鄂尔多斯盆地东部上古生界盖层封闭性能评价

鄂尔多斯盆地东部上古生界油气资源丰富,勘探开发潜力大。近年来,随着对该地区成藏条件研究的不断深入,人们逐渐认识到盖层的有效性对天然气成藏具有关键作用。基于实测泥岩突破压力数据,结合测井、岩心资料,建立了鄂尔多斯盆地东部上古生界盖层突破压力测井计算模型,研究了盖层的空间展布和突破压力分布,揭示了盖层封闭性的控制因素,并结合生产数据对盖层封闭性进行了综合评价。结果显示：鄂尔多斯盆地东部上古生界主要发育3套泥岩盖层：石千峰组、上石盒子组和山西组。石千峰组盖层厚度最大,分布连续,且成岩阶段处于中成岩A期,泥岩塑性高,韧性好,突破压力较高,封闭性能较好,为全区的区域盖层。上石盒子组盖层相对较厚,成岩阶段介于中成岩A期到中成岩B期,但泥质粉砂岩和细砂岩与泥岩频繁互层,泥岩非均一性强,突破压力最低,盖层封闭性最差。山西组泥岩盖层厚度最薄,分布局限。但埋深最大,成岩阶段已经进入中成岩B期,泥岩塑性增强,突破压力最高,封盖能力最好,为下伏本溪组-山西组气藏的直接盖层。     

影响盖层形成和发育的地质因素分析

本文通过对影响盖层形成和发育的地质因素分析认为,盖层的形成和发育是受一定的地质条件控制的。水动力条件相对稳定的沉积环境有利于高质量的区域性泥质岩盖层的形成;水动力条件相对活跃的沉积环境一般只能形成较均质-非均质的局部泥质岩盖层,盖层质量也相对较差。处于晚成岩A亚期中期的泥质岩盖层,不仅具有较高的毛细管封闭能力,而且同时还可具有久压实超压封闭能力,是泥质岩盖层封闭油气的最理想时期。在构造活动地区,盖层的保存条件不好,不利于油气聚集。     

比表面积与突破压力联合确定泥岩盖层评价标准

在总结前人对泥岩盖层评价指标的基础上,通过对中国南方海相碳酸盐岩地区泥岩样品的常规物性参数的分析,认为用常规参数很难对盖层的封盖性能作出有效的判识。在此基础上,通过分析比表面积和突破压力与盖层封盖性能的关系,提出了以比表面积与突破压力2个参数共同建立盖层评价模板。该指标的建立可以对盖层的封盖性能做出较为客观的评价。     

鄂尔多斯盆地南部上古生界泥岩盖层封闭性能评价

根据钻井、测井、岩心分析、地层埋藏史、古地温等资料,研究了鄂尔多斯盆地南部上古生界泥岩的空间展布范围、成岩与封闭性演化模式及孔隙度、渗透率、突破压力分布特征。在此基础上,提出相应的评价标准和评价方法,并对其封闭性能进行综合评价。结果表明:鄂尔多斯盆地南部石千峰组泥岩Ⅰ类盖层发育,封闭性能最好,特别是在镇探1、黄深1井区,综合评价权值达到3.5;上石盒子组泥岩发育异常高压,Ⅳ类盖层分布广泛,物性封闭性能最差;下石盒子组泥岩在研究区的西部和南部为Ⅳ类盖层,北东方向发育Ⅰ类、Ⅱ类盖层;山西组达到晚成岩C阶段的泥岩为Ⅲ类、Ⅳ类盖层,晚成岩B阶段的泥岩发育Ⅰ类、Ⅱ类盖层。工业性气流井分布在盖层封闭性能好的区域内,封闭性能评价结果与勘探实践相匹配。     

