盖层的测井评价课件

盖层是一个相对概念，它的作用是防止油气逸散。实际上，绝对不使油气逸散的盖层是没有的。通常所说的盖层是值位于储集岩之上，阻止油气向上运移的不渗透层，其毛管压力能够抗住穿越它的流体的置换力、贯穿力和渗透力。油气盖层：那些在油气成藏过程中，在油气圈闭范围内，对油气运移和以后的散失起封堵作用，因而使油气在储集层中富集形成油气藏的地层。6.1盖层概述与圈闭范围有关的盖层和隔层盖层是一个相对概念，它的作用是防止油气逸散。1

●按岩性划分有：泥岩、页岩、碳强岩盐、盐岩和膏岩；

●按作用和展布情况有：区城盖层、局部盖层和隔层之分；

●按储盖层邻接关系有：上覆盖层和直接盖层。泥质岩作为盖层，其封闭机理有三个：(1)毛细管力封闭：由于具有较高的驱替压力而阻止烃类扩散；(2)压力封闭：由于具有异常高的孔隙压力而阻止烃类逸散。(3)浓度封闭：由于盖层含有较高的烃类，从而阻止储层烃类扩散。6.1盖层概述●按岩性划分有：泥岩、页岩、碳强岩盐、盐岩和膏岩；6.26.2.1宏观参数

厚度（h）、剖面长度（L）、分布面积（S）、岩性参数

6.2.2品质参数

1）渗透率

数值越小，说明遮挡能力越强。一般大于0.01×10-3μm2的岩石就被认为无遮挡能力，不能作为盖层。2）遮盖系数遮盖系数指捕集高度与构造闭合高度之比。

KZ=HZ/（H+ΔH）×100%式中：KZ——遮盖系数，百分数；H——构造闭合度，m；

HZ——盖层捕集高度，m；ΔH——剩余高度，m。当KZ＞100%时，盖层具有效好的封盖能力，KZ越大时，封盖能力越好，KZ＜50%时，则盖层的封盖能力较差。6.2油气盖层的常规评价参数6.2.1宏观参数

厚度（h）、剖面长度（33）泥岩中膨胀性矿物的含量盖层中膨胀性矿物（特别是蒙脱石）含量越高，遮挡能力越强，对盖层厚度的要求相应可以降低。4）泥质盖层的砂质、粉砂质百分含量及泥质系数砂质、粉砂质组分含量越高，遮挡能力越差。泥质系数为泥岩总厚度与盖层总厚度之比，系数越大，遮挡能力越强。5）泥质盖层的分散度分散度（粉碎程度）越高，其渗透率就越小。6）盖层岩石的塑性塑性大的岩石，遮挡能力较强，较不易出现裂隙。在岩层发生变形的情况下，裂隙首先在塑性较小的岩层中产生。泥岩盖层的塑性与粒度有关。当颗粒直径为5μm时，岩石开始表现出塑性，当颗粒小于0.2μm时，塑性最大。3）泥岩中膨胀性矿物的含量5）泥质盖层的分散度46.2.3盖层的孔隙构造及封堵参数1、盖层的微孔隙（多小于15nm）结构参数

1）毛细管压力曲线用气体吸附法测定。可计算盖层的突破压力PA、突破时间tA、中值半径rH、气柱高度hg、遮盖系数、捕集系数（储层）等。气水条件下6.2.3盖层的孔隙构造及封堵参数1、盖层的微孔隙（5可获得孔隙半径分布集中范围及其所占总孔隙体积的百分数。孔隙管道直径可获得孔隙半径分布集中范围及其所占总孔隙体积的百分数。62）盖层岩石孔隙管道的直径根据H.H.涅斯切罗夫公式来估算由一定粒级的均匀颗粒组成的孔隙管道直径：式中：SA——泥质颗粒表面，cm2/g；

Ф——孔隙度，小数；

d——孔隙管道的平均直径，μm。一般说来，d越小，盖层遮挡能力就越强。2）盖层岩石孔隙管道的直径根据H.H.涅斯切73）岩石孔隙流体能非润湿性流体在孔隙中具有的能量，称之为岩石总孔隙流体能（EA）。式中：A为岩石孔隙内总表面积，σ为界面张力。当用岩石的比表面积（SA，由吸附法测得）来表示EA时，即得：Er为岩石孔隙流体能（焦尔/g）。因此可以计算各种盖层的孔隙流体能。能量大的盖层的封盖能力好，反之，则差。对生、储、盖组合中孔隙流体能的计算，也可以识别组合的好坏。3）岩石孔隙流体能非润湿性流体在孔隙中具有的能84）突破压力和贯穿压力

