深层气泥岩盖层封闭能力的综合评价——以东濮凹陷杜桥白地区沙河街组三段泥岩盖层为例

通过对东濮凹陷杜桥白地区沙河街组三段深层气盖层泥岩样品实验测试分析和研究,结果表明孔隙度的变化主要受深度和层位的控制;渗透率与深度关系密切,受层位的影响不大,与孔隙度等参数之间也没有明显的相关关系;突破压力随深度加大而增大,但这一趋势并不是十分突出;突破压力与层位的对应关系较明显,Es₃⁴亚段的突破压力最大,Es₃²亚段次之,而Es₃³则相对较低。为了准确评价盖层封闭能力,选择了孔隙度、渗透率、排替压力、孔径4个盖层评价的指标参数,并根据其重要性的大小分别给予0.1,0.3,0.5和0.1的权系数,以确定东濮凹陷深层气盖层的评价标准:当综合评价的权值大于0.8时,为封闭能力好的1类盖层;当权值为0.6～0.8时,为封闭能力中等的2类盖层;而权值为0.5～<0.6时,为3类盖层;权值为0.3～<0.5时,则为4类盖层;而权值<0.3时则为非盖层。     

利用地震层速度和声波时差预测盖层封闭能力

盖层封闭的最常见形式是毛管封闭和压力封闭。这两种形式的封闭能力与岩层的孔隙度、渗透率、砂泥岩含量比以及流体压力有密切关系。有鉴于此,可利用地震层速度和声波时差资料进行盖层封闭能力的预测。首先,运用拟合的经验公式计算岩层的孔隙度、剩余流体压力等物性参数;最后求取地层压力;然后进行盖层封闭能力的纵横向预测和评价。经与实测结果比较,盖层孔隙度的预测值绝对误差为-1.32%～1.39%,相对误差为3.07%～15.4%;突破压力的预测值绝对误差为-0.23～0.63MPa,相对误差为1.81%～12.27%,均属允许范围。盖层封闭能力的纵横向预测结果都表明,由欠压实带形成的地层压力异常系统对油气的分布及运、聚、保起到了明显的控制作用。     

泥岩盖层的封闭性能及其影响因素

泥岩盖层对油气藏能否起到封闭作用主要取决于盖层突破压力与气藏总能力(浮力、水动力、剩余压力)之差,一般大于10MPa可封住大型气藏。突破压力的大小与岩石的矿物组成、孔隙结构和成岩作用强度密不可分。蒙脱石含量高的泥质岩比邻近泥岩的突破压力高中值半径、孔隙度和渗透率与突破压力呈负相关,成岩作用强度(或埋藏深度)与突破压力呈正相关。本文以辽河盆地下第三系泥质岩为例讨论了影响泥岩盖层封闭性能的各种因素。     

盖层封闭机理研究

利用自行研制的气驱法突破压力仪,对盖层封闭机理进行研究。通过测试不同长度粉砂岩样品,发现相同样品具有较一致的突破压力值,且与样品长度无关,由此认为在封闭能力评价中,盖层厚度与其毛细管封闭能力无关。同时,实验中在样品一端恒定不同的水压值,发现气体突破样品所需的压力均增加,并且增加的压力值等于所恒定的水压值。对比超压形成模式,认为超压之所以能够增强盖层封闭能力,主要是因为它提高了气体突破下致密层泥岩所需的压力,并且提高的压力值等于欠压实段超压值。      

盖层厚度对天然气封闭能力的实验分析

盖层的封闭能力是评价油气藏保存条件的关键。然而盖层的厚度对盖层封闭能力的作用一直存在很大的争论。研究选取与塔里木盆地超深层勘探领域油气藏盖层岩性密切相关的膏岩、盐岩和白云岩样品开展岩石长度对气体突破压力影响的实验。通过标准测试法和恒压突破法相互结合、相互印证的手段来判别岩石长度的变化对突破压力值的影响。实验结果显示:气体突破均质岩样的压力值与岩样的长度相关性不明显,但长度影响了气体的突破时间;当恒压注气初始值大于样品自身的毛管压力值时,突破时间与岩样长度呈正相关性。通过对实验数据的解析认为:现行的标准测试法中每个注气点的压力保持时间过短,造成了最终测试突破压力值偏大,影响了封闭能力测试的真实性;突破压力值与均质岩样的长度无关,但受不同测试气体的影响突破压力值有所差异;从宏观上分析厚度对盖层的物性封闭能力影响不大,但是厚度对盖层的稳定性和阻止油气的扩散起到了积极作用。     

