盖层测井评价

1、第第6章章 盖层的测井评价盖层的测井评价测井资料地质解释测井资料地质解释 法法O塞拉，石油工业出版社，塞拉，石油工业出版社，1992年年01月第月第1版，版，740页。页。 盖层是一个相对概念，它盖层是一个相对概念，它的作用是防止油气逸散。实际的作用是防止油气逸散。实际上，绝对不使油气逸散的盖层上，绝对不使油气逸散的盖层是没有的是没有的。通常通常所说的盖层是所说的盖层是值位于储集岩之上，阻止油气值位于储集岩之上，阻止油气向上运移的不渗透层，其毛管向上运移的不渗透层，其毛管压力能够抗住穿越它的流体的压力能够抗住穿越它的流体的置换力、贯穿力和渗透力。置换力、贯穿力和渗透力。油气盖层：油气盖层：那些

2、在油气成藏过那些在油气成藏过程中，在油气圈闭范围内，对程中，在油气圈闭范围内，对油气运移和以后的散失起封堵油气运移和以后的散失起封堵作用，因而使油气在储集层中作用，因而使油气在储集层中富集形成油气藏的地层。富集形成油气藏的地层。6.1 盖层概述盖层概述与圈闭范围有关的盖层和隔层 按岩性划分有按岩性划分有：泥岩、页岩、碳强岩盐、盐岩和膏岩；：泥岩、页岩、碳强岩盐、盐岩和膏岩； 按作用和展布情况有：按作用和展布情况有：区城盖层、局部盖层和隔层之分区城盖层、局部盖层和隔层之分； 按储盖层邻接关系有：上覆盖层和直接盖层。按储盖层邻接关系有：上覆盖层和直接盖层。 泥质岩作为盖层，其封闭机理有三个：泥质岩

3、作为盖层，其封闭机理有三个：(1)毛细管力封闭毛细管力封闭：由于具有较高的驱替压力而阻止烃类扩散；由于具有较高的驱替压力而阻止烃类扩散；(2)压力封闭压力封闭：由于具有异常高的孔隙压力而阻止烃类逸散。由于具有异常高的孔隙压力而阻止烃类逸散。(3)浓度封闭浓度封闭：由于盖层含有较高的烃类由于盖层含有较高的烃类，从而阻止储层烃类扩散。，从而阻止储层烃类扩散。6.1 盖层概述盖层概述6.2.1 宏观参数宏观参数 厚度（厚度（h）、剖面长度（）、剖面长度（L）、分布面积（）、分布面积（S）、岩性参数）、岩性参数6.2.2 品质参数品质参数1）渗透率）渗透率 数值越小，说明遮挡能力越强。一般大于数值越小

4、，说明遮挡能力越强。一般大于0.0110-3m2的的岩石就被认为无遮挡能力，不能作为盖层。岩石就被认为无遮挡能力，不能作为盖层。2）遮盖系数）遮盖系数 遮盖系数指捕集高度与构造闭合高度之比。遮盖系数指捕集高度与构造闭合高度之比。 KZ=HZ/（H+H）100%式中：式中： KZ遮盖系数，百分数；遮盖系数，百分数； H构造闭合度，构造闭合度，m； HZ盖层捕集高度，盖层捕集高度，m； H剩余高度，剩余高度，m。 当当KZ100%时，盖层具有效好的封盖能力，时，盖层具有效好的封盖能力， KZ越大时，封盖越大时，封盖能力越好，能力越好， KZ50%时，则盖层的封盖能力较差。时，则盖层的封盖能力较差。

5、6.2 油气盖层的常规评价参数油气盖层的常规评价参数3）泥岩中膨胀性矿物的含量）泥岩中膨胀性矿物的含量 盖层中膨胀性矿物（特别是蒙脱石）含量越高，遮挡能力盖层中膨胀性矿物（特别是蒙脱石）含量越高，遮挡能力越强，对盖层厚度的要求相应可以降低。越强，对盖层厚度的要求相应可以降低。4）泥质盖层的砂质、粉砂质）泥质盖层的砂质、粉砂质 百分含量及泥质系数百分含量及泥质系数 砂质、粉砂质组分含量越高，遮挡能力越差。泥质系数为泥砂质、粉砂质组分含量越高，遮挡能力越差。泥质系数为泥岩总厚度与盖层总厚度之比，系数越大，遮挡能力越强。岩总厚度与盖层总厚度之比，系数越大，遮挡能力越强。5）泥质盖层的分散度）泥质盖层

6、的分散度 分散度（粉碎程度）越高，其渗透率就越小。分散度（粉碎程度）越高，其渗透率就越小。6）盖层岩石的塑性）盖层岩石的塑性 塑性大的岩石，遮挡能力较强，较不易出现裂隙。在岩层发塑性大的岩石，遮挡能力较强，较不易出现裂隙。在岩层发生变形的情况下，裂隙首先在塑性较小的岩层中产生。泥岩盖生变形的情况下，裂隙首先在塑性较小的岩层中产生。泥岩盖层的塑性与粒度有关。层的塑性与粒度有关。 当颗粒直径为当颗粒直径为5m时，岩石开始表现出塑性，当颗粒小于时，岩石开始表现出塑性，当颗粒小于0.2m时，塑性最大。时，塑性最大。6.2.3 盖层的孔隙构造及封堵参数盖层的孔隙构造及封堵参数1、盖层的微孔隙（多小于、盖

