【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙類型1.原生孔隙：⑴粒間孔隙，包括遮蔽孔隙；⑵粒內(nèi)孔隙：①生物體腔孔隙，②鮞內(nèi)孔隙；⑶生物骨架孔隙；⑷生物鉆孔孔隙；⑸鳥眼孔隙。2.次生孔隙：⑴晶間孔隙；⑵角礫孔隙；⑶溶蝕孔隙：①粒內(nèi)溶孔或溶模孔，②粒間溶孔，③晶間溶孔，④巖溶溶孔洞；⑷裂縫：①構(gòu)造裂縫，②非構(gòu)造裂縫：成巖裂縫，風(fēng)化裂縫，壓溶裂縫。在實(shí)際工作中，常把裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)層的孔隙空間系統(tǒng)分為：裂縫孔隙系統(tǒng)：油氣滲流通道，是成為高產(chǎn)井的重要條件之一。基塊孔隙系統(tǒng)：是油氣的主要儲(chǔ)集空間，也是獲得穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。二、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的類型1.孔隙型儲(chǔ)集層（包括孔隙—裂縫性）2.溶蝕型儲(chǔ)集層3.裂縫型儲(chǔ)集層4.復(fù)合型儲(chǔ)集層三、影響碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的因素及分布規(guī)律（本節(jié)重點(diǎn)）1．影響孔隙型儲(chǔ)集層發(fā)育的因素及分布規(guī)律影響因素：沉積特征（沉積環(huán)境），即其孔隙度、滲透率大小與粒度、分選、磨圓、雜基含量以及造礁生物發(fā)育程度。分布規(guī)律：分布在高能環(huán)境或有利生物礁形成的環(huán)境，能形成好的粒間—晶間孔隙。2．影響溶蝕型儲(chǔ)集層發(fā)育的因素及分布規(guī)律影響因素：⑴碳酸鹽巖溶解度：與成分、結(jié)構(gòu)有關(guān)。⑵地下水的溶蝕能力：取決于地下水的PH值、CO2含量、SO42含量、溫度、壓力。分布規(guī)律：⑴ 受巖性因素控制：主要分布在厚層、質(zhì)純、粗結(jié)構(gòu)的碳酸鹽巖層段，特別是白云巖；⑵ 受地下水活動(dòng)的控制：發(fā)育于富含CO2的地下水活動(dòng)地帶，主要在古風(fēng)化殼帶（古巖溶帶）；⑶ 受構(gòu)造因素控制：在構(gòu)造裂縫發(fā)育的部位，為溶蝕裂縫的主要分布區(qū)。3．影響裂縫型儲(chǔ)集層發(fā)育的因素及分布規(guī)律影響因素：⑴ 巖性控制因素；⑵ 構(gòu)造的控制作用；⑶ 地下水的控制作用。分布規(guī)律：在質(zhì)純、脆性大，構(gòu)造強(qiáng)烈的部位，以及地下水活躍的地區(qū)。四、碳酸鹽巖與碎屑巖儲(chǔ)層的區(qū)別1.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間的大小、形狀變化很大，其原始孔隙度很大而最終孔隙度卻較低。因易產(chǎn)生次生變化所決定。2.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間的分布與巖石結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系變化很大。以粒間孔等原生孔隙為主的碳酸鹽巖儲(chǔ)層其空間分布受巖石結(jié)構(gòu)控制，而以次生孔隙為主的碳酸鹽巖儲(chǔ)層其儲(chǔ)集空間分布與巖石結(jié)構(gòu)特征無關(guān)系或關(guān)系不密切。3.