起封堵作用，因而使油氣在儲(chǔ)集層中富集形成油氣藏的地層。6.1蓋層概述與圈閉范圍有關(guān)的蓋層和隔層蓋層是一個(gè)相對(duì)概念，它的作用是防止油氣逸散。2

●按巖性劃分有：泥巖、頁(yè)巖、碳強(qiáng)巖鹽、鹽巖和膏巖；

●按作用和展布情況有：區(qū)城蓋層、局部蓋層和隔層之分；

●按儲(chǔ)蓋層鄰接關(guān)系有：上覆蓋層和直接蓋層。泥質(zhì)巖作為蓋層，其封閉機(jī)理有三個(gè)：(1)毛細(xì)管力封閉：由于具有較高的驅(qū)替壓力而阻止烴類(lèi)擴(kuò)散；(2)壓力封閉：由于具有異常高的孔隙壓力而阻止烴類(lèi)逸散。(3)濃度封閉：由于蓋層含有較高的烴類(lèi)，從而阻止儲(chǔ)層烴類(lèi)擴(kuò)散。6.1蓋層概述●按巖性劃分有：泥巖、頁(yè)巖、碳強(qiáng)巖鹽、鹽巖和膏巖；6.36.2.1宏觀參數(shù)

厚度（h）、剖面長(zhǎng)度（L）、分布面積（S）、巖性參數(shù)

6.2.2品質(zhì)參數(shù)

1）滲透率

數(shù)值越小，說(shuō)明遮擋能力越強(qiáng)。一般大于0.01×10-3μm2的巖石就被認(rèn)為無(wú)遮擋能力，不能作為蓋層。2）遮蓋系數(shù)遮蓋系數(shù)指捕集高度與構(gòu)造閉合高度之比。

KZ=HZ/（H+ΔH）×100%式中：KZ——遮蓋系數(shù)，百分?jǐn)?shù)；H——構(gòu)造閉合度，m；

HZ——蓋層捕集高度，m；ΔH——剩余高度，m。當(dāng)KZ＞100%時(shí)，蓋層具有效好的封蓋能力，KZ越大時(shí)，封蓋能力越好，KZ＜50%時(shí)，則蓋層的封蓋能力較差。6.2油氣蓋層的常規(guī)評(píng)價(jià)參數(shù)6.2.1宏觀參數(shù)

厚度（h）、剖面長(zhǎng)度（43）泥巖中膨脹性礦物的含量蓋層中膨脹性礦物（特別是蒙脫石）含量越高，遮擋能力越強(qiáng)，對(duì)蓋層厚度的要求相應(yīng)可以降低。4）泥質(zhì)蓋層的砂質(zhì)、粉砂質(zhì)百分含量及泥質(zhì)系數(shù)砂質(zhì)、粉砂質(zhì)組分含量越高，遮擋能力越差。泥質(zhì)系數(shù)為泥巖總厚度與蓋層總厚度之比，系數(shù)越大，遮擋能力越強(qiáng)。5）泥質(zhì)蓋層的分散度分散度（粉碎程度）越高，其滲透率就越小。6）蓋層巖石的塑性塑性大的巖石，遮擋能力較強(qiáng)，較不易出現(xiàn)裂隙。在巖層發(fā)生變形的情況下，裂隙首先在塑性較小的巖層中產(chǎn)生。泥巖蓋層的塑性與粒度有關(guān)。當(dāng)顆粒直徑為5μm時(shí)，巖石開(kāi)始表現(xiàn)出塑性，當(dāng)顆粒小于0.2μm時(shí)，塑性最大。3）泥巖中膨脹性礦物的含量5）泥質(zhì)蓋層的分散度56.2.3蓋層的孔隙構(gòu)造及封堵參數(shù)1、蓋層的微孔隙（多小于15nm）結(jié)構(gòu)參數(shù)

1）毛細(xì)管壓力曲線用氣體吸附法測(cè)定?？捎?jì)算蓋層的突破壓力PA、突破時(shí)間tA、中值半徑rH、氣柱高度hg、遮蓋系數(shù)、捕集系數(shù)（儲(chǔ)層）等。氣水條件下6.2.3蓋層的孔隙構(gòu)造及封堵參數(shù)1、蓋層的微孔隙（6可獲得孔隙半徑分布集中范圍及其所占總孔隙體積的百分?jǐn)?shù)?？紫豆艿乐睆娇色@得孔隙半徑分布集中范圍及其所占總孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。72）蓋層巖石孔隙管道的直徑根據(jù)H.H.涅斯切羅夫公式來(lái)估算由一定粒級(jí)的均勻顆粒組成的孔隙管道直徑：式中：SA——泥質(zhì)顆粒表面，cm2/g；

