李傳亮,朱蘇陽,劉東華
(1.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院,成都610599;2.中海石油(中國)有限公司湛江分公司,廣東湛江524057)
地層巖石的孔隙中最初都飽和了地層水,油氣生成后在水的浮力作用下向上或側(cè)向上運(yùn)移,遇到圈閉后聚集起來形成油氣藏。圈閉是油氣聚集的地質(zhì)場所。若沒有圈閉,油氣會一直向地表運(yùn)移,到達(dá)地面后以油苗的形式散失掉。
圈閉有3個(gè)構(gòu)成要素:儲層、蓋層和遮擋層[1]。儲層是圈閉中能夠儲集油氣的巖石層,蓋層是阻止油氣向上運(yùn)移的巖石層,遮擋層是阻止油氣側(cè)向運(yùn)移的巖石層。遮擋層與蓋層的作用基本相同,都起到了封堵油氣的作用。
蓋層在油氣聚集中起到了十分重要的作用[2-4]。關(guān)于蓋層的封堵機(jī)理,石油地質(zhì)學(xué)界有3個(gè)基本認(rèn)識[5-6]:烴濃度封堵、超壓封堵和物性封堵。物性封堵是通過毛管壓力來實(shí)現(xiàn)的,因此也叫毛管壓力封堵。通過巖石潤濕性分析,對毛管壓力封堵、烴濃度封堵與超壓封堵機(jī)理的深入探討,研究蓋層真正的封堵機(jī)理,以期推動(dòng)蓋層評價(jià)研究。
當(dāng)油水(氣水或油氣)2種非互溶流體共存于毛細(xì)管中時(shí),重力分異作用會導(dǎo)致流體分(異)層:油在上,水在下,中間為油水分界面。由于油水與毛細(xì)管壁的親和程度不同,毛細(xì)管表現(xiàn)出了不同的潤濕特性,最終導(dǎo)致油水界面呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。如果毛細(xì)管為中性潤濕,油水界面則呈水平狀態(tài)[圖1(a)]。如果毛細(xì)管親油,油水界面則呈下凹或上凸?fàn)顟B(tài)[圖1(b)]。如果毛細(xì)管親水,油水界面則呈上凹或下凸?fàn)顟B(tài)[圖 1(c)]。
如果在油水界面上方緊挨油水界面的地方測量油相壓力,在油水界面下方緊挨油水界面的地方測量水相壓力[圖1(a)],測量結(jié)果會出現(xiàn)下面3種情況。
(1)對于中性潤濕毛細(xì)管的水平油水界面[圖1(a)],兩側(cè)的油、水相壓力相等,即
式中:po為油相壓力,MPa;pw為水相壓力,MPa。
在這種情況下,水平的油水界面可以保持靜止?fàn)顟B(tài)。
圖1 毛細(xì)管中的油水界面形態(tài)Fig.1 Typesof oil-water contact in capillaries
(2)對于親油毛細(xì)管的下凹油水界面[圖1(b)],油相壓力低于水相壓力,即
在這種情況下,油水界面會被水相壓力拱起,并推動(dòng)油水界面向上移動(dòng)。可是,彎曲的油水界面存在一個(gè)附加壓力,該壓力在毛細(xì)管中被稱作毛管壓力[7],計(jì)算公式為
式中:pc為毛管壓力,MPa;σ為油水界面張力,N/m;θ為潤濕角,(°);r為毛細(xì)管半徑,μm。
毛管壓力指向非濕相一側(cè),即向下[圖1(b)],與水油壓差的方向正好相反,毛管壓力與水油壓差達(dá)到平衡后,油水界面即可靜止。
(3)對于親水毛細(xì)管的上凹油水界面[圖1(c)],油相壓力高于水相壓力,即
在這種情況下,油水界面會被油相壓力壓彎,并推動(dòng)油水界面向下移動(dòng)。可是,親水毛細(xì)管的毛管壓力向上,與油水壓差的方向正好相反,毛管壓力與油水壓差達(dá)到平衡后,油水界面即可靜止。
地下的巖石由許多不同半徑的毛細(xì)管組成,流體可在這些毛細(xì)管中流動(dòng),由于地下沒有親油的巖石[8-9](地下的巖石都親水),因此,[圖 1(a)]和[圖 1(b)]的情況都不會出現(xiàn),只有[圖 1(c)]才會出現(xiàn)。
