大学精品课件：第3章1.ppt

1、第一节第一节 储集层及其特性储集层及其特性第二节第二节 砂（砾）岩储集层砂（砾）岩储集层第三节第三节 碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层第四节第四节 其它岩类储集层其它岩类储集层第五节第五节 盖层盖层第一节第一节 储集层及其特性储集层及其特性 1.1.孔隙性孔隙性2.2.渗透性渗透性3.3.流体饱和度流体饱和度 一、储集层的概念一、储集层的概念储集岩？储集岩？凡是能够储存和凡是能够储存和渗滤流体的岩石渗滤流体的岩石储集岩所构成的地层称为储集层储集岩所构成的地层称为储集层二、储集层的特性二、储集层的特性 油（气）层油（气）层 储集岩的孔隙（储集空间）储集岩的孔隙（储集空间）：指储集岩中未被固体：指储集

2、岩中未被固体物质所充填的空间部分物质所充填的空间部分孔、洞、缝孔、洞、缝%100）岩样总体积（）岩样中孔隙总体积（rPVV%100VreV岩样总体积孔隙总体积相互连通并参与渗流的有效孔隙度有效孔隙度 e=1.1.孔隙性孔隙性决定储集油气的能力决定储集油气的能力孔隙度孔隙度 =有效孔隙：有效孔隙：指储集岩中相互连通并参与渗流的孔隙指储集岩中相互连通并参与渗流的孔隙2.2.渗透性渗透性油气的产能油气的产能 指在指在一定压差一定压差下，岩石能使流体通过的能力。下，岩石能使流体通过的能力。地层压力地层压力 三种表示岩石渗透性的方式三种表示岩石渗透性的方式绝对渗透率绝对渗透率 有效渗透率有效渗透率 相对

3、渗透率相对渗透率pFLQKLFppKQ21其中：其中：Q流量流量 cm3/s P1-P2=P P压差，压差，MPa；F截面积，截面积，cm2；L岩样长度，岩样长度，cm；液体粘度，液体粘度，MPa.s；K绝对渗透率，达西；绝对渗透率，达西；Q&K（取决于岩石本身的性质取决于岩石本身的性质）绝对渗透率绝对渗透率绝对渗透率有效渗透率),(KwKgKo相对渗透率相对渗透率 有效渗透率有效渗透率：当岩石中有多相流体时，岩石对每一单相当岩石中有多相流体时，岩石对每一单相流体的渗透率，又叫相渗透率，流体的渗透率，又叫相渗透率，KoKo、KgKg、KwKw。影响因素：岩石本身性质；流体性质、相对含量。影响因

4、素：岩石本身性质；流体性质、相对含量。油油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线水饱和度与相对渗透率的关系曲线油油-气饱和度与相对渗透率的关系曲线气饱和度与相对渗透率的关系曲线3.3.流体饱和度流体饱和度油、气、水在储层孔隙中的含量分别占总孔隙体积的油、气、水在储层孔隙中的含量分别占总孔隙体积的百分数。百分数。束缚水：任何束缚水：任何 油气储层中均含有一定数量的不可动水油气储层中均含有一定数量的不可动水 束缚水饱和度束缚水饱和度级别级别孔隙度（孔隙度（%）渗透率（渗透率（1010-3-3mm2 2）特高特高303020002000高高25-3025-30200-2000200-2000中中15-25

5、15-25100-500100-500低低10-1510-1510-10010-100特低特低10101010砂岩储层物性分类砂岩储层物性分类三、储集层分类三、储集层分类 砂砾岩储集层砂砾岩储集层孔隙为主；孔隙为主；碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层孔、洞、缝；孔、洞、缝；其它岩类储集层其它岩类储集层（泥岩、页岩、变质岩、岩浆岩等）（泥岩、页岩、变质岩、岩浆岩等）主要为裂缝；主要为裂缝；第二节第二节 碎屑岩储集层碎屑岩储集层 一、岩石类型一、岩石类型二、储集空间类型二、储集空间类型砾岩砾岩 粗砂岩粗砂岩 中砂岩中砂岩 细砂岩细砂岩 粉砂岩粉砂岩 超毛细管孔隙：超毛细管孔隙：管形孔隙直径管形孔隙直径0

6、.5mm0.25mm0.25mm。裂缝、溶洞、大孔隙裂缝、溶洞、大孔隙毛细管孔隙：毛细管孔隙：管形孔隙直径管形孔隙直径0.5-0.0002mm0.5-0.0002mm，裂缝宽度，裂缝宽度0.25-0.0001mm0.25-0.0001mm。微裂缝、一般砂岩中孔隙微裂缝、一般砂岩中孔隙微毛细管孔隙：微毛细管孔隙：管形孔隙直径管形孔隙直径0.0002mm0.0002mm之间，裂缝宽度之间，裂缝宽度0.0001mm0.0001mm。粉砂岩、致密灰岩中微孔隙、微缝粉砂岩、致密灰岩中微孔隙、微缝1.1.根据岩石中孔隙的大小及其对流体作用的不同根据岩石中孔隙的大小及其对流体作用的不同隙收缩和破裂而产生的孔

