Bài giảng Địa chất dầu khí - Chương 4: Tầng chắn

Định nghĩa: Đ á chắn là loại đá không thấm, nằm ngay bên trên của bồn chứa dầu hoặc khí. Chương 4TẦNG CHẮN Tầng chắn Tầng chắn Hướng di chuyển Bẫy chứa Dầu thoát ra bề mặt Dầu rò rỉ Mặt đất Đá gốc Bẫy tích tụ dầu Trong trường hợp có thành tạo nếp lồi (a), chỉ cần bộ phận tầng chắn hay đá chắn bên trên và bên dưới; nhưng đối với những bẫy đứt gãy (b) và các bẫy địa tầng (c,d) phải được chắn cả bên trên, dưới và hai bên. Bẫy dạng nếp lồi Bẫy đứt gãy Bẫy bất chỉnh hợp Mặt đứt gãy Mặt bất chỉnh hợp 4.1 Phân loại : loại tầng chắn phổ biến Tầng chắn tốt nhất: đá trầm tích có tính dẻo: đá sét hay đá phiến (hầu hết là cát kết, trên 60% bẫy dầu được tìm thấy đều có tầng chắn là đá phiến sét). Đá phiến sét là loại đá chắn chủ yếu của những mỏ dầu trữ lượng lớn trên thế giới và được chôn vùi trong các bồn lục địa giàu chất trầm tích. Khái niệm về đá chắn: việc bốc hơi (đặc biệt là vùng đá cacbonate, tỷ trọng của nó gần bằng 3). Sự bốc hơi thường phổ biến ở những bồn giàu đá cacbonate và chúng thường tạo thành những tầng chắn cho những bồn chứa đá cacbonate.Hơn nữa, sự bốc hơi hạn chế trong ... Loại phổ biến thứ 3: đá cacbonate chặc sít là loại đá chắn phong phú thứ 3 và chắn lại khoảng 2% trữ lượng dầu trên thế giới, đá gắn kết, đá sét, đá phấn... 4.2 Đặc tính thông thường Đá chắn có độ thấm nhỏ hơn 10 -4 darcies (đơn vị thấm tiêu chuẩn). Đá chắn là hợp phần quan trọng và phổ biến trong việc đánh giá tiềm năng tích tụ các hydrocacbon. Các tiêu chuẩn của đá chắn cho sự tích tụ các hydrocacbon là độ dày tiêu biểu, laterally continuous , tính dẻo, áp lực mao dẫn. Để tính dung lượng của đá chắn, các nhà địa chất học cũng cần biết về kích thước lỗ rỗng và các thông số cần để chất lỏng đi qua các lỗ rỗng, the fluid densities , ranh giới áp lực giữa các chất lỏng và mức độ thấm ướt. Đá chắn cần được đánh giá ở hai tỷ lệ khác nhau (vi mô và vĩ mô). 4.3 Những thuộc tính hiển vi của đá chắn. Áp suất mao dẫn: Pc Pc= 2γcosθ/ R γ: sức căng mặt ngoài của hydrocacbon lỏng θ: độ thấm R: bán kính lớn nhất của lỗ rỗng Áp suất của hydrocacbon: P P = (ρ w -ρhc) ×gh ρ w : tỷ trọng của nước ρhc: tỷ trọng của hydrocacbon g: gia tốc trọng trường h: chiều cao cột hydrocacbon Tầ ng chắn bị vỡ khi P>Pc Sự khuếch tán qua tầng chắn Sự khuếch tán của hydrocacbon qua tầng chắn chủ yếu phụ thuộc vào: Loại hydrocacbon. Kháng sức của nước qua các lỗ rỗng, sự liên kết của tầng chắn. Thời gian khuếch tán. 4.4 Đặc tính vi mô của tầng chắn Trầm tích luận. Tính dẻo. Độ dày. Độ bền. Trầm tích luận. Hầu hết các tiêu chuẩn của đá chắn là sự bốc hơi, độ chọn lọc tốt và đá giàu vật liệu hữu cơ. Những tính chất thạch học ấy được thấy trong tầng chắn vì: Có áp suất xâm nhập cao. Laterally continuous . M ức độ ổn định thạch học trên 1 khu vực lớn. Tính dẻo tương đối. Chiếm phần đáng kể của bồn trầm tích dày. Tính dẻo Tính dẻo là thuộc tính của đá bị biến dạng và có dòng chảy qua mà không cần một khe nứt nhỏ nào, thay đổi theo áp suất và nhiệt độ. Tính dẻo thường biểu hiện dưới sự biến dạng của vật liệu trong khi tính giòn, dễ vỡ lại phát triển tạo thành các khe nứt. Nhóm đá muối là loại tầng chắn có tính dẻo tốt nằm bên dưới lớp phủ hàng ngàn dặm nhưng cũng có thể có tính giòn ở độ sâu nông hơn. Các loại đá chắn có tính dẻo Muối Anhydrite Đại phân tử hữu cơ Đá phiến sét Sét cát bột Đá cacbonat bùn Đá phiến silic Độ dày Đá phiến sét thông thường dày một vài inches có tiêu chuẩn phù hợp với các bẫy có cột hydrocacbon cao ( particle size of 10-4mm ⇒ have 600 psi ≅ 915m of hydrocarbon column ) Nhưng nó chỉ xuất hiện ở những khu vực đá có độ dày thấp, khó vỡ, duy trì ổn định các tính chất thạch học. Câu hỏi thảo luận Xác định loại và đặc điểm (thành phần thạch học, độ dày, màu sắc, khoáng sản chính, tướng đá, nguồn gốc, kiến tạo) của đá chắn (bồn Cửu Long) Độ bền Độ bền về mặt trầm tích luận. Độ bền về bề dày.