7、层的微孔隙（多小于15nm）结构参数）结构参数 1）毛细管压力曲线）毛细管压力曲线用气体吸附法测定。用气体吸附法测定。可计算盖层的突破压可计算盖层的突破压力力PA、突破时间、突破时间tA、中值半径中值半径rH、气柱高、气柱高度度hg、遮盖系数、捕、遮盖系数、捕集系数（储层）等。集系数（储层）等。气水条件下气水条件下可获得孔隙半径可获得孔隙半径分布集中范围及分布集中范围及其所占总孔隙体其所占总孔隙体积的百分数。积的百分数。孔隙管道直径孔隙管道直径2）盖层岩石孔隙管道的直径）盖层岩石孔隙管道的直径 根据根据H.H.涅斯切罗夫公式来估算由一定粒级的均匀颗粒组涅斯切罗夫公式来估算由一定粒级的均匀颗粒组

8、成的孔隙管道直径：成的孔隙管道直径：AASSd31 式中：式中：SA泥质颗粒表面，泥质颗粒表面，cm2/g； 孔隙度，小数；孔隙度，小数； d孔隙管道的平均直径，孔隙管道的平均直径，m。 一般说来，一般说来，d越小，盖层遮挡能力就越强。越小，盖层遮挡能力就越强。3）岩石孔隙流体能）岩石孔隙流体能 非润湿性流体在孔隙中具有的能量，称之为岩石总孔隙流非润湿性流体在孔隙中具有的能量，称之为岩石总孔隙流体能（体能（EA）。）。AEA式中：式中：A为岩石孔隙内总表面积，为岩石孔隙内总表面积，为界面张力。为界面张力。当用岩石的比表面积（当用岩石的比表面积（SA，由吸附法测得）来表示由吸附法测得）来表示EA

9、时，即得：时，即得：ArSEEr为岩石孔隙流体能（焦尔为岩石孔隙流体能（焦尔/g）。）。 因此可以计算各种盖层的孔隙流体能。因此可以计算各种盖层的孔隙流体能。能量大的盖层的封盖能量大的盖层的封盖能力好，反之，则差。能力好，反之，则差。对生、储、盖组合中孔隙流体能的计算，对生、储、盖组合中孔隙流体能的计算，也可以识别组合的好坏。也可以识别组合的好坏。4）突破压力和贯穿压力）突破压力和贯穿压力 突破压力突破压力PA：指油气开始突破盖层的毛细管压力（即岩样表指油气开始突破盖层的毛细管压力（即岩样表面最大孔喉半径面最大孔喉半径rA对应的毛细管压力对应的毛细管压力 ）。）。 贯穿压力贯穿压力PB：指实验

10、中，油气从一端贯穿到另一端时对应的指实验中，油气从一端贯穿到另一端时对应的毛细管压力。因此，贯穿才是油气通过盖层散失的起点（具体毛细管压力。因此，贯穿才是油气通过盖层散失的起点（具体为岩样），其值一般应比突破压力大。为岩样），其值一般应比突破压力大。5）盖层封堵的油气高度）盖层封堵的油气高度 通过盖层中毛细管压力（通过盖层中毛细管压力（PC）的大小来确定：）的大小来确定：hggpc式中：式中：气水密度差，气水密度差，g/cm3； g重力加速度；重力加速度； hg气水共存时的岩石气柱高度，气水共存时的岩石气柱高度，cm。经过单位换算得：经过单位换算得：Pchg10这时这时hg的单位为的单位为m。

11、 它具有流体势能的含义。计算盖层和气源层的气柱高度它具有流体势能的含义。计算盖层和气源层的气柱高度hg时时通常取通常取Pg（盖层毛细管压力）（盖层毛细管压力）=PA（气源层毛细管压力），而对（气源层毛细管压力），而对于储集层取于储集层取Pg=PHO（储层毛细管压力）高度差，即：（储层毛细管压力）高度差，即：h储储-盖盖=h储储-h盖盖h生生-储储=h生生-h盖盖 当当h储储-盖盖0时，则饱和度在时，则饱和度在10%以上的天然气从储集层进入盖以上的天然气从储集层进入盖层向上运移；反之则被盖层封住。层向上运移；反之则被盖层封住。 当当h生生-储储0时天然气就可从生气层排出进入储集层而运移。时天然气