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。     

泥岩盖层压力封闭的演化特征及其研究意义

在深入研究泥岩盖层压力封闭形成机制的基础上,分析了泥岩盖层压力封闭油气的机理及其演化特征,提出了泥岩盖层压力封闭形成的起始时期和终止时期的概念,建立了确定方法。通过比较泥岩盖层压力封闭形成时期戏源岩大量排气期的早晚,提出了泥岩盖层压力封闭有效性的概念,并建立了其研究方法,应用于松辽盆地三肇凹陷青山口组泥岩盖排气期的早晚,提出了泥岩盖层压务封闭有效性的概念,并建立了其研究方法,应用于松辽盆地三肇凹陷     

轮南地区石炭系泥岩盖层的压力封闭特征

塔里木盆地轮南区石炭系直接覆盖在奥陶系之上，是奥陶系裂缝型灰岩储层的区域性封盖层，不仅毛细管封闭能力强，而且具有较强的压力封闭能力，虽然其压力封闭能力形成时期晚于烃源岩火量烃期，但对该区已聚集油气的保存是十分有利的。     

盖层封闭能力与盖层厚度的定量关系

盖层封闭游离相烃类的能力由两部分组成,一个是盖层底部岩石的排替压力,一个是盖层毛细管孔隙的吸附阻力,盖层毛管孔隙的吸附阻力与盖层岩性、成岩程度、厚度有关,盖层岩石的粒度越小、粘土矿物含量越高、成岩程度越强、厚度越大、盖层的吸附阻力越大,盖层的封闭能力越强。根据泥质岩盖层中孔隙流体的低速渗流机理研究,盖层中吸附阻力的大小恰等于其中孔隙流体超压值的2倍。通过对松辽盆地北部三肇地区青山口组盖层的封闭能力计算,发现该盖层的吸附阻力近似于其底部岩石排替压力的2倍,即实际封闭能力是以前研究的3倍。由此为我国众多盆地中第四系浅层高孔隙度、高渗透率、极低排替压力盖层封盖了大量生物气的机理解释奠定了理论基础。     

泥岩盖层排替压力特征及其影响因素——以三水盆地古近系布三段为例

三水盆地古近系布三段泥岩盖层埋藏较浅,介于600～1800 m之间,下伏油气藏具有一定的逸散风险,盖层封闭性对于该区油气勘探研究至关重要.通过开展布三段泥岩排替压力实验测试,结合X射线衍射、扫描电镜等岩石矿物分析手段,开展排替压力特征及其影响因素研究,取得了以下结果:(1)布三段泥岩排替压力介于6.67～16.36 M...     

泥岩盖层压力封闭期及其研究意义

在深入研究泥岩盖层压力封闭形成的地质条件及地质历史基础上,提出了泥岩盖层压力封闭期的概念及确定方法。通过压力封闭期与烃源岩排气高峰期之间匹配关系的研究,阐述了对泥岩盖层压力封闭期研究的意义。以松辽盆地三肇凹陷青山口组泥岩盖层对侏罗系气源岩和自身生成天然气压力封闭有效性为例作了说明。     

天然气毛细封闭盖层评价标准的建立

封闭盖层的研究是近年发展起来的一门新兴学科。封盖层的评价标准千差万别,这给研究者带来了诸多不便。本文从毛细封闭的原理出发,提出了一套适合不同埋深、不同压力系数油气藏的评价图板。这种评价方法具有简单易行、通用性强的特点。     

盖层力学性质及其应力状态对盖层封闭性能的影响——以克拉2气田为例

应力对盖层的封闭性能有着不可忽视的影响作用。根据岩石发生破裂的应力条件和不同岩性盖层力学性质的差异，从理论上探讨了盖层力学性质及其应力状态对盖层封闭性能的影响，指出应力状态直接决定了盖层所能承受最大超压的大小，应力对不同岩性盖层封闭性能的影响程度和影响方式也不一样。并以克拉2气田为例，利用三维应力场数值模拟方法，定量分析了盐膏层的力学性质及应力状态对其封闭性能的影响，指出下第三系盐膏层对克拉2超高压气田形成具有决定性的作用，构造挤压并不是克拉2气藏超高压的主要原因。     