应用测井资料评价吐哈盆地盖层物性封闭

介绍了根据测井资料可综合评价泥质盖层的参数,包括厚度、排替压力、盖层总孔隙度、有效孔隙度、渗透率、含砂量等.针对一些反映盖层物性封闭的参数进行分析,建立了吐哈盆地盖层物性封闭测井模型,为利用测井资料研究盖层物性封闭奠定基础.     

井-震结合泥岩盖层分级评价在乍得D盆地的应用

为定量评价乍得D盆地下白垩统泥岩盖层封闭性能,利用测井资料获取单井泥岩盖层厚度、孔隙度、突破压力等参数,通过分析突破压力与层速度的关系、泥地比与地震属性的关系,明确突破压力和泥岩厚度平面展布特征,建立了以突破压力和泥地比为主要评价参数的评价标准,刻画了D盆地泥岩盖层平面分级特征。结果表明,D盆地Kedeni组泥岩为Ⅰ类和Ⅱ类盖层,Doba组泥岩为Ⅱ类和Ⅲ类盖层,Kedeni组泥岩盖层封闭能力强于Doba组;平面上,北部陡坡带和洼槽带泥岩盖层封闭能力最好,为Ⅰ类和Ⅱ类泥岩盖层发育区,中部低隆带和南部缓坡带次之,以Ⅱ类和Ⅲ类泥岩盖层为主,东北部转换带泥岩盖层品质最差,为Ⅳ类泥岩盖层。该评价结果与实钻吻合良好,表明此评价方法有效,可供类似低勘探程度盆地泥岩盖层封闭性能评价所借鉴。     

东濮凹陷南部地区深层气藏盖层特征研究

在对东濮凹陷南部地区深层气藏盖层室内试验的基础上，分析了盖层的物性特征－－孔隙度、渗透率和突破压力等，研究了突破压力随地区、层位和埋藏深度的变化规律，对盖层突破压力进行了综合评价，定量研究了该区盖层突破压力的平面变化规律，为该区寻找有效的天然气藏提供了必不可少的基础研究资料。     

廊坊分院建成气藏盖层性能分析实验室

石油勘探开发科学研究院廊坊分院天然气研究所实验室,建立了一套盖层分析项目:封盖能力模拟试验:包括常规孔隙度和渗透率;模拟地层条件下孔隙、渗透率及突破压力,突破时间试验。散失速度试验:可模拟地层条件下的温度、压力变化,得出不同浓度下的盖层扩散速度和扩散系数。可求出盖层对轻烃的吸附量、吸附速度、吸附常数。这些仪器与微观结构分析仪器,如电镜、X射线衍射仪及机械动力破碎设备等相配     

变形介质煤层气双渗流动压力分析

研究了应力敏感煤层气中双孔隙度/双渗透率渗流问题的压力不稳定响应,不仅考虑了煤层气藏的双孔隙度/双渗透率介质特征,而且考虑了介质的变形,建立了应力敏感煤层气双孔隙度/双渗透率的数学模型,采用全隐式差分和N ew ton迭代法求得了圆柱面井源情况下定产量生产时无限大地层、有界封闭地层的数值解,探讨了双孔隙度/双渗透率参数和变形参数变化时压力的变化规律并给出几种情况下典型压力曲线图版。     

碳酸盐岩盖层突破压力的影响因素分析

除传统的膏盐岩和泥页岩外,较多研究证实碳酸盐岩也可作为油气封盖层.突破压力是盖层封闭能力评价的特征参数,通过对塔里木盆地不同岩性类型、不同样品长度的碳酸盐岩在不同温度下进行突破压力测定实验,分析岩石特征、温度、样品长度对实验结果的影响.岩性、渗透率及裂缝发育情况对结果影响明显;相同温度下,样品长度跟突破压力结果没有较好...     

