储集层和盖层

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1、4　储集层和盖层4.1　概述4.2　储集层的物理性质4.3　储集层的类型4.4　储集层的研究4.5　盖层人们之所以提出“石油”这一概念，就是因为这种物质产出于岩石中。岩石何以能够产出油气呢？那就是因为它具有油气可以容身于内的“孔、洞、缝”，人们把这种岩层称为“储集层”。为了不让油气从储集岩中溜走，还必须有床被子把它盖起来，这就是“盖层”。储集层和盖层具有那些特征和类型？地质家应该如何去研究它们？这就是本章要介绍的内容。4.1概述严格地说，地壳上各种不同类型的岩石均具有一定的孔隙。孔隙是岩石中未被固体物质占据，而

2、被流体充满的空间。孔隙包括孔洞和裂隙。岩石中有彼此连通的孔隙，也有孤立的彼此不连通的孔隙。地下的石油和天然气就储存在岩层的连通孔隙空间之中，它们的储集方式就好象水充满在海绵里一样。凡是具有一定的连通孔隙，能使流体储存并在其中渗滤的岩石（层）称为储集岩（层）。储集层（或称储层）是地下石油和天然气储存的场所，是构成油气藏的基本要素之一。按储集层的含意，并非所有的储集层都储存了油气，它只强调了具备储存油气和允许油气渗滤的能力。如果储集层中储存了油气称为含油气层，业已开采的含油气层称为产层。世界上绝大多数油气藏的含油气

3、层是沉积岩（主要是砂岩、石灰岩和白云岩），只有少数油气层是岩浆岩和变质岩。不过，近年来，随着石油地质理论的发展和完善，油气田勘探技术水平的提高，人们在火成岩、变质岩及泥页岩中找到油气藏的数量越来越多，相信在不久的将来，人们可望在上述岩类的储集层中找到更多的油气储量。储集层是石油公司所能拥有的最有价值的地质实体之一。没有储集层就不能达到生产石油和天然气的目的。储集层的特性是控制地下油气分布状况，油气储量及产能的重要因素，是油气田勘探、开发的基础资料之一。了解储集层的特征及利用，而不是忽略储集层之间的差异，乃是石油

4、地质学的一项任务。因此，储集层的研究在石油地质学中占有十分重要的地位。盖层是位于储集层上方，能够阻止油气向上逸散的岩层。盖层主要起封闭作用，它对油气的封盖性是相对于其下伏的储集层而言的。天然气藏对盖层的要求比油藏更严格。盖层对于圈闭的形成具有重要的意义。储集层的物理性质通常包括其孔隙性、渗透性、孔隙结构以及非均质性等。其中孔隙性和渗透性是储集层的两大基本特性，也是衡量储集层储集性能好坏的基本参数。4.2储集层的物理性质储集层的孔隙性在石油与天然气地质学中是指储集层中孔隙空间的形状、大小、连通性与发育程度。地壳中

5、不存在没有孔隙的岩石，可是不同的岩石，其孔隙大小、形状和发育程度是不同的。石油和天然气在地下是储存在岩石的孔隙中的。因此，岩石的孔隙发育程度将直接影响岩石中储存油气的数量。为了度量岩石孔隙的发育程度，提出了孔隙度（率）的概念。孔隙度是指岩石孔隙体积与岩石体积之比值（以百分数表示）。根据研究目的不同，孔隙度又可分为绝对孔隙度、有效孔隙度及流动孔隙度。4.2.1储集层的孔隙性绝对孔隙度岩石中全部孔隙体积称为总孔隙或绝对孔隙。总孔隙（Vp）和岩石总体积（Vt）之比（以百分数表示）就叫做岩石的总孔隙度或绝对孔隙度（Φt

6、）。可用公式表示如下：Φt=Vp/Vt×100%孔隙度反映储集层储集流体的能力。储集岩的总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越多，但是它不能说明流体是否能在其中流动。岩石中不同大小的孔隙对流体的储存和流动所起的作用是完全不同的。根据岩石中孔隙大小（孔径或裂缝的宽度）及其对流体作用的不同，可将孔隙划分为三种类型:1）超毛细管孔隙：管形孔隙直径大于0.5mm或裂缝宽度大于0.25mm者。在此类孔隙中，流体可在重力作用下自由流动，也可以出现较高的流速，甚至出现涡流。岩石中的大裂缝、溶洞及未胶结的或胶结疏松的砂岩的孔隙大多

7、属于此类。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之间者。在此类孔隙中，无论是在液体质点之间，还是液体和孔隙壁之间均处于分子引力作用之下，由于毛细管力的作用，流体不能自由流动。只有在外力大于毛细管阻力的情况下，液体才能在其中流动。微裂缝和一般砂岩的孔隙多属此类。3）微毛细管孔隙：管形孔隙直径小于0.0002mm，裂缝宽度小于0.0001mm者。在此类孔隙中，流体与周围介质分子之间的引力往往很大，要使流体移动需要非常高的压力梯度，这在油层条件下一般是达不

8、到的。因此，实际上液体是不能沿微毛细管孔隙移动的。泥页岩中的孔隙一般属于此类型。但近年来许多学者研究表明，微孔隙孔径≥0.0001mm时，也可作为储集油气的场所（据陈荣书，1994）。因此，从实用的角度出发，只有那些彼此连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙才是有效的油气储集空间，即有效孔隙。因为它们不仅能储存油气，而且可以允许油气渗滤；而那些孤立的互不连通的孔隙和微毛细管孔隙，即使其中储存有