地下巖石最初都飽和了地層水,油氣是后來運(yùn)移進(jìn)入的。由于巖石親水,油氣為非潤濕相,因此,油氣運(yùn)移進(jìn)入巖石孔隙時(shí)毛管壓力表現(xiàn)為阻力。根據(jù)式(3),粗管的毛管壓力低,細(xì)管的毛管壓力高,因此,油氣會首先進(jìn)入大孔隙,然后依次進(jìn)入中孔隙和小孔隙,一些微細(xì)孔隙因毛管壓力太高致使油氣無法進(jìn)入[圖2(a)]。隨著巖石含油飽和度的增大或含水飽和度(Sw)的減小,毛管壓力是不斷升高的[圖 2(b)]。
圖2 巖石油水分布(a)與毛管壓力曲線(b)①大孔隙;②中孔隙;③小孔隙;④微孔隙Fig.2 Distribution of oil and water in rocks(a)and capillary pressure curve(b)
圖2 (b)中毛管壓力曲線上的排驅(qū)(門檻)壓力(pcd)[7],是巖石中最大孔隙的毛管壓力,也是巖石中最小的毛管壓力,即油氣進(jìn)入巖石須要克服的最小阻力。若油水壓差小于排驅(qū)壓力,油則無法進(jìn)入巖石孔隙,大于排驅(qū)壓力時(shí)才能進(jìn)入。
巖石的毛管壓力曲線形態(tài)基本上都如圖2(b)所示,但圖2(b)是用非濕相流體驅(qū)替濕相流體(油驅(qū)水)測得的,而且是從大孔隙向小孔隙驅(qū)替時(shí)測得的,可用于研究油氣從儲集層向蓋層的運(yùn)移問題。若研究油氣從烴源巖小孔隙向儲集層大孔隙的運(yùn)移問題,圖2(b)就不能使用了,因?yàn)檫@時(shí)候沒有排驅(qū)壓力了。若研究濕相流體驅(qū)替非濕相流體(水驅(qū)油),圖 2(b)也不能使用,但是,圖 2(b)中的毛管壓力曲線卻經(jīng)常被誤用。
油氣在均勻毛細(xì)管中的運(yùn)移基本不受毛管壓力的影響[10],因?yàn)橛偷雾敹撕偷锥说拿軌毫Υ笮∠嗟确较蛳喾?,對油滴的作用相互抵消,油滴會在浮力的作用下向上運(yùn)移[圖3(a)]。均質(zhì)地層的孔隙大小相當(dāng),可視為均勻孔隙,油氣可以在其中自由運(yùn)移而不受阻擋[圖3(b)]。物性變化不大的泥巖地層或砂巖地層都可視為均質(zhì)地層。
圖3 均勻孔隙(a)和均質(zhì)地層(b)Fig.3 Uniform pore(a)and homogeneous formation(b)
實(shí)際的地層都是非均質(zhì)的,地層的非均質(zhì)性宏觀上表現(xiàn)為巖性差異(砂巖和泥巖)和物性差異(高滲和低滲),微觀上表現(xiàn)為顆粒大小和孔隙開度的差異,如泥巖的細(xì)粒小孔和砂巖的粗粒大孔。當(dāng)兩種不同孔隙開度的巖石層遇到一起時(shí),就構(gòu)成了非均質(zhì)地層,其中孔隙開度相對較大的巖石層可作為儲集層,孔隙開度相對較小的巖石層可作為蓋層,儲層在下、蓋層在上,構(gòu)成一個(gè)儲蓋組合[圖4(a)]。儲層和蓋層的孔隙開度也沒有絕對的界限,只有相對大小。泥巖可以給砂巖作蓋層,細(xì)砂巖也可以給粗砂巖作蓋層[11]。
圖4 儲蓋組合(a)及蓋層封堵機(jī)理(b)Fig.4 Reservoir rock and cap-rock assemblage(a)and sealing mechanism of cap-rocks(b)
