第三章 3.3 其它岩类储层及盖层
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储集层盖层
对储集层有各种分类方案。
按岩类分为：碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层（包括岩浆岩、变质岩、泥质岩等）按储集空间类型分为：孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、缝洞型储层、孔洞型储层、孔缝洞复合型储层按渗透率的大小分为：高渗储层、中渗储层、低渗储层陆源碎屑岩砾岩(＞2mm)砂岩(2-0.05)粉砂岩(0.05-0.005)泥质岩(＜0.005)碳酸盐岩灰岩内碎屑灰岩生物碎屑灰岩鲕状灰岩生物灰岩白云岩火山碎屑岩集块岩(＞64mm) 火山角砾岩(64-2) 凝灰岩(＜2)其它沉积岩硅质岩磷质岩铁质岩绝对渗透率：若岩石中仅有一种流体存在，而且这种流体不与岩石起任何物理、化学反应，这种条件下所反映的渗透率称为岩石的绝对渗透率。
单相渗透率：指单相流体通过岩体孔、裂隙时的渗透率。
有效渗透率：岩石孔隙中多相流体共存时，岩石对其中每相流体的渗透率，称相渗透率。
Ko、Kg、Kw。
相对渗透率：有效渗透率与绝对渗透率的比值油水气饱和度油、气、水在储层孔隙中的体积分别占总孔隙体积的百分数分别称为油、气、水的饱和度。
束缚水：被吸附在颗粒表面或孔隙内，不能自由流动，在油气排采中，不能驱除的那部分水分。
微细毛管孔道中的毛管滞水，亲水岩石颗粒表面的薄膜滞水束缚水饱和度：含油岩层中不可驱替水的体积与岩石总孔隙体积之比。
影响束缚水饱和度的主要因素：孔隙结构泥质含量流体性质残余油饱和度：当被工作剂驱洗过或油藏能量枯竭，不能够继续产出工业油流的时候，油层中仍滞留的石油体积占油层孔隙总体积的百分数，称残余油饱和度。
剩余油：目前尚未采出、并且尚未经工作剂驱洗或波及到的，通过加深对地下储层的认识、改善开发方案或开采工艺水平等措施可以采出的油，称剩余油。
剩余油饱和度：剩余油占油层孔隙总体积的百分数，为剩余油饱和度孔隙结构的测试：压汞法，毛细管压力曲线排驱压力的物理意义：润湿相被非润湿相流体排替所需要的最小压力。
在毛管压力曲线上,就是沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力值。
3储层的成岩演化(给学生)PPT课件
在酸性介质条件下，长石等不稳定组分的溶解可产生 大量的SiO2：
2K[AlSi3O8]+16H2O+H+
钾长石
2K++2Al3++8(OH)-+6H4SiO4
Al2[SiO5](OH)4+4SiO2+2(OH)-+13H2O
高岭石
2NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8+4H++2H2O
斜长石
2Al2Si2O5(OH)4+4SiO2+2Na++Ca172++
膏、蒸发盐矿物也可以成为胶结物。较年轻的砂岩多为碳酸盐 胶结，而较老的砂岩多为氧化硅胶结。
胶结作用的主要类型有碳酸盐胶结、硅质胶结、粘 土胶结、沸石类胶结和一些其它类型的胶结作用。
9
碳酸盐胶结作用
碳酸盐胶结物中最普遍的是方解石，也有白云石、 铁白云石和菱铁矿。碳酸盐可呈均一组分和混合物充
于孔隙中，呈交代物、结核状或存在于薄的纹层当中。 方解石常见糖粒状，形成粒状结构、镶嵌结构或
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胶结作用
胶结作用是指矿物质在碎屑沉积物孔隙中沉淀，并使沉积物 固结为岩石的作用，是碎屑岩主要的成岩作用。