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間多樣，且后生作用復(fù)雜。構(gòu)成孔、洞、縫復(fù)合的孔隙空間系統(tǒng)。4.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙度與滲透率無明顯關(guān)系?？紫洞笮≈饕绊懣紫度莘e。總之，碳酸鹽巖儲(chǔ)層的主要特點(diǎn)：儲(chǔ)集空間發(fā)育具不均一性或突變性，也稱各向異性。第四節(jié)其它巖類儲(chǔ)集層（簡(jiǎn)介）一、火山巖儲(chǔ)集層二、結(jié)晶巖儲(chǔ)集層：三、泥質(zhì)巖儲(chǔ)集層第五節(jié)蓋層一、蓋層的概念蓋層：指在儲(chǔ)集層的上方，能夠阻止油氣向上逸散的巖層。二、蓋層的封閉機(jī)常見制1.蓋層較致密：巖石孔徑小，滲透性差。2.無或少開啟裂縫：即使產(chǎn)生裂縫，由于其可朔性較好，也容易彌合成為閉合裂縫。3.蓋層具較高的排替壓力排替壓力：是指某一巖樣中的潤濕相流體被非潤濕相流體開始排替所需的最低壓力。4.異常壓力帶阻止油氣向上逸散而成為蓋層第四章 圈閉和油氣藏(Chapter4 trap and hydrocarbon reservoir)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)基本內(nèi)容：①圈閉和油氣藏的分類及基本要素。②各類圈閉和油氣藏的形成條件、類型及特征。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：各類圈閉和油氣藏的形成條件、類型及特征。教學(xué)內(nèi)容提要：第一節(jié)圈閉和油氣藏概述一、圈閉的概念和發(fā)展油氣圈閉：油、氣、水流體，在其力場(chǎng)強(qiáng)度的作用下，油氣將由高勢(shì)區(qū)向各自的低勢(shì)區(qū)流動(dòng)，這種儲(chǔ)集層中被高油或氣勢(shì)面、非滲透性遮擋單獨(dú)或聯(lián)合封閉而形成的油或氣的低勢(shì)區(qū)，稱為油氣圈閉。二、圈閉和油氣藏的分類按成因可將圈閉分為：構(gòu)造、巖性、地層、水動(dòng)力和復(fù)合圈閉五大類。圈閉成因分類系統(tǒng)表大類構(gòu)造圈閉巖性圈閉地層圈閉水動(dòng)力圈閉復(fù)合圈閉亞類1．背斜圈閉1．透鏡體型1．地層超覆圈閉1．構(gòu)造鼻和階地型水動(dòng)力圈閉1．構(gòu)造地層復(fù)合圈閉2．?dāng)鄬尤﹂]2．上傾尖滅型2．不整合圈閉2．單斜型水動(dòng)力圈閉2．水動(dòng)力構(gòu)造復(fù)合圈閉3．裂縫性背斜圈閉3．礁型圈閉3．古潛山圈閉3．純水動(dòng)力圈閉3．地層水動(dòng)力復(fù)合圈閉4．刺穿圈閉4．瀝青封閉圈閉4．構(gòu)造地層水動(dòng)力復(fù)合圈閉三、圈閉和油氣藏的度量（本節(jié)重點(diǎn)）（一）圈閉的度量1．閉合度（高）和閉合面積的確定閉合度：是指圈閉頂點(diǎn)到溢出點(diǎn)的等勢(shì)面垂直的最大高度。溢出點(diǎn)：是指圈閉容納油氣的最大限度的位置。閉合點(diǎn)：從另一角度來描述溢出點(diǎn)的特征，意即閉合的最低點(diǎn)，低于該點(diǎn)位置，圈閉就不存在了（不閉合），或超出圈閉的范圍。2．有效孔隙度和儲(chǔ)集層有效厚度的確定（二）油氣藏的度量1．油氣藏的概念油氣藏：是相當(dāng)數(shù)量的油氣在單一圈閉中的聚集，在一個(gè)油氣藏內(nèi)具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和統(tǒng)一的油、氣、水界面，是地殼中最基本的油氣聚集單元。