圖4 (a)代表一個(gè)圈閉,也是一個(gè)儲蓋組合,儲層和蓋層構(gòu)成了非均質(zhì)地層。若地層中只有單相流體(油或水),則流體可以在孔隙中自由流動(dòng),只是在儲層和蓋層中的流動(dòng)能力不同而已。若油水兩相流體同時(shí)存在,則只有潤濕相流體(水)可以在地層中自由流動(dòng),不僅可以在儲層中流動(dòng),也可以在蓋層中流動(dòng),而非濕相流體(油)則只能在儲層中流動(dòng),不能在蓋層中流動(dòng),蓋層對油起到了封堵作用。蓋層的封堵機(jī)理可用圖4(b)的毛細(xì)管組合加以說明,圖4(b)上面的細(xì)管代表蓋層孔隙,下面的粗管代表儲層孔隙。蓋層的孔隙半徑較小,因此,毛管壓力較高,用pc1表示。儲層的孔隙半徑較大,因此,毛管壓力較低,用pc2表示。顯然,pc1>pc2。當(dāng)油滴在儲層中運(yùn)移到蓋層時(shí),上面受到一個(gè)蓋層毛管壓力的阻擋作用,下面受到一個(gè)儲層毛管壓力的上推作用,同時(shí)還受到浮力的上推作用。若浮力與儲層毛管壓力之和小于蓋層毛管壓力,油滴則無法運(yùn)移進(jìn)入蓋層孔隙而被阻擋下來。因此,蓋層封堵油氣的力學(xué)條件為
式中:pc1為蓋層毛管壓力,MPa;pc2為儲層毛管壓力,MPa;Δρwo為水油密度差,g/cm3;g 為重力加速度,m/s2;ho為油柱高度,km。
式(5)也可以寫成下面的形式
由式(6)可以看出,只要油柱受到的浮力小于蓋層與儲層的毛管壓力之差,就可以聚集成藏了。圈閉中聚集的油量越多,油柱高度越大,油柱受到的浮力也就越大,當(dāng)浮力大于蓋層與儲層毛管壓力之差時(shí),油就會突破蓋層。因此,一個(gè)儲蓋組合有一個(gè)允許的最大(臨界)油柱高度,超過該油柱高度,油就會進(jìn)入蓋層孔隙繼續(xù)向上運(yùn)移從而散失掉。由式(6)可以得出臨界油柱高度的計(jì)算公式為
式中:hoc為臨界油柱高度,km。
由式(7)可以看出,地層的非均質(zhì)性越強(qiáng),儲蓋層的物性差異越大,蓋層與儲層毛管壓力的差值就越大,臨界油柱高度也就越大,圈閉可以聚集的油量也就越多。因此,地層的非均質(zhì)性成就了石油工業(yè),均質(zhì)地層不能聚集油氣。
圖5為式(7)計(jì)算的臨界油柱高度曲線圖版,該圖版顯示了臨界油柱高度隨蓋層和儲層毛管壓力差值的變化曲線,曲線參數(shù)為水油密度差,上面3條(密度差分別為 0.3,0.4,0.5 g/cm3)為油藏的臨界油柱高度曲線,下面3條(密度差分別為0.6,0.7,0.8 g/cm3)為氣藏的臨界氣柱高度曲線。圖版顯示,蓋層越致密,蓋層的毛管壓力越高或蓋層與儲層毛管壓力的差值越大,臨界油柱高度就越大,意味著圈閉可以聚集的油氣數(shù)量就越多。圖版同時(shí)顯示,在相同的蓋層與儲層毛管壓力條件下,氣藏的臨界高度小于油藏,說明氣體對蓋層條件的要求更加苛刻。當(dāng)然,氣水界面張力通常大于油水界面張力,這也有助于蓋層對天然氣的封堵。
圖5 臨界油柱高度圖版Fig.5 Curvesof critical oil column height
如果巖石親油,情況就完全不同了,此時(shí)蓋層不僅不能封堵油氣,而且還會加速油氣的散失。圖6為親油巖石孔隙中的油水分布及油水界面形態(tài)圖。油滴頂端受到一個(gè)蓋層毛管壓力的上拉作用,油滴底端受到一個(gè)儲層毛管壓力的下拉作用,油滴同時(shí)還受到浮力的上推作用。顯然,油滴受到的上拉作用大于下拉作用,即下式恒成立
由式(8)可以看出,油滴遇到蓋層時(shí)停不下來會繼續(xù)向上運(yùn)移,蓋層根本無法封堵油氣,圈閉也無法聚集油氣。因此,地層巖石的親水性成就了石油工業(yè),親油巖石無法封堵和聚集油氣。
圖6 親油巖石孔隙中的油水分布Fig.6 Distribution of oil and water in oil-wet rocks