胶结物可由多种矿物组成，在各种石英砂岩中，大部分胶结物 是碳酸盐和氧化硅。而在一些岩屑砂岩、杂砂岩、和火山碎屑岩中， 其主要胶结物是蚀变了的杂基和化学沉淀的混合物，其成份有粘土 矿物、沸石和其它硅酸盐矿物和铝硅酸盐类矿物。有时氧化铁和石
高岭石 绿泥石 伊利石
长石在地层水酸性介质中溶蚀可
形成大量的高岭石。 自生绿泥石的形成条件要求孔隙溶液含有
较多的Fe2＋、Mg2＋，pH值>7，
第四节 其他岩类储集层
具有一定生烃能力的地层，以较高烃浓度阻
止下伏油气向上扩散运移。所以烃源岩作为盖层
时，封闭效果更好。
a
三、盖层的相对性
盖层形成的条件是其本身具有较大的排替压力。 实际上，盖层形成是在油气运移的动力(水动力+浮力) 小于盖层排替压力，而又大于储层的毛细管力的动态 情况下发生的。
概况起来，盖层的相对性可以包括三种： 1.构成盖层的岩层不具绝对性，在一定条件下 可成为盖层，在另一条件下，可不起盖层作用；
1.火成岩储集层
—主要是指火山喷发、岩浆侵入等形成的储集层。
玄武岩、安山岩、 粗面岩、流纹岩、 火山碎屑岩
日本吉井气 田剖面图
1.火山岩储集层岩石类型
火山碎屑岩类储集层主要包括集块岩、 火山角砾岩和凝灰岩等
火山熔岩类储集层主要包括玄武岩、 安山岩、粗面岩、流纹岩等等
2.火山岩储集层的储集空间
1500—2500到4000m具有最佳封闭能力。
6.粘土矿物组合
•以高岭石、伊利石为主的泥岩吸水性、膨胀性、 可塑性较强，具有较高的封闭能力； •绿泥石含量高，性脆，封闭能力差。
7.韧性
韧性岩石为主的盖层具有较高的封闭能力，
包括：
岩石类型、粘土矿物组合、温度及压力条件等
3.火山岩储集性质的影响因素
（1）岩相控制
（2）构造运动
（3）溶蚀作用
（4）表生风化作用
此外，火山期后的热液作用，重结晶作用，交
代作用等都对火山岩的储集性质产生影响。
美国得克萨斯州里顿泉油田：石油聚集于岩浆岩 顶部的裂隙性储集层中。
美国里顿泉油田剖面图
惠民凹陷夏38井沙三中辉绿岩南北向油藏剖面图
考虑：油气通过盖层所需油、气柱临界高度(最低高度)
石油地质学10-第三章-3-碳酸岩储层
在水动力能量较低的环境下形成的微晶或隐晶石灰岩， 不仅沉积时期，就是在成岩早期阶段也很难形成较发育的 孔隙。
（二）溶蚀作用
碳酸盐岩溶蚀孔隙的发育程度主要取决于3方面： ①岩石本身的抗溶能力、②地下水的溶解能力、③热动 力条件等因素。
①岩石本身的抗溶能力：不同岩性特征，溶解能力 不同。一般石灰岩比白云岩易溶，而泥灰岩比石灰岩和 白云岩难溶。粗晶结构比细晶结构的碳酸盐易溶，厚层 灰岩比薄层灰岩易溶（因质纯、晶粗）。
⑵溶蚀孔隙：系指碳酸盐矿物或伴生的其它易溶矿物被 水溶解后形成的孔隙。主要包括：粒间溶孔、粒内溶孔、晶 间溶孔、溶模孔。
一般，孔径小于5mm者称溶孔，大于5mm者称溶洞。
（二） 碳酸盐岩储集层的裂缝：
碳酸盐岩储集层的裂缝既是储集空间，又是渗滤通道， 对碳酸盐岩中油气的储集有重要的作用。按成因可将其分 为：构造裂缝，非构造裂缝。
二、影响碳酸盐岩储集层物性的主要因素：
影响碳酸盐岩储集层物性的主要因素有三方面：沉积 环境、溶蚀作用和成岩后生作用。
(一) 沉积环境
沉积环境主要影响碳酸盐岩原生孔隙的发育。
水动力能量比较强的沉积环境是发育粒间孔隙的有利 地带；有利于造礁生物繁殖的沉积环境是生物骨架孔隙较 发育的地带，因此，有利于原生孔隙发育的沉积环境是： 前缘台地斜坡相、生物礁相、浅滩相等。
第三节 碳酸盐岩储集层
碳酸盐岩为含油气层的油气储量占世界总储量的一半， 产量已达到总产量的60%以上。
其油气田储量大、产量高。世界有9口日产万吨以上的 高产井，其中8口为碳酸盐岩储集层的储存空间。