Ф——孔隙度，小數(shù)；

d——孔隙管道的平均直徑，μm。一般說(shuō)來(lái)，d越小，蓋層遮擋能力就越強(qiáng)。2）蓋層巖石孔隙管道的直徑根據(jù)H.H.涅斯切83）巖石孔隙流體能非潤(rùn)濕性流體在孔隙中具有的能量，稱(chēng)之為巖石總孔隙流體能（EA）。式中：A為巖石孔隙內(nèi)總表面積，σ為界面張力。當(dāng)用巖石的比表面積（SA，由吸附法測(cè)得）來(lái)表示EA時(shí)，即得：Er為巖石孔隙流體能（焦?fàn)?g）。因此可以計(jì)算各種蓋層的孔隙流體能。能量大的蓋層的封蓋能力好，反之，則差。對(duì)生、儲(chǔ)、蓋組合中孔隙流體能的計(jì)算，也可以識(shí)別組合的好壞。3）巖石孔隙流體能非潤(rùn)濕性流體在孔隙中具有的能94）突破壓力和貫穿壓力

突破壓力PA：指油氣開(kāi)始突破蓋層的毛細(xì)管壓力（即巖樣表面最大孔喉半徑rA對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管壓力）。

貫穿壓力PB：指實(shí)驗(yàn)中，油氣從一端貫穿到另一端時(shí)對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管壓力。因此，貫穿才是油氣通過(guò)蓋層散失的起點(diǎn)（具體為巖樣），其值一般應(yīng)比突破壓力大。5）蓋層封堵的油氣高度

通過(guò)蓋層中毛細(xì)管壓力（PC）的大小來(lái)確定：式中：Δρ—?dú)馑芏炔?，g/cm3；g—重力加速度；

hg——?dú)馑泊鏁r(shí)的巖石氣柱高度，cm。4）突破壓力和貫穿壓力突破壓力PA：指油氣開(kāi)始10經(jīng)過(guò)單位換算得：這時(shí)hg的單位為m。它具有流體勢(shì)能的含義。計(jì)算蓋層和氣源層的氣柱高度hg時(shí)通常取Pg（蓋層毛細(xì)管壓力）=PA（氣源層毛細(xì)管壓力），而對(duì)于儲(chǔ)集層取Pg=PHO（儲(chǔ)層毛細(xì)管壓力）高度差，即：Δh儲(chǔ)-蓋=h儲(chǔ)-h蓋Δh生-儲(chǔ)=h生-h蓋當(dāng)Δh儲(chǔ)-蓋＞0時(shí)，則飽和度在10%以上的天然氣從儲(chǔ)集層進(jìn)入蓋層向上運(yùn)移；反之則被蓋層封住。當(dāng)Δh生-儲(chǔ)＞0時(shí)天然氣就可從生氣層排出進(jìn)入儲(chǔ)集層而運(yùn)移。經(jīng)過(guò)單位換算得：這時(shí)hg的單位為m。Δh儲(chǔ)-蓋=h儲(chǔ)-h蓋116）突破時(shí)間突破時(shí)間根據(jù)Purcell（1949年）公式計(jì)算，即：式中：tA——突破時(shí)間，s；

rA——發(fā)生突破時(shí)的孔隙半徑，cm；

μ——流體的粘度，Pa·S；

L——巖層的厚度，cm；

α——彎曲的理論修正值（取α=π/2）；

ΔP——從半徑為rA的孔隙通道中排出流體時(shí)的壓力差。測(cè)出突破壓力后，按照蓋層的厚度就可以計(jì)算出天然氣需要多長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)從蓋層的底部跑到蓋層的頂部而逸散掉，或者用它來(lái)計(jì)算蓋層的有效厚度。6）突破時(shí)間式中：tA——突破時(shí)間，s；測(cè)出突破壓力后，按照127）、其它評(píng)價(jià)參數(shù)●蓋層的“微滲漏－自封堵”綜合評(píng)價(jià)參數(shù)當(dāng)?shù)貙勇裆钚∮?000m時(shí)，“微滲漏-自封堵”綜合評(píng)價(jià)模式是：

