測井地質(zhì)學(xué)-6油氣蓋層的評價參數(shù)

1、油氣蓋層的評價參數(shù),蓋層的常規(guī)評價參數(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，說明遮擋能力越強。一般大于0.01 Χ10-3μm2的巖石就被認為無遮擋能力，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)，百分數(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，蓋層具有效好的封蓋能力， KZ越大時，封蓋能力越好， KZ<50%時，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，對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。,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（此指標尚有爭議）。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，較不易出現(xiàn)裂隙。,對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、,蓋層的破裂評價參數(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.涅斯切羅夫公式來估算由一定粒級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。 一般說來，d越小，蓋層遮擋能力就越強。,3）巖石孔隙流體能,,非潤

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）來表示EA時，即得：,Er為巖石孔隙流體能（焦爾/g）。,由此可以計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管壓力（即巖樣表面最大孔吼半徑對應(yīng)的毛細管壓力 ）。 貫穿壓力指實驗中，油氣從一端貫穿到另一端時對應(yīng)的毛細管壓力。因此

6、，貫穿才是油氣通過蓋層散失的起點，其值一般應(yīng)比突破壓力大。,5）蓋層封堵的油氣高度通過蓋層中毛細管壓力（PC）的大小來確定：,式中：Δρ——氣水密度，g/cm3； g——重力加速度；hg——氣水共存時的巖石氣柱高度，cm。,經(jīng)過單位換算得：,這時hg的單位為m。它具有流體勢能的含意。計算蓋層和氣源層的氣柱高度hg（蓋層毛細管壓力）=PA（氣源層毛細管壓力），而對于儲集層取Pg=PHO（儲層毛細管壓力）其高度差

7、即：,Δh儲-蓋=h儲-h蓋Δh生-儲=h生-h蓋,當(dāng)Δh儲-蓋>0時，則飽和度在10%以上的天然氣從儲集層進入蓋層向上運移；反之則被蓋層封住。同理當(dāng)Δh生-儲>0時天然氣就可從生氣層排出進入儲集層而運移。,6）突破時間突破時間根據(jù)Purcell（1949年）公式計算。即：,式中：tA——突破時間，s；rA——發(fā)生突破時的孔隙半徑，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的壓力差。,其它評價參數(shù)蓋層的“微滲漏-自封堵”綜合評價參數(shù) 當(dāng)?shù)貙勇裆钚∮?000m時，微滲漏-自封堵”綜合評價模式是： D=T·P（F）式中：D——蓋層的封堵能力評價，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)字化過程來評價（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管壓力時才會發(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——氣

10、液介面與毛細管壁的接觸角。,Pd——突破壓力，Mpa； ro——孔隙的最大半徑，cm；,研究實例—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。,下面是對四川西部川95井的一些巖樣測試的結(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了該評價的吻合性。,研究實例—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)，計算了泥巖蓋層的孔隙流體能，其值在0.