一、碳酸盐岩储集层的储集空间：
碳酸盐岩储集层的主要岩石类型为石灰岩、白云岩、 礁灰岩等。
其储集空间通常包括孔隙、溶洞和裂隙三类，其中前 两者是储集空间，而后者是主要的渗滤通道。
（二）溶蚀作用
碳酸盐岩溶蚀孔隙的发育程度主要取决于3方面： ①岩石本身的抗溶能力、②地下水的溶解能力、③热动 力条件等因素。
①岩石本身的抗溶能力：不同岩性特征，溶解能力 不同。一般石灰岩比白云岩易溶，而泥灰岩比石灰岩和 白云岩难溶。粗晶结构比细晶结构的碳酸盐易溶，厚层 灰岩比薄层灰岩易溶（因质纯、晶粗）。
⑵溶蚀孔隙：系指碳酸盐矿物或伴生的其它易溶矿物被 水溶解后形成的孔隙。主要包括：粒间溶孔、粒内溶孔、晶 间溶孔、溶模孔。
一般，孔径小于5mm者称溶孔，大于5mm者称溶洞。
（二） 碳酸盐岩储集层的裂缝：
碳酸盐岩储集层的裂缝既是储集空间，又是渗滤通道， 对碳酸盐岩中油气的储集有重要的作用。按成因可将其分 为：构造裂缝，非构造裂缝。
二、影响碳酸盐岩储集层物性的主要因素：
影响碳酸盐岩储集层物性的主要因素有三方面：沉积 环境、溶蚀作用和成岩后生作用。
(一) 沉积环境
沉积环境主要影响碳酸盐岩原生孔隙的发育。
水动力能量比较强的沉积环境是发育粒间孔隙的有利 地带；有利于造礁生物繁殖的沉积环境是生物骨架孔隙较 发育的地带，因此，有利于原生孔隙发育的沉积环境是： 前缘台地斜坡相、生物礁相、浅滩相等。
第三节 碳酸盐岩储集层
碳酸盐岩为含油气层的油气储量占世界总储量的一半， 产量已达到总产量的60%以上。
其油气田储量大、产量高。世界有9口日产万吨以上的 高产井，其中8口为碳酸盐岩储集层的储存空间。
一、碳酸盐岩储集层的储集空间：
碳酸盐岩储集层的主要岩石类型为石灰岩、白云岩、 礁灰岩等。
其储集空间通常包括孔隙、溶洞和裂隙三类，其中前 两者是储集空间，而后者是主要的渗滤通道。
第三章 3.2 碎屑岩、碳酸盐储集层
4.浊积砂岩体 重力分异的反常现象,深水中粗粒沉积体。 浊积砂岩体的成因：应具备静水条件，以 保证未固结沉积物的保存；有物质来源,(浅海 地区、大陆斜坡地区)、触发机制（地震、断 裂活动），水下滑坡的存在。 形态：平面上为同心状，剖面上为底平 顶凸的透镜状。
岩性：鲍玛序列 A——下部粒序递变层段，砾，粗砂 B——下部平行纹层段，粗-中砂 C——流水波纹层段，细砂 D——上部水平纹层段，粉砂 E——泥岩层段，水平层理，泥 化石：浅水动，植物化石 物性：B、C段较好，分选差一中。 与油气的关系：B、C为较好的储层 发育段，以上及较深水沉积为有利 的生油层发育区。 特点：近水楼台。
立方体排列，堆积越疏松，K大； 菱面体排列，堆积越紧密，K小；
碎屑颗粒磨圆度越好，碎屑岩储集物性越好。
4.胶结物的性质与多少
（1）泥——钙——铁、硅质。 物性 变差 （2）多者差，少者好。 (3）泥质胶结物的矿物成分：蒙、伊、高、绿。 蒙多，膨胀性强，物性差。
Authigenic Kaolinite
第三节 碳酸盐岩储集层
一、储集空间类型 二、 碳酸盐岩储集物性的影响因素 三、碳酸盐岩储层类型
岩性：灰岩、白云岩、生物碎屑灰岩、 鲕状灰岩、礁灰岩等。 结构：颗粒——主要为内碎屑（碎屑、 生屑、鲕粒、晶粒） 灰泥——碎屑小于0.01mm的颗粒 亮晶——化学沉淀物质 孔隙——孔隙、溶洞、裂隙
碳酸盐岩储集岩特点 1.储集空间的大小、形状变化大。 原因：主要受后生作用和构造运动的影响， 如次生孔隙受地下水溶蚀作用，重结晶、 交代等作用的影响较大，裂缝的发育受构 造运动的影响。 2.储集空间的分布与岩石结构（骨架） 特征之间的关系变化大，可由完全依属关 系（如粒间、晶间、生物骨架孔等）到毫 无关系，如溶解孔洞，构造裂缝等。
第三章 储集层与盖层