D=T·P（F）式中：D—蓋層的封堵能力評(píng)價(jià)，D越大，封堵性越好；

T、P——蓋層的地層溫度與壓力；

F——蓋層的自封閉能力。（F）值的求取需用物理、化學(xué)的方法的數(shù)字化過(guò)程來(lái)評(píng)價(jià)（如右圖）。7）、其它評(píng)價(jià)參數(shù)當(dāng)?shù)貙勇裆钚∮?000m時(shí)，“微滲漏-自封13●封堵壓力如果假設(shè)多孔介質(zhì)是由垂直樣品（天然氣）表面的、半徑各異的圓柱形孔隙所組成，則天然氣的突破只有在其壓力等于最大的孔隙中的毛細(xì)管壓力時(shí)才會(huì)發(fā)生，用下式確定：

Pd=2σcosθ/ro式中：σ——孔隙氣液界面上的表面張力，dyn/cm2；Pd——突破壓力，Mpa；ro——孔隙的最大半徑，cm；θ——?dú)庖航缑媾c毛細(xì)管壁的接觸角。●封堵壓力如果假設(shè)多孔介質(zhì)是由垂直樣品（天然146.3泥頁(yè)巖蓋層的測(cè)井評(píng)價(jià)參數(shù)6.3泥頁(yè)巖蓋層的測(cè)井評(píng)價(jià)參數(shù)15圖6-1泥頁(yè)巖總孔隙度與毛細(xì)管突破壓力關(guān)系曲線圖6—1泥頁(yè)巖總孔隙度突破壓力圖6-1泥頁(yè)巖總孔隙度與毛細(xì)管突破壓力關(guān)系曲線圖6—1泥16圖6－2泥巖樣品實(shí)驗(yàn)室分析孔隙度與計(jì)算孔隙度交會(huì)圖圖6－3有效孔隙度與突破壓力關(guān)系圖有效孔隙度突破壓力巖心分析孔隙度中子、密度孔隙度圖6—2圖6－2泥巖樣品實(shí)驗(yàn)室分析孔隙度與計(jì)算孔隙度交會(huì)圖圖6－317成巖裂縫構(gòu)造裂縫圖6－1圖6－3圖6－3成巖裂縫構(gòu)造裂縫圖6－1圖6－3圖6－318圖6－4圖6－4突破壓力圖6－4圖6－4突破壓力19圖6－5圖6－520圖6-5泥頁(yè)巖蓋層封蓋質(zhì)量測(cè)井分析綜合解釋成果圖剩余烴含量中子、密度孔隙度差值中子、聲波孔隙度差值突破壓力Pa排驅(qū)壓力PrRxoRt圖6-5泥頁(yè)巖蓋層封蓋質(zhì)量測(cè)井分析綜合解釋成果圖剩余烴含量216.4有效蓋層的識(shí)別與評(píng)價(jià)突破壓力Pa有效蓋層和假蓋層圖6－66.4有效蓋層的識(shí)別與評(píng)價(jià)突破壓力Pa有效蓋層和假蓋層圖22有效蓋層孔隙度、滲透率臨界值分析圖6－66－1表6－2有效蓋層孔隙度、滲透率臨界值分析圖6－66－1表6－223表6－1表6－2表6－1表6－2246.5其它巖性蓋層的測(cè)井分析碳酸鹽巖蓋層質(zhì)量受次生影響因素多，分析評(píng)價(jià)需要綜合參數(shù)表6－36.5其它巖性蓋層的測(cè)井分析碳酸鹽巖蓋層質(zhì)量受次生影響因25表6－3表6－3表6－3表6－3266.6儲(chǔ)蓋組合測(cè)井分析當(dāng)用測(cè)井方法對(duì)每層泥頁(yè)巖蓋層作出質(zhì)量評(píng)價(jià)后，便可進(jìn)行儲(chǔ)蓋組合測(cè)井的三方面分析評(píng)價(jià)：(1)儲(chǔ)層、蓋層的搭配關(guān)系；(2)有利儲(chǔ)集層段分析；(3)油氣層和殘余油氣層解釋。其中：(1)和(2)主要用于測(cè)井地質(zhì)評(píng)價(jià)；(3)主要用于油、氣、水層的分析解