所謂的烴源巖排烴,實(shí)際上就是油氣從烴源巖向儲集巖的運(yùn)移過程,也就是所謂的油氣初次運(yùn)移。若油氣的初次運(yùn)移十分順暢,則烴源巖的排烴效率就會很高。烴源巖與蓋層巖石類似,通常都是致密的巖石類別,孔隙相對較小,而儲集巖的孔隙則相對較大。圖7為烴源巖與儲集巖的孔隙組合以及油氣初次運(yùn)移圖。圖7(a)上面的粗管代表儲集巖孔隙,下面的細(xì)管代表烴源巖孔隙。烴源巖生成的油滴在孔隙中運(yùn)移時(shí),頂端受到一個(gè)毛管壓力的下推作用,底端受到一個(gè)毛管壓力的上推作用,二者相互抵消,油滴在浮力的作用下向上運(yùn)移。當(dāng)油滴運(yùn)移到烴源巖與儲集巖的交界處[圖7(b)],孔隙變粗,油滴頂端受到下推作用的毛管壓力變小,油滴運(yùn)移的動(dòng)力增強(qiáng),運(yùn)移速度加快。因此,油氣的初次運(yùn)移沒有任何障礙,可以順利進(jìn)行,并不存在[參見圖2(b)]所示毛管壓力曲線的排驅(qū)(門檻)壓力。
圖7 油氣初次運(yùn)移Fig.7 Primary migration of oil and gas
油氣在烴源巖中進(jìn)行初次運(yùn)移的動(dòng)力為浮力,運(yùn)移方向向上,不受毛管壓力的控制。進(jìn)入儲集層后開始二次運(yùn)移,二次運(yùn)移的動(dòng)力依然為浮力,運(yùn)移方向依然向上,遇到蓋層后受到毛管壓力的阻止開始側(cè)向上運(yùn)移,進(jìn)入圈閉后聚集起來形成油氣藏。油氣可以從烴源巖小孔隙運(yùn)移進(jìn)入儲集巖大孔隙,卻不能從儲集巖大孔隙運(yùn)移進(jìn)入蓋層小孔隙,這就是受毛管壓力作用的結(jié)果。正是這種作用才保證了油氣的聚集和油氣藏的形成。圖8顯示了油氣初次運(yùn)移和二次運(yùn)移以及聚集成藏的全過程。
圖8 油氣運(yùn)移與聚集成藏圖①初次運(yùn)移;②二次運(yùn)移;③油氣聚集Fig.8 Migration and accumulation of oil and gas
地下存在一些孤立的砂體,砂體周圍被泥巖包裹,這樣的砂體即形成所謂的巖性圈閉[圖9(a)]。砂體為儲集層,周圍的泥巖(圍巖)既是蓋層,又是烴源層。砂體下面的烴源層生成的油氣運(yùn)移進(jìn)入圈閉后聚集起來形成巖性油氣藏,同時(shí)把砂體里面的地層水排出。巖性圈閉是一個(gè)封閉的系統(tǒng),但只封閉油氣,不封閉地層水。油氣只進(jìn)不出,灌滿后就會升壓或憋壓,油相壓力不斷升高,油水壓差不斷增大[圖9(b)]。只要油水壓差不超過圍巖的毛管壓力,油就會聚集起來。因此,巖性圈閉封堵油氣的力學(xué)條件為
圖9 巖性圈閉封堵圖Fig.9 Sealing of lithologic traps
當(dāng)油水壓差超過圍巖的毛管壓力時(shí),油就會突破進(jìn)入圍巖孔隙從而散失掉。突破是從砂體的頂部開始的,因?yàn)轫敳康挠退畨翰畲笥诘撞康挠退畨翰睿?0]。因此,巖性圈閉有一個(gè)允許的最高(臨界)壓力,由式(9)可以得出巖性圈閉的臨界壓力公式
式中:poc為巖性圈閉的臨界壓力,MPa。
油相壓力可以用壓力系數(shù)表示,即po=αpw,代入式(10),得臨界壓力系數(shù)公式
式中:α為壓力系數(shù),無因次;αc為臨界壓力系數(shù),無因次。
由式(11)可以看出,巖性圈閉的臨界壓力系數(shù)與圍巖的毛管壓力有關(guān),而圍巖的毛管壓力又與圍巖的物性有關(guān)。圍巖越致密,孔隙越小,毛管壓力就越高,圈閉的臨界壓力系數(shù)也就越高。圖10為巖性圈閉的臨界壓力系數(shù)計(jì)算圖版,圖版的曲線參數(shù)為靜水壓力,20 MPa對應(yīng)2 000 m的地層埋深(較淺),40 MPa對應(yīng)4 000 m的地層埋深(中等),60 MPa對應(yīng)6 000 m的地層埋深(較深)。
圖10 巖性圈閉臨界壓力系數(shù)圖版Fig.10 Curves of critical pressure factor of lithologic traps