用声波时差资料确定欠压实泥岩盖层压力封闭形成时期及其意义

首先在研究欠压实泥岩盖层压力封闭机理及其形成时间的基础上,通过声波时差与孔隙率以及也隙率与异常孔隙流体压力之间的关系,利用声波时差建立了一套欠压实泥岩盖层压力封闭时期的确定方法,然后以此为基础,通过其与烃源岩大量排烃期的比较,阐明了压力封闭形成时期在欠压实泥岩盖层压力封闭油气有效性研究中的意义。最后以松辽盆地三肇凹陷青山口组泥岩盖层为例,利用上述方法对其压力封闭形成时期及封闭侏罗系和自身天然气的有效性进行了研究,其结果表明该方法是可行的。     

利用声波时差资料研究欠压实泥岩盖层古压力封闭能力的方法

欠压实泥岩较正常压实泥岩个有异常高的孔隙流体压力，它是非常好的油气封盖层，然而，欠压实泥岩的压力封闭能力并非存在于压实成岩过程的始终，而只存在于某一特定地质历史阶段。本文利用声波时差资料研究欠压实泥岩盖层的封闭能力，确定压力封闭初始形成的时期；预测压力封闭终止时期，恢复计算各地质时期的古压力封闭能力。     

江苏下扬子区中—古生界盖层突破压力特征

江苏下扬子区震旦系—第三系发育多套盖层,包括寒武系下统幕府山组、志留系下统高家边组、白垩系上统浦口组区域性盖层等。泥岩盖层的突破压力主要受泥岩孔隙中微孔隙和小喉道分布的控制;统计表明,盖层的突破压力随埋深的增加先是由小变大,埋深继续增加又由大变小,说明突破压力受成岩演化控制。利用吸附法获得的吸附—脱附等温线来测定微孔结构的研究表明,盖层突破压力的变化与泥岩在不同演化阶段的微孔隙结构有关。在较低的演化阶段,泥岩具有孔隙型毛细孔结构特征,在压实作用下,孔隙度逐渐变小,突破压力不断增加。当到达较高演化阶段时,泥岩脆性增加,在地应力作用和抬升作用下,产生微裂隙,突破压力不断变小,封盖能力逐步降低。     

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。     

东海西湖凹陷盖层条件及对油气藏的控制作用

盖层是西湖凹陷油气成藏的关键控制因素之一,其微观性质和区域分布特征的研究目前还比较薄弱。在统计了西湖凹陷24口钻井的泥岩厚度数据和30个泥岩样品微观物性分析数据的基础上,从宏观和微观尺度上对平湖组和花港组盖层性质及分布开展了研究。研究表明,西湖凹陷存在平湖组和花港组上段两套区域盖层,具有平面连续性好、单层泥岩厚度大、泥岩含量高等特征,其排替压力较高,微观封闭性好。研究发现,单个油气层的直接盖层厚度一般为1～5 m,说明较薄的泥岩也可以作为局部盖层有效封盖油气。断层对区域盖层的影响主要受控于地层中单层泥岩厚度和泥岩含量,当二者都较高时,断层起封堵作用,与区域盖层一起形成断圈油气藏,而当二者较低时,断层对区域盖层产生破坏,只能形成自圈油气藏。     

有机质类型及演化阶段对泥岩盖层浓度封闭作用的影响

在分析泥岩盖层浓度封闭机制及类型的基础上,研究了含有不同类型有机质的泥岩盖层在不同演化阶段的生油气特征及孔隙水的变化情况,确定了其存在相态,并分析了其在不同演化阶段的浓度封闭作用特征。结果表明：生化阶段和高成就－过成熟阶段,含腐殖型和含腐泥型有机质的泥岩盖层均具有较强的替代封闭作用;低成熟－成熟阶段早期,２种类型的泥岩盖层均具有弱的替代封闭作用;成熟阶段高峰期－结束,含腐殖型有机质泥岩盖层具强的抑     

盖层突破压力及排替压力的求取方法

认为突破压力作为评价盖层的参数欠妥,为此对突被压力进行了时间和温度校正,求得地下岩石较为真实的排替压力;提出了盖层排替压力的求取方法。