试论柴达木盆地第四系盖层的封盖机理

通过对柴达木盆地第四系高孔隙度、低突破压力和具有一定渗透性的特殊盖层研究后指出:这种特殊盖层封盖天然气的机理在于其中饱和高矿化度的地层水;泥岩盖层中孔隙流体压力同下伏气藏压力值很接近;区域盖层厚度巨大;盖层是源岩层;区内气候寒冷,冰冻期长,冰川广布。     

准噶尔盆地南缘吐谷鲁群盖层评价及对下组合油气成藏的意义

通过分析准噶尔盆地南缘下储盖组合吐谷鲁群盖层岩性、泥岩累计厚度和泥岩单层厚度等宏观评价参数以及渗透率和排替压力等微观评价参数,认为下储盖组合主力盖层为呼图壁组,岩性表现为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩薄互层,泥地比以80%~95%为主,平均泥岩累计厚度为337 m,泥岩最大单层厚度达138 m。吐谷鲁群泥岩渗透率为（0.000 001 84~0.000 24）×10^-3 μm²,排替压力为4.72~44.85 MPa,根据国内盖层封闭能力分类评价标准属Ⅰ-Ⅱ类盖层。通过恢复盖层排替压力的动态演化过程,认为泥岩封闭能力形成时期与烃源岩生、排烃时期具有较好的匹配关系,盖层能够封闭侏罗系烃源岩生成的石油及晚期生成的天然气,同时后期抬升运动及喜马拉雅构造活动产生的多条逆冲断层对盖层的封闭能力未产生较大影响。综合分析认为,吐谷鲁群盖层具有封闭大中型气田的能力。     

煤层气的封存与富集条件

在水文地质条件简单的地区,煤层气的封存主要取决于煤层气富集区的构造及盖层岩性。通常情况下,压性断层可使煤层甲烷增多,张性断层使其降低。但在远离张性断层面的两侧,一般形成两个对称的平行条带状构造应力高压区,使得煤层甲烷含量相对升高,成为阻止煤层甲烷进一步向断层运移的天然屏障。背斜构造的中和面以上及向斜构造的中和面以下常会出现煤层甲烷的富集。依据煤层气盖层的排驱压力、渗透率等值,盖层可分为屏蔽层、半屏蔽层和透气层,它们在不同的构造发育区,其封盖性能不同,由此可划分出9类不同的构造封盖层岩性组合类型。平顶山矿区的实例分析表明:Ⅰ类组合煤层气含气性最好,其次为Ⅱ类、Ⅳ类、Ⅴ类,其它类型含气性最差。     

致密砂岩气田盖层封闭能力综合评价——以四川盆地广安气田为例

致密砂岩气作为一种非常规油气资源,具有良好的勘探开发前景,其成藏保存条件问题越来越受到研究人员的关注。在前人研究的基础上,筛选出与盖层封闭能力密切相关的评价参数,如盖层厚度、排替压力、气藏压力系数、断裂对盖层的破坏程度及垂向封堵性,并结合盖层封闭能力有效性概念,建立了盖层封气能力综合评价方法。对我国致密砂岩大气田储量丰度及盖层属性数据进行了统计,厘定了高储量丰度大气田形成所需的各盖层评价参数下限作为其各自均一化标准值。以四川盆地广安气田须家河组五段区域盖层为例,研究发现盖层厚度为30~200 m,排替压力为5.5~9.5 MPa,气藏压力系数为1.05~1.50,断裂活动性较强,断层垂向封闭能力较弱,但盖层封气有效性好;最后,利用综合评价公式计算后得到须五段盖层能够封盖特低储量丰度的气田,盖层封闭能力综合评价指标为0.04~0.24,在工区内总体表现为西高东低的展布特征。该方法预测保存有利区与目前须四段气藏的勘探现状较吻合。     