由圖10可以看出,只有在毛管壓力特別高時(shí),即圍巖特別致密時(shí),地層中才有可能達(dá)到較高的壓力系數(shù)(異常高壓),像克拉2氣藏的壓力系數(shù)為2.0,蓋層為致密膏鹽層[12]。若圍巖為普通泥巖,毛管壓力較低,臨界壓力系數(shù)也較低,若有較多的油氣運(yùn)移進(jìn)入憋壓,很快就會突破蓋層進(jìn)行卸壓,以至于形不成異常高壓。只有封閉的地層才可能出現(xiàn)異常高壓,開放的地層不會出現(xiàn)[13]。當(dāng)然,封閉的地層也可能是正常壓力,這取決于運(yùn)移進(jìn)入的油氣數(shù)量和圍巖的封堵條件。大多數(shù)的異常高壓地層都與油氣聚集有關(guān),水層出現(xiàn)異常高壓的情況極其少見。
蓋層與儲層都是多孔介質(zhì),都有孔隙,只是蓋層的孔隙開度較小、儲層的孔隙開度較大而已。雖然蓋層的孔隙較小,但通常大于油氣分子[14]。若地層只有單相流體(油、氣或水),則可以穿過蓋層流動(dòng),即蓋層不能封堵流體分子,當(dāng)然也不能封堵油氣分子。流體分子通常是無孔不入的。
若地層存在油水兩相,由于巖石的親水特性和毛管壓力的作用,油氣只能存在于儲集層中,蓋層中沒有油氣只有地層水。也就是說兩相流體共存時(shí),非濕相流體優(yōu)先選擇進(jìn)入相對較大的孔隙,而濕相流體則優(yōu)先選擇進(jìn)入較小的孔隙。蓋層對油氣起到了封堵作用,圈閉中才有了油氣聚集。蓋層能夠封堵油氣,卻不能封堵地層水;蓋層不能封堵油氣分子,卻能封堵油氣相(圖11)。
圖11 油氣藏及烴的水溶液Fig.11 Reservoir and aqueoussolution of hydrocarbons
油氣藏周圍的地層水中溶解了少量烴分子,是烴的水溶液。烴在地層水中的溶解度非常低[15],否則,地下就沒有油氣聚集了,油氣全部溶解到水中去了。圈閉中一旦有了油氣聚集,說明周圍的地層水全部被烴飽和了,是烴的飽和水溶液,即蓋層水的烴濃度已經(jīng)達(dá)到了烴在水中的溶解度,不可能再升高了。若蓋層水的烴濃度低于溶解度,則不會有油氣聚集出現(xiàn)[10]。若蓋層同時(shí)也是烴源層,則生烴過程會提高蓋層水的烴濃度,但最高也只能達(dá)到(不可能超過)烴在水中的溶解度,溶解度是烴濃度的上限值,多余的生烴量會聚集成油滴或氣泡向上運(yùn)移出烴源層[10]。油藏中的烴濃度為100%,蓋層水的烴濃度極低,如何進(jìn)行烴濃度封堵呢?顯然,所謂的烴濃度封堵是不可能發(fā)生的事情。
圖4表示出儲蓋組合中的油水分布,蓋層水的壓力低于儲層中油的壓力,這個(gè)壓力差值由蓋層毛管壓力平衡后油氣才能聚集起來形成油氣藏。若蓋層水超壓,勢必把油水界面壓彎,然后向下驅(qū)替油柱[圖12(a)]。油水在儲集層中進(jìn)行重力分異后,油氣再次向上運(yùn)移到儲層的頂部聚集起來[圖12(b)]。地層水的壓縮系數(shù)很小,即使蓋層存在一定的超壓,排出少量的水即可卸壓,蓋層水不可能長期處于超壓狀態(tài)。若蓋層因生烴增壓,由于過程緩慢增壓幅度有限,而且是一邊生烴一邊排烴的,壓力并不能在蓋層中累積,而是轉(zhuǎn)化成了上覆儲層的流體壓力,上覆儲層能否超壓,取決于儲層的封閉情況以及蓋層的生烴量。如果油氣聚集在了儲層的頂部,說明蓋層沒有超壓[圖12(b)]。如果蓋層超壓了,油氣則不會聚集在儲層的頂部,而是與蓋層有一定距離,油藏頂部會有一個(gè)產(chǎn)水段[圖12(a)],然而,礦場上并沒有出現(xiàn)過這種情況,產(chǎn)水段通常都位于油藏的底部。由此可見,蓋層超壓的說法并沒有得到生產(chǎn)實(shí)踐的支持。
圖12 蓋層超壓封堵機(jī)理分析Fig.12 Overpressure sealing mechanism of cap-rocks