第三章 储集层与盖层
有效孔隙度：指彼此连通的，且在一般压力条件下， 可以允许液体在其中流动的超毛细管孔隙和毛细管孔隙 体积之和与岩石总体积的比值。 Pe=Ve/Vt*100% 根
级 别 1 2 3 4 5 砂岩孔隙度（%） 20-30 15-20 10-15 5-10 0-5 评 价 很好 好 中等 差 无价值
第三章 储集层与盖层
国际单位：μ=1Pa.s △P=1Pa A=1 m2 L=1m Q=1cm3/s 则：K=1μm2 常用单位：μ=1厘泊 △P=1大气压 A=1cm2 L=1cm Q=1cm3/s 则：K = 1D = 1000md 1D = 0.987μm2 1md = 987*10-6μm2
据 孔 隙 度 的 大 小 储 集 层 分 级 表
第三章 储集层与盖层
二、渗透性
渗透性：压力 条件下，流体的流动能力。其大小遵循达西定律。
A· ΔP
Q = K· μ· L
K即为岩石的渗透率，国际单位为μm2，常用单位 为达西（D）。
舌状砂岩体平面、剖面分布特征图
第三章 储集层与盖层 1、冲积扇砂砾岩体
在干旱、半干旱气候区， 山地河流进入平原，在山的出 口堆积而形成的扇形砂砾沉积 体。岩性为砾、砂和泥质组成 的混杂堆积，粒度粗，分选差， 成份复杂，圆度不好。 物性特征：孔隙结构中等， 各亚相带的岩性特征有差别， 因此其渗透性和储油潜能也有 变化。其中以扇中的辫状河道 砂砾岩体物性较好，若邻近油 源，可形成油气藏。
压实作用：包括早期的机械压实和晚期的化学压溶作用。 压实作用结果使原生孔隙度降低。 胶结作用：胶结物的含量、成份、类型对储集性有影响。 含量高，粒间孔隙被充填，减少原生孔隙，连通性变差，物性 变差。泥质、钙-泥质胶结的岩石较松，物性较好；纯钙质、硅 质或铁质胶结的岩石致密，物性差。胶结类型由接触式→接触 →孔隙式→孔隙→基底式→基底式物性逐渐变差。 溶解作用：粗粒、孔隙水多或含有有机酸的砂岩，能溶解 孔喉中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐，改善储层物性。 交代作用和重结晶作用：物性的改变要视被交代物和重结 晶结果而定。
石油地质学第3章储层和盖层
形状，规模可大可小。
河流相
2．三角洲砂岩体 三角洲平原：分 流河道砂岩体；
三角洲前缘：水
下分流河道、河口坝、 远坝、前缘席状砂等 砂岩体； 前三角洲：以泥
岩为主。
3．海岸砂岩体 主要有海 滩砂、砂坝、 堤岛、风成砂 丘等砂岩体，
一般呈带状或
串珠状沿岸线
分布，分选好。
4．浊积砂岩体 平面呈扇形，成因有海底扇、深海扇、湖底 扇等。扇中部分一般有分选较好的砂质沉积，可 构成良好储层。
岩石中的孔隙 （红色）
一．孔隙性
储集层中的孔隙： Vp 总孔隙度/绝对孔隙度（φ t）： t 100 % Vt 孔隙通常可分为三类： ① 超毛细管孔隙（d＞500m） 连通孔隙/有效孔隙 ② 毛细管孔隙（500～ 2 m） ③ 微毛细管孔隙（d＜2 m）
有效孔隙度 （φ e）：
评价指标：
1、排驱压力（Pd） 2、饱和度中值压 力（Pc50） 3、最小非饱和的 孔隙体积百分数 （Smin%） 4、孔喉半径集中 范围和频数
我国部分油区砂岩储集层的物性特征