突破压力PA：指油气开始突破盖层的毛细管压力（即岩样表面最大孔喉半径rA对应的毛细管压力）。

贯穿压力PB：指实验中，油气从一端贯穿到另一端时对应的毛细管压力。因此，贯穿才是油气通过盖层散失的起点（具体为岩样），其值一般应比突破压力大。5）盖层封堵的油气高度

通过盖层中毛细管压力（PC）的大小来确定：式中：Δρ—气水密度差，g/cm3；g—重力加速度；

hg——气水共存时的岩石气柱高度，cm。4）突破压力和贯穿压力突破压力PA：指油气开始9经过单位换算得：这时hg的单位为m。它具有流体势能的含义。计算盖层和气源层的气柱高度hg时通常取Pg（盖层毛细管压力）=PA（气源层毛细管压力），而对于储集层取Pg=PHO（储层毛细管压力）高度差，即：Δh储-盖=h储-h盖Δh生-储=h生-h盖当Δh储-盖＞0时，则饱和度在10%以上的天然气从储集层进入盖层向上运移；反之则被盖层封住。当Δh生-储＞0时天然气就可从生气层排出进入储集层而运移。经过单位换算得：这时hg的单位为m。Δh储-盖=h储-h盖106）突破时间突破时间根据Purcell（1949年）公式计算，即：式中：tA——突破时间，s；

rA——发生突破时的孔隙半径，cm；

μ——流体的粘度，Pa·S；

L——岩层的厚度，cm；

α——弯曲的理论修正值（取α=π/2）；

ΔP——从半径为rA的孔隙通道中排出流体时的压力差。测出突破压力后，按照盖层的厚度就可以计算出天然气需要多长的时间才会从盖层的底部跑到盖层的顶部而逸散掉，或者用它来计算盖层的有效厚度。6）突破时间式中：tA——突破时间，s；测出突破压力后，按照117）、其它评价参数●盖层的“微渗漏－自封堵”综合评价参数当地层埋深小于4000m时，“微渗漏-自封堵”综合评价模式是：

D=T·P（F）式中：D—盖层的封堵能力评价，D越大，封堵性越好；

T、P——盖层的地层温度与压力；

F——盖层的自封闭能力。（F）值的求取需用物理、化学的方法的数字化过程来评价（如右图）。7）、其它评价参数当地层埋深小于4000m时，“微渗漏-自封12●封堵压力如果假设多孔介质是由垂直样品（天然气）表面的、半径各异的圆柱形孔隙所组成，则天然气的突破只有在其压力等于最大的孔隙中的毛细管压力时才会发生，用下式确定：

Pd=2σcosθ/ro式中：σ——孔隙气液界面上的表面张力，dyn/cm2；Pd——突破压力，Mpa；ro——孔隙的最大半径，cm；θ——气液界面与毛细管壁的接触角。●封堵压力如果假设多孔介质是由垂直样品（天然136.3泥页岩盖层的测井评价参数6.3泥页岩盖层的测井评价参数14图6-1泥页岩总孔隙度与毛细管突破压力关系曲线图6—1泥页岩总孔隙度突破压力图6-1泥页岩总孔隙度与毛细管突破压力关系曲线图6—1泥15图6－2泥岩样品实验室分析孔隙度与计算孔隙度交会图图6－3有效孔隙度与突破压力关系图有效孔隙度突破压力岩心分析孔隙度中子、密度孔隙度图6—2图6－2泥岩样品实验室分析孔隙度与计算孔隙度交会图图6－316成岩裂缝构造裂缝图6－1图6－3图6－3成岩裂缝构造裂缝图6－1图6－3图6－317图6－4图6－4突破压力图6－4图6－4突破压力18图6－5图6－519图6-5泥页岩盖层封盖质量测井分析综合解释成果图剩余烃含量中子、密度孔隙度差值中子、声波孔隙度差值突破压力Pa排驱压力PrRxoRt图6-5泥页岩盖层封盖质量测井分析综合解释成果图剩余烃含量206.4有效盖层的识别与评价突破压力Pa有效盖层和假盖层图6－66.4有效盖层的识别与评价突破压力Pa有效盖层和假盖层图21有效盖层孔隙度、渗透率临界值分析图6－66－1表6－2有效盖层孔隙度、渗透率临界值分析图6－66－1表6－222表6－1表6－2表6－1表6－2236.5其它岩性盖层的测井分析碳酸盐岩盖层质量受次生影响因素多，分析评价需要综合参数表6－36.5其它岩性盖层的测井分析碳酸盐岩盖层质量受次生影响因24表6－3表6－3表6－3表6－3256.6储盖组合测井分析当用测井方法对每层泥页岩盖层作出质量评价后，便可进行储盖组合测井的三方面分析评价：(1)储层、盖层的搭配关系；(2)有利储集层段分析；(3)油气层和残余油气层解释。其中：(1)和(2)主要用于测井地质评价；(3)主要用于油、气、水层的分析解释。储盖组合测井解释是指在进行储集层油、气、水层划分时，不但要考虑储集层的孔、渗、饱和含气指示等指标。而且还要考虑储集层上方直接盖层的封闭性能和对储集层的封闭作用。优质、良好的盖层是储集层保存油气的必不可少的条件。气层比油层对盖层有更高的要求，气层需要优质、良好等级的盖层才能得以保存，而油层有中等以上级别的盖层即可得以保存。6.6储盖组合测井分析当用测井方法对每层泥页岩盖26传统的油气藏双层结构模式传统的油气藏双层结构模式27盖层是一个相对概念，它的作用是防止油气逸散。实际上，绝对不使油气逸散的盖层是没有的。通常所说的盖层是值位于储集岩之上，阻止油气向上运移的不渗透层，其毛管压力能够抗住穿越它的流体的置换力、贯穿力和渗透力。油气盖层：那些在油气成藏过程中，在油气圈闭范围内，对油气运移和以后的散失起封堵作用，因而使油气在储集层中富集形成油气藏的地层。6.1盖层概述与圈闭范围有关的盖层和隔层盖层是一个相对概念，它的作用是防止油气逸散。28

