油气在圈闭中的聚集机理
油气在圈闭中集中并形成油气藏的过程称为油气聚集。最初储集层是充满水的,后来被油气排替出去。由于油、气、水的密度不同,在圈闭中会发生重力分异。其聚集机理可归为渗滤作用和排替作用两种。
(1)渗滤作用
这种观点认为,含烃的水或随水运移的油气进入圈闭以后,毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用,水可以通过盖层而继续运移,对烃类则产生毛细管封闭,结果把油气过滤下来在圈闭中聚集。在水动力和浮力的作用下,水和烃可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气藏(图3-8)。
(2)排替作用
认为泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大,因此圈闭中的水是难以通过盖层的。另外油气进入圈闭后首先在底部聚集,随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相,在油水界面上油水的压力相等,而在油水界面以上任一高度上,由于密度差,油的压力都比水的压力高。因此产生了一个向下的流体势梯度,使油在圈闭中向上运移,同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止。
实际上,由于任何储集层都是非均质的,被油气占据的连续空间可能发生排替作用,而被水占据的连续空间可能发生渗流作用。根据双相运移的原理,当储层中或在其底部含油饱和度达到70%以上,则水的渗流停止或被阻止。因此,当上覆盖层只有毛细管封闭时,在油气聚集的初期,水可以通过上覆亲水盖层而发生渗流;当油气聚集到一定程度后,水就很难通过上覆盖层,则主要是被油气排替到圈闭的下方。如果盖层是异常高压封闭,则无论是什么情况,水都不能通过上覆盖层而发生渗流,只能发生向下的排替作用。