地区 层系 孔隙度 ％ 20 —30 20 —25 17 —20 10 —17 20 —30 10 —20 16 —23 7 —16 渗透率 毫达西 100 —300 30 —100 10 —30 0.5 —10 20 —400 0.3 —20 60 —1000 0.3 —40 排驱压力( 汞) 大气压 0.1—1.5 1—4 4—8 10—20 0.2 —4 3—15 0.2 —1 2—7 7—10 5—9 ＜0.1 —5 9—14 15—45 1—5 9 —15 15 —25 15 —25 ＜0.1 0.1—5 5 —300 2 —500 ＞20 3—30 ＜l 一 4 0.2 —6 饱和度中值 毛管压力 ( 汞)大气压 0.7—3 3 —10 0 —80 ＞100 1—6 6 —40 1—6 15 —50 30 —50 40 —90 ＞100 ＞70 10 一＞50 8 —20 2 —25 如裂缝发 育可产气 无自然产能 中 中一高 晶间孔 杂基内微孔隙 杂基内微孔隙、拉间孔 粒间孔、杂基内微孔隙 产微气 晶间孔 高 中 中一低 低 中 低 中 无自然产能 粒间孔隙 充填未满孔、胶结物晶间 孔，粒间孔、构造裂缝 充填未满孔、杂基内微孔隙 杂基内微孔隙、晶间隙 粒间孔、溶蚀孔隙 杂基内微孔隙 粒间孔、杂基内微孔隙 杂基内微孔隙 产能 主要孔隙类型
第三章 储集层和盖层
达到100％时，该
相流体的有效渗透率等于绝对渗透率。 相反，随着该相流体在岩石孔隙中的含量逐渐减少，有效渗透率 则逐渐降低，直到某一极限含量，该相流体停止流动。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
二、渗透性
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
一、孔隙性 有效孔隙度：是指那些互相连通的，在一般压力条件下，可以
允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以百分
数表示。
e Ve / Vr 100%
e
式中： e —有效孔隙度；
部分属于此种类型。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
一、孔隙性
2)毛细管孔隙： 管形孔隙直径介于0．5～0．0002mm之间，裂缝宽度介于
0.25—0.0001mm之间。流体在这种孔隙中，由于受毛细管阻力 的作用，已不能自由流动，只有在外力大于毛细管阻力的情况下， 流体才能在其中流动。 微裂缝和一般砂岩中的孔隙多属于这种类型。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
一、孔隙性 岩石的总孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体 积的比值，以百分数表示。
V / Vr 100%
式中： —孔隙度；
V
—岩样中所有孔隙体积之和；
Vr—岩样总体积。 储集岩的孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
相流体的有效渗透率等于绝对渗透率。 相反，随着该相流体在岩石孔隙中的含量逐渐减少，有效渗透率 则逐渐降低，直到某一极限含量，该相流体停止流动。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
二、渗透性
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
一、孔隙性 有效孔隙度：是指那些互相连通的，在一般压力条件下，可以
允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以百分
数表示。
e Ve / Vr 100%
e
式中： e —有效孔隙度；
部分属于此种类型。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
一、孔隙性
2)毛细管孔隙： 管形孔隙直径介于0．5～0．0002mm之间，裂缝宽度介于