2．油氣藏內(nèi)油、氣、水的分布3．度量參數(shù)對(duì)于油氣藏來講，其大小通常是用儲(chǔ)量來表示的，主要用到以下幾個(gè)參數(shù)和術(shù)語。（1）油氣藏高度和油氣柱高度油氣藏高度：是指油氣藏頂（閉合高和儲(chǔ)層頂面交點(diǎn)）到油氣水界面的最大高差。油氣柱高度：是指油氣的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的海撥高度。（2）含油邊界和含油面積油（氣）水界面與儲(chǔ)集層頂、底面的交線稱為含油邊界。其中與頂面的交線稱為外含油（氣）邊界，與底面的交界稱為內(nèi)含油（氣）邊界。由相應(yīng)含油邊界所圈定的面積分別稱為內(nèi)含油面積和外含油面積。（3）氣頂和油環(huán)氣柱高度等于油氣藏頂?shù)接蜌饨缑娴拇怪本嚯x，油環(huán)高度等于油氣藏高度減去氣柱高度。第二節(jié)構(gòu)造圈閉和油氣藏構(gòu)造圈閉：是由于地殼運(yùn)動(dòng)使儲(chǔ)集層頂面發(fā)生了變形或變位而形成的圈閉，在其中聚集了烴類之后就稱為構(gòu)造油氣藏。一、背斜圈閉及油氣藏背斜圈閉：由于儲(chǔ)集層發(fā)生褶皺變形，其上部又為非滲透性巖層所覆蓋遮擋，底面或下傾方向被高油氣勢(shì)面或非滲透性巖層聯(lián)合封閉而形成的圈閉即為背斜圈閉，聚集油氣后，成為背斜油氣藏。（一）背斜圈閉的特征（二）背斜油氣藏的基本特征（三）背斜油氣藏的形成機(jī)理及成因分類（本節(jié)重點(diǎn)）1．褶皺作用形成的背斜油氣藏2．與基底活動(dòng)有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏3．與同生斷層有關(guān)的逆牽引背斜圈閉及油氣藏4．與塑性流動(dòng)物質(zhì)有關(guān)的背斜圈閉及油氣藏5．與剝蝕作用及壓實(shí)作用有關(guān)的差異壓實(shí)背斜及油氣藏二、斷層圈閉及油氣藏?cái)鄬尤﹂]：是指沿儲(chǔ)集層上傾方向受斷層遮擋所形成的圈閉，聚集油氣后即成為斷層油氣藏。（一）斷層在油氣藏形成中的作用（本節(jié)重點(diǎn)）封閉作用：斷層是否起封閉作用取決于斷層本身是否封閉和斷層兩盤巖性的接觸關(guān)系。其結(jié)果是形成油氣藏。通道作用：成為油氣運(yùn)移的通道。其結(jié)果是油氣運(yùn)移至淺處，若遇圈閉可形成次生油氣藏；若無遮擋油氣逸散至地面而散失。（二）斷層圈閉和油氣藏的類型（本節(jié)重點(diǎn)）斷層圈閉的形成條件是斷層必須是起封閉作用的，那么在平面上必須是斷層線與儲(chǔ)集層的構(gòu)造等高線構(gòu)成閉合的狀態(tài)才能形成圈閉。那么根據(jù)斷層與儲(chǔ)集層的平面組合關(guān)系，可將斷層圈閉分為以下四種基本類型：1．彎曲或交錯(cuò)斷層與單斜構(gòu)造結(jié)合組成的圈閉和油氣藏。2．三個(gè)或更多斷層與單斜或彎曲巖層結(jié)合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣藏。3．單一斷層與褶曲結(jié)合形成的斷層圈閉和油氣藏。4．逆和逆掩斷層與背斜的一部分結(jié)合形成的逆（或逆掩）斷層圈閉和油氣藏。（三）斷層油氣藏的基本特征斷層油氣藏的基本特征主要是沿?cái)鄬痈浇鼉?chǔ)集層因巖層被擠壓破裂而滲透性變好；斷層的發(fā)育使油氣藏復(fù)雜化，構(gòu)造斷裂帶內(nèi)的油氣藏被斷層切割為許多斷塊，分隔性強(qiáng)，各斷塊內(nèi)含油層位、含油高度、含油面積很不一致；油氣常富集在斷層靠油源一側(cè)。