●按岩性划分有：泥岩、页岩、碳强岩盐、盐岩和膏岩；

●按作用和展布情况有：区城盖层、局部盖层和隔层之分；

●按储盖层邻接关系有：上覆盖层和直接盖层。泥质岩作为盖层，其封闭机理有三个：(1)毛细管力封闭：由于具有较高的驱替压力而阻止烃类扩散；(2)压力封闭：由于具有异常高的孔隙压力而阻止烃类逸散。(3)浓度封闭：由于盖层含有较高的烃类，从而阻止储层烃类扩散。6.1盖层概述●按岩性划分有：泥岩、页岩、碳强岩盐、盐岩和膏岩；6.296.2.1宏观参数

厚度（h）、剖面长度（L）、分布面积（S）、岩性参数

6.2.2品质参数

1）渗透率

数值越小，说明遮挡能力越强。一般大于0.01×10-3μm2的岩石就被认为无遮挡能力，不能作为盖层。2）遮盖系数遮盖系数指捕集高度与构造闭合高度之比。

KZ=HZ/（H+ΔH）×100%式中：KZ——遮盖系数，百分数；H——构造闭合度，m；

HZ——盖层捕集高度，m；ΔH——剩余高度，m。当KZ＞100%时，盖层具有效好的封盖能力，KZ越大时，封盖能力越好，KZ＜50%时，则盖层的封盖能力较差。6.2油气盖层的常规评价参数6.2.1宏观参数

厚度（h）、剖面长度（303）泥岩中膨胀性矿物的含量盖层中膨胀性矿物（特别是蒙脱石）含量越高，遮挡能力越强，对盖层厚度的要求相应可以降低。4）泥质盖层的砂质、粉砂质百分含量及泥质系数砂质、粉砂质组分含量越高，遮挡能力越差。泥质系数为泥岩总厚度与盖层总厚度之比，系数越大，遮挡能力越强。5）泥质盖层的分散度分散度（粉碎程度）越高，其渗透率就越小。6）盖层岩石的塑性塑性大的岩石，遮挡能力较强，较不易出现裂隙。在岩层发生变形的情况下，裂隙首先在塑性较小的岩层中产生。泥岩盖层的塑性与粒度有关。当颗粒直径为5μm时，岩石开始表现出塑性，当颗粒小于0.2μm时，塑性最大。3）泥岩中膨胀性矿物的含量5）泥质盖层的分散度316.2.3盖层的孔隙构造及封堵参数1、盖层的微孔隙（多小于15nm）结构参数

1）毛细管压力曲线用气体吸附法测定。可计算盖层的突破压力PA、突破时间tA、中值半径rH、气柱高度hg、遮盖系数、捕集系数（储层）等。气水条件下6.2.3盖层的孔隙构造及封堵参数1、盖层的微孔隙（32可获得孔隙半径分布集中范围及其所占总孔隙体积的百分数。孔隙管道直径可获得孔隙半径分布集中范围及其所占总孔隙体积的百分数。332）盖层岩石孔隙管道的直径根据H.H.涅斯切罗夫公式来估算由一定粒级的均匀颗粒组成的孔隙管道直径：式中：SA——泥质颗粒表面，cm2/g；