蓋層超壓的說法來自于欠壓實(shí)。石油地質(zhì)學(xué)一直認(rèn)為深層泥巖存在欠壓實(shí)現(xiàn)象,欠壓實(shí)是由地層憋壓或超壓引起的[5,16]。實(shí)際上這是采用等效深度法計(jì)算出的結(jié)果[17-18],并沒有經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。泥巖地層的滲透率極低,流體流動(dòng)困難,很難測到壓力資料,至今也沒有一個(gè)實(shí)際測壓數(shù)據(jù)顯示泥巖地層出現(xiàn)了超壓現(xiàn)象。泥巖地層的流體壓力都是用孔隙度數(shù)據(jù)通過等效深度法計(jì)算出來的,泥巖的孔隙度又是用聲波時(shí)差(或其他)測井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算出來的[17,19]。這里有 2 個(gè)環(huán)節(jié)出了問題。第一,巖石的孔隙度跟壓力沒有關(guān)系,而等效深度法卻人為建立了二者之間的關(guān)系,并用其計(jì)算地層壓力。實(shí)際上,異常高壓地層的孔隙度并不一定高,異常低壓地層的孔隙度也不一定低。同一個(gè)深度只有一個(gè)壓力,卻有很多孔隙度。顯然,孔隙度與地層壓力的關(guān)系被誤用了。第二,聲波時(shí)差與孔隙度關(guān)系的應(yīng)用范圍被無限擴(kuò)展了。聲波時(shí)差與孔隙度的關(guān)系只能在特定巖性條件下進(jìn)行使用,此時(shí)的骨架性質(zhì)和流體性質(zhì)變化不大,這樣才能有較好的應(yīng)用效果,油藏評價(jià)中一直使用該關(guān)系。油藏評價(jià)通常只是針對某個(gè)具體的砂層進(jìn)行的,砂層的性質(zhì)變化不大??墒牵堰@種關(guān)系無限擴(kuò)展至盆地的整個(gè)沉積厚度就非常欠妥了,在深度跨度較大的情況下,巖性和物性都發(fā)生了很大的變化,即使都是泥巖,有機(jī)質(zhì)含量也不相同,因此才出現(xiàn)了許多奇異的現(xiàn)象,如欠壓實(shí)和油氣倒灌等。有些泥巖地層的聲波時(shí)差高,是因?yàn)楦呖紫抖人?,而有些則是因?yàn)楦哂袡C(jī)質(zhì)含量所致[20],但卻統(tǒng)統(tǒng)解釋為了高孔隙度,然后再用等效深度法進(jìn)一步解釋出地層的欠壓實(shí)現(xiàn)象,這樣一來幾乎所有的深層地層皆為異常高壓地層,實(shí)際上并非如此。由于粒度分布的非均勻性,孔隙度的波動(dòng)變化十分正常,但都不是超壓所致。泥巖地層是否為異常高壓無法證實(shí),而砂巖地層很容易被測壓資料所證實(shí),大量的鉆探測試結(jié)果顯示異常高壓地層極少,絕大多數(shù)地層都是正常壓力。相對于正常壓力流體,超壓流體不僅不會增大聲波時(shí)差,相反還會減小聲波時(shí)差。很顯然,泥巖地層的超壓現(xiàn)象是一個(gè)假象,是由于計(jì)算方法不當(dāng)所致,并非真的存在。蓋層沒有超壓,也就不存在所謂的超壓封堵。
(1)油氣聚集是蓋層封堵的結(jié)果,蓋層通過毛管壓力把油氣封堵在儲集層中聚集起來,油氣可以從烴源巖小孔隙運(yùn)移進(jìn)入儲集層大孔隙,卻不能從儲集層大孔隙運(yùn)移進(jìn)入蓋層小孔隙。蓋層與儲層的毛管壓力差值越大,能夠封堵的油氣數(shù)量就越多。
(2)蓋層水的烴濃度極低,不可能超過油氣藏的烴濃度,因此也不可能對油氣進(jìn)行烴濃度封堵。蓋層可以封堵油氣,卻不能封堵地層水;蓋層可以封堵油氣相,卻不能封堵油氣分子。
(3)蓋層超壓是用等效深度法計(jì)算出的結(jié)果,是一個(gè)假象,并非真的超壓,也不能對油氣進(jìn)行超壓封堵。