超压泥岩盖层中断裂垂向封闭性的定量评价

超压泥岩盖层内断裂能否形成垂向封闭,关键取决于其断裂带内泥岩盖层岩石排替压力的大小,排替压力越大,封闭能力越强;反之则越弱。根据不被破坏泥岩盖层与断层带内泥岩盖层岩石排替压力之间的关系,利用超压使断裂带内泥岩盖层排替压力的改变系数,建立了一套超压泥岩盖层内断裂垂向封闭能力的评价方法,并将其应用于海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔断裂在大一段超压泥岩盖层内断裂垂向封闭性评价中,结果得到其均具有较好的封闭能力,较大一段泥岩盖层封闭能力还强,与目前该凹陷南二段油气分布十分吻合,表明该方法用于超压泥岩盖层内断裂垂向封闭性评价是可行的。     

泥质岩盖层质量的测井评价方法

依据泥质岩盖层封闭油气的机理，选取与泥质岩盖层质量相关的测井信息，以实验分析地层岩样为基础，经岩电归位后，运用计算机进行回归－拟合，选取最佳数学模型，利用测井信息计算泥质岩盖层的突破压力和储层的排替压力等评价参数，同时根据油气在地层中运移、渗滤的条件建立了相应的定量评价参数标准。     

东濮凹陷深层气盖层封闭性及有效性研究

在油气源充足的条件下,盖层的分布与封闭性能控制着油气的运移、聚集与保存,良好的盖层可以阻滞油气渗流运移并降低天然气的扩散散失,使其在盖层下聚集成藏。与油藏相比,天然气藏对盖层条件要求更高。文章从宏观、微观及时空配置关系等方面对东濮凹陷深层气盖层的特征、封盖能力及有效性进行了分析,认为东濮凹陷深层气盖层主要是沙三段的暗色泥岩及盐岩,盖层品质好、分布广、厚度大;盖层物性封闭能力以好为主,部分为中等;沙三段地层普遍存在的异常压力,对其下伏气藏构成超压封闭;深部盖层本身也是烃源岩,其中的天然气浓度高于下伏储层中的天然气浓度,烃浓度封闭作用明显;盖层初步具有封闭能力对应的封气门限时间大大早于生烃期;盖层的有效性显著。     

川东石炭系气藏的岩性封堵与高压流体封堵

川东地区是四川盆地稳定地块中的相对构造活动区,发育10排高陡构造带。20世纪90年代以来,高陡构造带石炭系成组气田勘探获得巨大突破。石炭系气藏的直接盖层是下二叠统梁山组泥岩层。从梁山组的渗透率、孔喉中值半径值分析可知,其属于较差盖层,封盖能力较低;而从孔隙度和突破压力看,梁山组具较强的封闭能力,但这种单一因素的封闭能力还不能完全封盖住研究区具有较高含气高度的石炭系丰富的天然气藏。从压力封闭的机理来考察,上覆层系对下伏层系天然气聚集产生的封闭条件必须是上部地层的原始地层压力大于下伏层系,上部地层的原始地层压力系数大于下伏层系。石炭系上覆二叠系阳新统具有异常高的孔隙流体压力,形成了阻挡烃类逸散的高质量封闭层,从而对下伏石炭系天然气聚集产生高压流体封堵。部分高陡构造带上“通天”破裂逆断层出现压力释放和油气大量散失的现象。研究与勘探实践表明,可将二叠系阳新统现今流体压力系数1.30作为压力封闭的临界值,超过此值即能对下伏石炭系气藏起压力屏蔽作用。     

泥岩盖层封闭游离相天然气有效性及其研究方法

本文在深入研究泥岩盖层封闭游离相天然机理及其能力演化基础上，通过泥岩盖层毛细管，封闭能力形成时时期与气源岩大量排气勘的匹配关系。