Ф——孔隙度，小数；

d——孔隙管道的平均直径，μm。一般说来，d越小，盖层遮挡能力就越强。2）盖层岩石孔隙管道的直径根据H.H.涅斯切343）岩石孔隙流体能非润湿性流体在孔隙中具有的能量，称之为岩石总孔隙流体能（EA）。式中：A为岩石孔隙内总表面积，σ为界面张力。当用岩石的比表面积（SA，由吸附法测得）来表示EA时，即得：Er为岩石孔隙流体能（焦尔/g）。因此可以计算各种盖层的孔隙流体能。能量大的盖层的封盖能力好，反之，则差。对生、储、盖组合中孔隙流体能的计算，也可以识别组合的好坏。3）岩石孔隙流体能非润湿性流体在孔隙中具有的能354）突破压力和贯穿压力

突破压力PA：指油气开始突破盖层的毛细管压力（即岩样表面最大孔喉半径rA对应的毛细管压力）。

贯穿压力PB：指实验中，油气从一端贯穿到另一端时对应的毛细管压力。因此，贯穿才是油气通过盖层散失的起点（具体为岩样），其值一般应比突破压力大。5）盖层封堵的油气高度

通过盖层中毛细管压力（PC）的大小来确定：式中：Δρ—气水密度差，g/cm3；g—重力加速度；

hg——气水共存时的岩石气柱高度，cm。4）突破压力和贯穿压力突破压力PA：指油气开始36经过单位换算得：这时hg的单位为m。它具有流体势能的含义。计算盖层和气源层的气柱高度hg时通常取Pg（盖层毛细管压力）=PA（气源层毛细管压力），而对于储集层取Pg=PHO（储层毛细管压力）高度差，即：Δh储-盖=h储-h盖Δh生-储=h生-h盖当Δh储-盖＞0时，则饱和度在10%以上的天然气从储集层进入盖层向上运移；反之则被盖层封住。当Δh生-储＞0时天然气就可从生气层排出进入储集层而运移。经过单位换算得：这时hg的单位为m。Δh储-盖=h储-h盖376）突破时间突破时间根据Purcell（1949年）公式计算，即：式中：tA——突破时间，s；

rA——发生突破时的孔隙半径，cm；

μ——流体的粘度，Pa·S；

L——岩层的厚度，cm；

α——弯曲的理论修正值（取α=π/2）；

ΔP——从半径为rA的孔隙通道中排出流体时的压力差。测出突破压力后，按照盖层的厚度就可以计算出天然气需要多长的时间才会从盖层的底部跑到盖层的顶部而逸散掉，或者用它来计算盖层的有效厚度。6）突破时间式中：tA——突破时间，s；测出突破压力后，按照387）、其它评价参数●盖层的“微渗漏－自封堵”综合评价参数当地层埋深小于4000m时，“微渗漏-自封堵”综合评价模式是：

D=T·P（F）式中：D—盖层的封堵能力评价，D越大，封堵性越好；

T、P——盖层的地层温度与压力；

F——盖层的自封闭能力。（F）值的求取需用物理、化学的方法的数字化过程来评价（如右图）。7）、其它评价参数当地层埋深小于4000m时，“微渗漏-自封39●封堵压力如果假设多孔介质是由垂直样品（天然气）表面的、半径各异的圆柱形孔隙所组成，则天然气的突破只有在其压力等于最大的孔隙中的毛细管压力时才会发生，用下式确定：

Pd=2σcosθ/ro式中：σ——孔隙气液界面上的表面张力，dyn/cm2；Pd——突破压力，Mpa；ro——孔隙的最大半径，cm；θ——气液界面与毛细管壁的接触角。●封堵压力如果假设多孔介质是由垂直样品（天然406.3泥页岩盖层的测井评价参数6.3泥页岩盖层的测井评价参数41图6-1泥页岩总孔隙度与毛细管突破压力关系曲线图6—1泥页岩总孔隙度突破压力图6-1泥页岩总孔隙度与毛细管突破压力关系曲线图6—1泥42图6－2泥岩样品实验室分析孔隙度与计算孔隙度交会图图6－3有效孔隙度与突破压力关系图有效孔隙度突破压力岩心分析孔隙度中子、密度孔隙度图6—2图6－2泥岩样品实验室分析孔隙度