測(cè)井地質(zhì)學(xué)-6油氣蓋層的評(píng)價(jià)參數(shù)

1、油氣蓋層的評(píng)價(jià)參數(shù),蓋層的常規(guī)評(píng)價(jià)參數(shù)宏觀參數(shù)：厚度（h）、剖面（L）、分布面積（S）、巖性參數(shù)等。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 Χ10-3μm2的巖石就被認(rèn)為無(wú)遮擋能力，不能充當(dāng)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=100%HZ/（H+ΔH）式中： KZ——遮蓋系數(shù)，百分?jǐn)?shù)；

2、 HZ——蓋層捕集高度，m；,H——構(gòu)造閉合度，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。3）泥巖中膨脹性礦物的含量 蓋層中膨脹性礦物含量越高，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)

3、、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)蓋層中交換Na+的含量 Na+含量高，則膨脹性、吸水性、塑性都好，遮擋能力強(qiáng)（此指標(biāo)尚有爭(zhēng)議）。6）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。7）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。,對(duì)于任何一種蓋巖層的破裂，甚至狹窄的開啟性裂縫也有不尋常的傳送流體的性質(zhì)。

4、,蓋層的破裂評(píng)價(jià)參數(shù),3.2蓋層的孔隙構(gòu)造及封堵參數(shù),蓋層的微觀孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù),1）蓋層毛細(xì)管壓力曲線,孔隙半徑分布,2）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)。,3）巖石孔隙流體能,,非潤(rùn)

5、濕性流體在孔隙中具有的能量，稱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,當(dāng)用巖石的比表面積（SA）來(lái)表示EA時(shí)，即得：,Er為巖石孔隙流體能（焦?fàn)?g）。,由此可以計(jì)算各種蓋層的孔隙流體能。能量大的蓋層，封蓋能力好，反之，則差。,4）突破壓力和貫穿壓力,突破壓力指油氣開始突破蓋層的毛細(xì)管壓力（即巖樣表面最大孔吼半徑對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管壓力 ）。 貫穿壓力指實(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

6、，貫穿才是油氣通過(guò)蓋層散失的起點(diǎn)，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?，g/cm3； g——重力加速度；hg——?dú)馑泊鏁r(shí)的巖石氣柱高度，cm。,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)能的含意。計(jì)算蓋層和氣源層的氣柱高度hg（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）其高度差

7、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。同理當(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。,6）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——流體的黏度，Pa·S；L——巖層的厚度，cm；α——彎曲的理

8、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。,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；

9、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)（下圖）,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，可用下式確定： Pd=2σcosθ/ro式中：σ——孔隙氣液介面上的表面張力，dyn/cm2；,θ——?dú)?/p>

10、液介面與毛細(xì)管壁的接觸角。,Pd——突破壓力，Mpa； ro——孔隙的最大半徑，cm；,研究實(shí)例—四川盆地西部地區(qū)致密砂巖氣藏蓋層研究,華北太原組（C3t）鋁土礦，孔隙流體能比封蓋能力好的泥巖還高出一倍以上，雖然孔隙度比較大，但孔隙半徑小，突破壓力高，是很理想的蓋層。,下面是對(duì)四川西部川95井的一些巖樣測(cè)試的結(jié)果：,兩套好的蓋層：一、上三疊統(tǒng)須家河三段底部井深4415m的深灰色砂質(zhì)泥巖，二、須五段頂部的黑色泥巖。下成氣組合的氣源巖主

11、要是小塘子組，其次是須二段和須三段的底部。上成氣組合的氣源巖主要是須三段，其次是須四段，巨厚的須三段主要向上成氣則和供氣，向下成氣組合供氣的數(shù)量不多，從已測(cè)定的川95井上下成氣組合之間天然氣炭同位素的差異也證實(shí)了該評(píng)價(jià)的吻合性。,研究實(shí)例—海拉爾盆地烏爾遜斷陷泥巖蓋層研究,兩套區(qū)域性蓋層（伊敏組、大磨拐河組）。伊二段地層因泥巖分布不是十分穩(wěn)定，且所測(cè)參數(shù)表明，其封蓋性偏差，只能作為輔助性的蓋層，伊一段巖性較純，以泥巖為主，橫向分布穩(wěn)定，

12、是較好的區(qū)域性蓋層。大上段以泥質(zhì)砂巖為主，是儲(chǔ)集層，而其中泥質(zhì)巖類，有微觀的封蓋性，只能作為局部蓋層存在。大下段也以泥巖為主，分布相對(duì)穩(wěn)定，從泥巖的微觀特征看具有較好的封蓋性。,從泥質(zhì)巖類的毛細(xì)管半徑分布圖可以看出，較純的泥巖其孔喉分布呈偏單峰狀態(tài)，顯以微孔隙喉道為主。含有砂質(zhì)條帶的泥巖則出現(xiàn)雙峰分布。因此，對(duì)于不純的泥巖，其孔隙結(jié)構(gòu)可能偏粗而封蓋性不如較純泥巖好。根據(jù)具體樣品的埋深和相應(yīng)參數(shù)，計(jì)算了泥巖蓋層的孔隙流體能，其值在0.