0.25—0.0001mm之间。流体在这种孔隙中，由于受毛细管阻力 的作用，已不能自由流动，只有在外力大于毛细管阻力的情况下， 流体才能在其中流动。 微裂缝和一般砂岩中的孔隙多属于这种类型。
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第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
一、孔隙性 岩石的总孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体 积的比值，以百分数表示。
V / Vr 100%
式中： —孔隙度；
V
—岩样中所有孔隙体积之和；
Vr—岩样总体积。 储集岩的孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大。
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第三章 储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数 (岩石的孔隙性和渗透性)
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四、断层封闭性研究的层段区别
储层段内应研 究断层的侧向 封闭性，盖层 段内应研究断
层的垂向封闭
性。
储层段与盖层段内油气运移方向示意图
3. 时间上断层封闭的差异性
活动期时断层垂向开启，静止期时一般垂向封闭
模型装载完毕后，开 始注人氨气，打开排 气阀
氨 气 沿 底部 石 英砂 层 平行推进
关闭排气阀，向上同 时抽提各胶皮至要求 部位
氨气在压力差作用下迅 速沿断裂空腔向上运移
氨 气 顺 着断 裂 临近 砂 体发生侧向运移
最后，氨气充注到克 拉2构造圈闭中
上压实层
压力
泥
超
压 分布
封闭
岩 层 段 欠压实层
下压实层
毛细管力
欠压实泥岩封闭能力示意图 （郝石生，1995）
能力分 布
4.盖层研究方法 1）盖层宏观分布 利用地震、测井、钻井资料确定盖层 的分布范围，横向连续性，确定区域与局 部盖层及其岩性。
2）盖层微观封闭能力 （1）排替压力研究 ①盖岩样品测试； ②建立排替压力与声波 时差关系，根据声波时差随 深度的变化关系建立排替压 力随深度的变化关系，并根 据各井盖层埋深研究出盖层 排替压力平面分布规律。
2 cos Pd r
Pа——最大连通孔隙毛管压力（排替压力） R——最大连通孔隙半径 σ——气（油）水界面张力 σ——三相界面接触角
物性封闭的实质——高排替压力逸制游 离烃通过盖层的散失。 排替压力的大小取决 于盖层岩石的粒度和压实程度。 只有当气藏（油藏）剩余压力大于盖层 排替压力时，盖层最大连通孔隙流体被排替， 油气开始逸散，当压力降到盖层排替压力时， 逸失停止，直到下次油气藏压力积蓄到高于 盖层排替压力。
（3）建立声波时差与深度之间关系，研究 盖层的压力封闭能力。
3）盖层封闭有效性研究 通过恢复盖层封闭性演化史、源岩 排烃史，研究二者匹配关系，只有在源 岩排烃以前，或早期阶段形成的盖层， 才具较高的有效性，在排烃之后形成的 盖层，不具有效性，尽管有时此类盖层 封闭能力很强，但不封闭油气，如青山 口组对侏罗系气源气的封闭。
2. 烃浓度封闭（低扩散系数） 实质：高烃浓度盖层抑制油气的扩散逸失。 在浓度差的作用下流体扩散是一种普遍现象，尤其 轻烃（甲烷）最重要，取决于岩石的致密程度和烃 浓度差；烃类通过盖层的扩散量可由下式表示
Q——扩散量 H——盖层厚度 C0——初始浓度 C1——盖层上部浓度 S——扩散面积 T——扩散时间 D——扩散系数