三、裂縫性背斜圈閉和油氣藏裂縫性背斜圈閉：在背斜構(gòu)造控制下，致密而脆性的非滲透性巖層，由于各種原因可以出現(xiàn)裂縫特別發(fā)育而使孔隙度和滲透性變好的局部地區(qū)，周圍則為非滲透性圍巖和高油氣勢(shì)面聯(lián)合封閉形成的油氣低勢(shì)區(qū)，稱為裂縫性背斜圈閉。聚集了油氣之后即形成裂縫性背斜油氣藏。（一）裂縫性背斜油氣藏的基本特征此類油氣藏油氣分布總體上受背斜構(gòu)造控制，但具有油氣分布不規(guī)則的特征。由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，裂縫的發(fā)育與儲(chǔ)集巖性質(zhì)和所受構(gòu)造作用的強(qiáng)弱有密切關(guān)系，使油氣藏的油氣產(chǎn)量，油氣柱高度及油氣層壓力分布極不均一。（二）裂縫性背斜油氣藏的基本類型按儲(chǔ)集層的巖石類型，可分為碳酸鹽巖和其它沉積巖兩大類。四、刺穿圈閉及油氣藏（一）形成機(jī)理刺穿圈閉：地下巖體（包括軟泥、泥膏巖、鹽巖及各種侵入巖漿巖）侵入沉積巖層，使儲(chǔ)集層上方發(fā)生變形，其上傾方向被侵入巖體封閉而形成的圈閉稱為刺穿圈閉。（二）刺穿油氣藏的主要類型按儲(chǔ)層與刺穿巖體的相互關(guān)系，可分為：①鹽栓（核）遮擋圈閉和油氣藏；②鹽帽沿遮擋圈閉和油氣藏；③鹽帽內(nèi)透鏡狀圈閉和油氣藏，除③外，其余二類油氣藏多呈層狀展布。第三節(jié)巖性圈閉和油氣藏巖性圈閉：儲(chǔ)集層的巖性在橫向上發(fā)生變化，四周或上傾方向?yàn)榉菨B透性巖層遮擋而形成的圈閉稱巖性圈閉。聚集油氣之后形成巖性油氣藏。一、砂巖透鏡體巖性圈閉和油氣藏透鏡體巖性圈閉四周均為非滲透性巖層，無溢出點(diǎn)，圈閉的大小受非滲透性圍巖所限，往往難以形成大規(guī)模的油氣藏。發(fā)育背景：碎屑巖透鏡體巖性圈閉多與岸帶附近的砂體有關(guān)，常見的有河道砂體，三角洲分流河道砂體，沿岸帶分布的河口壩、堡壩砂體。二、砂巖上傾尖滅巖性圈閉和油氣藏上傾尖滅型巖性油氣藏上傾方向?yàn)榉菨B透性巖層遮擋，油氣仍成層狀分布，圈閉的閉合面積由通過溢出點(diǎn)的儲(chǔ)集層構(gòu)造等高線和巖性尖滅線所圈定，兩者在平面上必須閉合才能形成圈閉。在平面上，巖性尖滅線和構(gòu)造等高線有三種組合形式：①彎曲的尖滅線與平直的構(gòu)造等高線；②平直的尖滅線與彎曲的構(gòu)造等高線；③兩者都彎曲。發(fā)育背景：儲(chǔ)層多以碎屑巖為主，發(fā)育的沉積類型與透鏡體巖性圈閉類似，有河道砂體側(cè)翼、岸帶附近的三角洲砂巖體前緣或側(cè)翼、濱岸砂壩、水下扇的前緣或側(cè)翼等。由于岸線附近常形成與巖性尖滅有關(guān)的呈帶狀分布的油氣藏，故常把這類油氣藏帶稱海濱線油氣藏帶。三、生物礁圈閉和油氣藏礁型圈閉：是指礁組合中具有良好孔、滲性的儲(chǔ)集巖體被周圍非滲透性巖層和下伏水體聯(lián)合封閉而形成的圈閉。礁型圈閉中聚集了油氣之后就形成礁型油氣藏。礁型油氣藏根據(jù)油氣分布的控制因素可分為：，油氣藏居于巖礁突起頂部，底部有水。油氣的分布類似于古潛山油氣藏。，油氣僅分布于礁體內(nèi)部局部滲透帶中，油氣藏受礁體古地貌與物性雙重控制。，油氣藏受礁體和背斜構(gòu)造雙重控制。第四節(jié)地層圈閉和油氣藏地層圈閉：主要是由于儲(chǔ)集層縱向連續(xù)性發(fā)生中斷而形成的圈閉。這里指狹義的地層圈閉，即不整合圈閉：是指儲(chǔ)集層的上傾方向直接與不整合面相切封閉而形成的圈閉。儲(chǔ)層可位于不整合面之上或之下。