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

Bài giảng Địa chất dầu khí - Chương 4: Tầng chắn cung cấp cho học viên các kiến thức về định nghĩa tầng chắn, phân loại tầng chắn, đặc tính thông thường, những thuộc tính hiển vi của đá chắn, đặc tính vi mô của tầng chắn,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

• Định nghĩa: Đá chắn là loại đá không

thấm, nằm ngay bên trên của bồn chứa dầu hoặc khí

Chương 4 TẦNG CHẮN

Tần g c

hắn

Tần g c

hắn

Hư ớn

g d i ch

uyể n Bẫy

ch ứa

Dầ u th

oát ra

bề mặ

t

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 

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 = (ρw-ρhc) ×gh

ρw : tỷ trọng của nước

ρhc: tỷ trọng của hydrocacbon

g: gia tốc trọng trường

h: chiều cao cột hydrocacbon

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

Mức 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

• 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