石油地质学考研总结资料(8)

岩石排驱压力的大小与岩石的孔径及流体的性质有密切关系。储集层最小孔隙与盖层最大喉道的半径差越大, 排驱压力越小; 反之, 排驱压力就越大。一般泥页岩、蒸发岩、致密灰岩的喉道半径小, 因此具有较高的排驱压力。物性封闭是盖层最主要、最普遍、最基本的封闭机理, 只要岩石物性上有差异就可在不同程度上形成封闭。

排驱压力的大小还与流体的性质有关, 在亲水岩石中, 油水界面张力小于气水界面张力, 所以在孔喉半径相同的情况下, 石油比天然气更易排驱岩石中所含的水。实际上天然气藏对盖层的要求比油藏更为严格。

物性封闭的盖层, 在一定水力条件下, 即当储盖层界面上承受的流体压力大于或等于岩石最小水平应力与岩石的抗张强度之和时, 盖层将形成垂直于最小水平应力的张裂缝, 盖层的物性封闭将不复存在, 故又称为水力封闭。

( 二) 压力封闭

与物性封闭相比, 压力封闭的特点是具有能封闭异常压力的压力封闭层; 压力封闭层不仅封闭地层中的油气, 而且还能封闭作为地层压力载体的水; 能对烃类和水实现全封闭。只有那些岩性致密、渗透率极低的岩层才具有压力封闭的能力。

一般认为, 位于储集层上方的超压泥岩层是油气, 特别是天然气的良好盖层, 它能有效地阻止油气向上方运移, 但若这种超压泥岩封闭层仅存在于烃类聚集之中或其下, 不仅不能起封闭作用, 而且还会促进油气向上逸散。当储集层具有异常压力时, 上覆盖层多为压力封闭层; 也可以是盖层本身具有异常压力而封闭下伏储集层中的流体。

当地层剖面中存在压力封闭层时, 不仅地层内的流体难以排出, 而且地层外的流体也不能通过它流动。此时在地层剖面中就可能形成流体互不连通的压力封隔体。压力封闭效果优于单纯的物性封闭，但压力封闭盖层本身也有水力破裂的问题, 所以盖层中的异常高压力也不是越高越好, 而应以不超过破裂压力为极限。

( 三) 烃浓度封闭

盖层的烃浓度封闭是在物性封闭的基础上, 主要依靠盖层中所具有的烃浓度来抑制或减缓由于烃浓度差而产生的分子扩散。特别是对天然气来说, 由于分子直径小、扩散性强, 一般好的泥质盖层虽能阻止其体积流动但很难封闭其扩散流, 如果盖层是烃源岩本身, 具有一定的烃浓度, 势必可增加对分子扩散的封闭性。这种机理只能相对延缓下伏储集层天然气向上扩散的时间, 最终并不能阻止天然气的分子扩散。

必须明确, 在盖层的三种封闭机理中, 物性封闭是最基本的, 如果盖层失去了物性封闭能力, 其他两种封闭机理也就不复存在了。实际上, 盖层在物性封闭的基础上也常不同程度地具有压力或浓度封闭的能力并形成复合盖层, 显然这种复合封闭的效果最佳。