第五节 盖层的类型及其封盖机制
一、 盖层的概念及类型 二、盖层的封闭机理 三、影响盖层有效性的因素
一、 盖层的概念及类型（Cap rock）
概念：指位于储集层上方，能阻 止油气向上逸散的非渗透岩层。 细粒、致密、孔渗性差。
1.按岩性分类
① 膏盐类盖层
最佳盖层。石膏、硬石膏和岩盐 ② 泥质岩类盖层 最常见盖层。分布最广、数量最多 ③ 碳酸盐岩类盖层 泥灰岩、致密灰岩 ，较差
石油密度与盖层厚度的关系
石油溶解气组分与盖层的厚度关系
3、连续性 盖层的大范围连续稳定分布对于 油气聚集有十分重要的意义。最有利 的含气区至少要有一个区域性盖层。 面积只有大于油气藏分布范围才能形 成有效封闭。盖层面积越大，越有利 于形成大油气田。
4、成岩程度
成岩早期：泥质岩孔隙大、渗透 率高，排替压力低，封闭能力弱；随 成岩程度增加，封闭能力增强；成岩 作用晚期岩石变脆，易产生裂缝，使 封闭能力变差。
3 根据盖层与油气藏的位置关系: ①直接盖层:指紧邻储层之上的封闭岩 层。可以是局部性盖层,也可以是区域性盖 层。 ②上覆盖层:指储集岩上覆直接盖层之 上的所有非渗透性岩层。 一般是指区域性盖层,对区域性的油气聚集 和保存起重要作用。
二、盖层的封闭机理
1. 物性封闭
排替压力：岩石中非润湿相流体被润湿相统 体排替所需要的最低压力，即是岩石中最大连通 孔隙的毛管压力，大小可由下式表示：
D Q C0 C1 S t H
D取抉于岩石性 质，成岩程度。岩性 越细，越致密，D越 小。
扩散系数与岩石参透率K一样，是表征岩石 本身抑制扩散能力的参数，与扩散流体性质有 关系， 岩石扩散系数越小，盖层封闭能力越强， 反之越弱；也与盖层中烃浓度有关.
模式Ⅰ
含气 浓度ຫໍສະໝຸດ 模式Ⅱ含气 浓度大厚度盖层封闭能力强的主要原因： （1）盖层厚度大，说明沉积环境稳定，沉 积物的均质性好。可减少或堵截较大孔隙在垂 向上的连通性，增强封闭能力。 （2）盖层厚度大，可在横向上保持岩性的 相对稳定。即使发生断裂破坏，也不易被断裂 错开，保持其分布的稳定性。 （3）泥质岩盖层厚度越大，形成欠压实的 可能性越大，有利于形成超压封闭。
模式Ⅲ
含气 浓度
盖层 气层 深度
盖层 气层 深度
盖层 气层 深度
气藏 盖层 为非 生烃 岩
气藏 盖层 为生 烃岩 ， 已进 入生 烃门 限， 但 不存 在欠 压实 超压
气藏 盖层 为生 烃岩 ， 已进 入生 烃门 限， 且存 在欠 压实 超压
3.超压封闭 较高的盖层 孔隙流体超压， 抑制水溶烃和 游离烃逸失。
排替压力/MPa
0 0 5 10 15 20 25
1000
2000
埋深/m
3000 4000 5000
库车坳陷英买9井盖岩排 替压力随埋深变化关系图
（2）扩散系数及烃浓度研究 ①实测； ②建立实测扩散系数与声波时差关系，通 过声波时差求取扩散系数。 ③建立烃浓度与深度之间关系曲线，研究 各深度处烃浓度封闭能力；
第六节 生储盖组合
概念：地层剖面中紧密相邻的包括生油 层、储集 层、盖层的一套有规律的组合类型。 按时代分：古生新储、新生古储、自生自储自盖
按组合方式分： 正常式，从上到下依次为盖层，储层，生层。 侧变式，生储同层，侧向变化。 顶生式，生盖同层。
第六节 断层封闭机理
对置盘地层或断层带与目的层之间存在排替压力差
一、断层侧向封闭机理 1.目的盘储层与对置盘非渗透层相对接； 2.断裂充填物比储层有更高的排替压力。 二、断层垂向封闭机理 1.断层面紧闭； 2.断裂充填物比储层有更高的排替压力。
三、断层封闭的差异性
1. 断层封闭能力的差异性
莲花油藏剖面图
2. 空间上断层封闭的差异性
断层侧向封闭性评价的Allen图解