一、地層超覆圈閉和油氣藏地層超覆圈閉和油氣藏：在不整合面上由于地層超覆沉積的砂巖體直接與不整合面接觸，不整合面從下面與儲(chǔ)集層上傾方向相切，并對(duì)儲(chǔ)集層上傾方向起支撐和封閉作用。儲(chǔ)集層的下傾方向則為水體或非滲透性巖層聯(lián)合封閉。二、地層不整合圈閉和油氣藏（本節(jié)重點(diǎn)）不整合面下不整合油氣藏不整合面下不整合油氣藏：不整合面在儲(chǔ)集層上面對(duì)儲(chǔ)集層上傾方向進(jìn)行封閉，儲(chǔ)層兩側(cè)仍為不滲透巖層封閉。油氣藏為層狀，閉合面積由通過溢出點(diǎn)的儲(chǔ)層構(gòu)造等高線和儲(chǔ)層剝蝕線形成的閉合區(qū)來決定。它是原來的古構(gòu)造（如背斜、單斜）被剝蝕掉一部分，后又被新的沉積物所覆蓋而形成的。有時(shí)也稱它為潛伏剝蝕構(gòu)造油氣藏。2．古潛山圈閉和油氣藏古潛山圈閉和油氣藏：是由長期遭受風(fēng)化剝蝕的古地形突起被上覆不滲透巖層所覆蓋形成圈閉條件，油氣聚集其中而形成的。也稱它為潛伏剝蝕突起油氣藏。油源來源于古潛山外部，經(jīng)構(gòu)造斷裂、物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化作用使不同巖類組成的“潛山”儲(chǔ)集體遭受風(fēng)化、淋濾、溶蝕作用而形成滲透性良好的縫網(wǎng)裂縫系統(tǒng)成為油氣聚集的空間，而不整合面及斷層面等供油通道，則成為古潛山油氣藏形成的必要條件。油氣藏呈塊狀分布，不受層位控制。3．基巖油氣藏基巖油氣藏：是指油氣儲(chǔ)集于沉積巖基底結(jié)晶巖系中的油氣藏。實(shí)際上它是屬于特殊類型的古潛山油氣藏。其儲(chǔ)集空間、運(yùn)移通道、油氣藏特征均與古潛山油氣藏相同，它與古潛山油氣藏的區(qū)別主要在于：①儲(chǔ)集層類型，古潛山為沉積巖裂縫、溶蝕孔洞為主要的儲(chǔ)集空間；基巖油氣藏為變質(zhì)結(jié)晶巖，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化作用產(chǎn)生的裂縫為其主要的儲(chǔ)集空間。②油氣來源，古潛山油氣藏油氣可來源于比潛山時(shí)代新的生油巖，也有與潛山同時(shí)代或比潛山老的生油巖；而基巖油氣藏的油氣只能來源于不整合面以上的沉積巖系的生油巖，不可能來源于基巖下面的生油巖。第五節(jié)水動(dòng)力圈閉和油氣藏（難點(diǎn)）水動(dòng)力圈閉：在水動(dòng)力作用下，儲(chǔ)集層中被高油、氣勢(shì)面，非滲透性遮擋單獨(dú)或聯(lián)合封閉而形成的油或氣的低勢(shì)區(qū)稱為水動(dòng)力圈閉。一、水動(dòng)力圈閉的形成機(jī)制Hubbert(1940)將單位質(zhì)量的流體所具有的機(jī)械能之和定義為流體的勢(shì)（Φ），也就是說，流體在其達(dá)到勢(shì)能最低值以前，總是在各自力場(chǎng)的支配下，由各自的高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)流動(dòng)。由油、氣、水的勢(shì)能公式：Φw= gZ + P/ρwΦo= gZ + P/ρoΦg= gZ + P/ρg和靜水柱壓力：P =ρwHg推導(dǎo)得出：在靜水條件下，hw為定值，U為常數(shù)，油氣勢(shì)只與高程Z成反比，油氣等勢(shì)線與構(gòu)造等高線平行，構(gòu)造高部位為低勢(shì)區(qū)。在動(dòng)水條件下，hw順?biāo)鞣较蚪档停瑸橐蛔兞?。油氣?shì)取決于水動(dòng)力hw和高程Z由UOVO和UgVg確定的ho、hg等值線構(gòu)成的閉合區(qū)為水動(dòng)力圈閉的位置。二