12、就可从生气层排出进入储集层而运移。6）突破时间）突破时间突破时间根据突破时间根据Purcell（1949年）公式计算，即：年）公式计算，即：式中：式中：tA突破时间，突破时间，s； rA发生突破时的孔隙半径，发生突破时的孔隙半径，cm； 流体的粘度，流体的粘度，PaS； L岩层的厚度，岩层的厚度，cm； 弯曲的理论修正值（取弯曲的理论修正值（取 =/2）；）； P从半径为从半径为rA的孔隙通道中排出流体时的压力差。的孔隙通道中排出流体时的压力差。3222104 AArPLt测出突破压力后，按照盖层的厚度就可以计算出天然气需要多长的时间才会从测出突破压力后，按照盖层的厚度就可以计算出天然气需要多

13、长的时间才会从盖层的底部跑到盖层的顶部而逸散掉，或者用它来计算盖层的有效厚度。盖层的底部跑到盖层的顶部而逸散掉，或者用它来计算盖层的有效厚度。7）、其它评价参数）、其它评价参数盖层的盖层的“微渗漏自封堵微渗漏自封堵”综合评价参数综合评价参数当地层埋深小于当地层埋深小于4000m时，时，“微渗漏微渗漏-自封堵自封堵”综合评价模综合评价模式是：式是： D=TP（F） 式中：式中：D盖层的封堵能力盖层的封堵能力评价，评价，D越大，封堵性越好；越大，封堵性越好； T、P盖层的地层温度盖层的地层温度与压力；与压力； F盖层的自封闭能力。盖层的自封闭能力。 （F）值的求取需用物理、）值的求取需用物理、化学

14、的方法的数字化过程来评化学的方法的数字化过程来评价（如右图）。价（如右图）。封堵压力封堵压力 如果假设多孔介质是由垂直样品（天然气）表面的、半如果假设多孔介质是由垂直样品（天然气）表面的、半径各异的圆柱形孔隙所组成，则径各异的圆柱形孔隙所组成，则天然气的突破只有在其压力天然气的突破只有在其压力等于最大的孔隙中的毛细管压力时才会发生，等于最大的孔隙中的毛细管压力时才会发生，用下式确定：用下式确定： Pd=2cos/ro式中：式中：孔隙气液界面上的表面张力，孔隙气液界面上的表面张力，dyn/cm2； Pd突破压力，突破压力，Mpa； ro孔隙的最大半径，孔隙的最大半径，cm；气液界面与毛细管壁的接

15、触角。气液界面与毛细管壁的接触角。6.3 泥页岩盖层的测井评价参数泥页岩盖层的测井评价参数图图6-1 6-1 泥页岩总孔隙度与泥页岩总孔隙度与毛细管突破压力关系曲线毛细管突破压力关系曲线图图61泥页岩总孔隙度泥页岩总孔隙度突突破破压压力力图图62 泥岩样泥岩样品实验室分析孔品实验室分析孔隙度与计算孔隙隙度与计算孔隙度交会图度交会图图图63 有有效孔隙度效孔隙度与突破压与突破压力关系图力关系图有效孔隙度有效孔隙度突突破破压压力力岩心分析孔隙度岩心分析孔隙度中中子、子、密密度度孔孔隙隙度度图图62成岩裂缝成岩裂缝构造裂缝构造裂缝图图61图图63图图63图图64图图64突突破破压压力力图图65图图6

16、-5 泥页泥页岩盖层封岩盖层封盖质量测盖质量测井分析综井分析综合解释成合解释成果图果图剩余烃含量剩余烃含量中子、密度孔隙度差值中子、密度孔隙度差值中子、声波孔隙度差值中子、声波孔隙度差值突破压力突破压力PaPa排驱压力排驱压力PrPrRxoRxoRtRt6.4 有效盖层的识别与评价有效盖层的识别与评价突破压力突破压力PaPa有效盖层和假盖层有效盖层和假盖层图图66有效盖层孔隙度、渗透率临界值分析有效盖层孔隙度、渗透率临界值分析图图6661表表62表表61表表626.5 其它岩性盖层的测井分析其它岩性盖层的测井分析碳酸盐岩盖层质量受次生影响因素多，分析评价需要综合参数碳酸盐岩盖层质量受次生影响因

17、素多，分析评价需要综合参数表表63表表63表表636.6 储盖组合测井分析储盖组合测井分析 当用测井方法对每层泥页岩盖层作出质量评价后，便可进行储当用测井方法对每层泥页岩盖层作出质量评价后，便可进行储盖组合测井的三方面分析评价：盖组合测井的三方面分析评价： (1)储层、盖层的搭配关系；储层、盖层的搭配关系； (2)有利储集层段分析；有利储集层段分析； (3)油气层和残余油气层解释。油气层和残余油气层解释。 其中：其中：(1)和和(2)主要用于测井地质评价；主要用于测井地质评价；(3)主要用于油、气、水主要用于油、气、水层的分析解释。层的分析解释。 储盖组合测井解释是指在进行储集层油、气、水层划分时，不储盖组合测井解释是指在进行储集层油、气、水层划分时，不但要考虑储集层的孔、渗、饱和含气指示等指