7、使岩石组份溶解岩石形成之后次生孔隙与岩石形成同时生成的原生,:隙胶结物或填隙物中微孔填隙物孔隙隙沉积时颗粒内原有的孔粒内孔隙碎屑颗粒之间的孔隙粒间孔隙原生:*:cba成因成因受应力控制、组系分明构造缝具明显溶蚀现象延伸范围小无方向性溶蚀缝白云石等晶体间的孔隙晚期形成的高岭石晶间孔解所致胶结物与颗粒一起被溶超大孔胶结物或杂基溶解颗粒边缘溶蚀粒间溶孔生物体溶解而保留外形铸模孔：颗粒、晶体、解的大部、局部或粒内溶颗粒及粒内溶孔：颗粒次生:,:,:次生孔隙类型次生孔隙类型孔孔 隙隙 特特 征征孔孔颗粒及粒内溶孔颗粒及粒内溶孔如长石、岩屑等颗粒大部、局部或粒内溶解粒间粒间溶孔溶孔胶结物内局部溶孔胶结物内

8、局部溶孔如方解石等胶结物或晶体内局部溶解杂基溶孔杂基溶孔粘土杂基的局部溶解超超 大大 孔孔胶结物及颗粒一起被溶解铸模孔铸模孔粒粒 模模颗粒溶解而保留外形晶晶 模模晶体溶解而保留外形杂基溶孔杂基溶孔生物溶解而保留外形晶间孔晶间孔晚期形成的高岭石、白云石等晶体间的孔隙缝缝溶蚀缝溶蚀缝延伸范围小，具明显溶蚀现象，无方向性构造缝构造缝受应力控制，组系分明，平整延伸，切割性强颗粒孔隙胶结物孔隙喉道 岩石中孔隙与连通它的喉道的形岩石中孔隙与连通它的喉道的形状、大小、分布及孔喉配置关系状、大小、分布及孔喉配置关系管束状等弯片状片状缩颈状喉道条形等圆形多边形三角形孔隙形状,:,:三、孔隙结构三、孔隙结构1.孔

9、隙结构？孔隙结构？1.岩石中的孔隙岩石中的孔隙：岩石中未被固体物质充满的空间。成因上成因上：原生孔隙原生孔隙和和次生孔隙次生孔隙。（一）孔隙性（一）孔隙性根据其不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分根据其不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分：孔隙孔隙和和喉道喉道岩石孔隙系统示意图小孔极细喉型小孔极细喉型 孔隙小、片状或弯片状喉道、喉道是晶体之间的晶间隙、孔喉直径孔隙小、片状或弯片状喉道、喉道是晶体之间的晶间隙、孔喉直径比中等到较大。常见于接触式、线接触、凹凸接触式类型的砂岩中。比中等到较大。常见于接触式、线接触、凹凸接触式类型的砂岩中。微孔管束状喉道型微孔管束状喉道型 杂基或胶结

10、物含量较高、原生粒间孔几乎被堵塞、孔喉直径比接杂基或胶结物含量较高、原生粒间孔几乎被堵塞、孔喉直径比接近近1 1。常见于杂基支撑、基底式及孔隙式、缝合线接触式类型的砂岩中。常见于杂基支撑、基底式及孔隙式、缝合线接触式类型的砂岩中。大孔粗喉型大孔粗喉型 孔喉难区分、喉道是孔隙的缩小部分、孔喉直径比接近孔喉难区分、喉道是孔隙的缩小部分、孔喉直径比接近1 1。常见颗。常见颗粒支撑、漂浮状颗粒接触及无胶结物。粒支撑、漂浮状颗粒接触及无胶结物。大孔细喉型大孔细喉型 喉道相对窄、孔喉直径比较大、有些孔隙无效。具有较高的孔隙度，喉道相对窄、孔喉直径比较大、有些孔隙无效。具有较高的孔隙度，但渗透率很低，常见于

11、颗粒支撑、接触式、点接触类型的砂岩中。但渗透率很低，常见于颗粒支撑、接触式、点接触类型的砂岩中。2.2.孔隙结构类型孔隙结构类型 铸体薄片法铸体薄片法：直接观察、统计直接观察、统计扫描电镜法：扫描电镜法：观察照相、观察孔喉几何形态、孔隙填隙观察照相、观察孔喉几何形态、孔隙填隙 物、粘土矿物和胶结物等。物、粘土矿物和胶结物等。图像分析仪：图像分析仪：孔喉图像用电视屏幕显示孔喉图像用电视屏幕显示毛细管压力曲线法：毛细管压力曲线法：rPCcos2PC 毛细管力毛细管力r孔喉半径孔喉半径界面张力界面张力液体表面与固体表面的润湿接触角液体表面与固体表面的润湿接触角3.3.孔隙结构的研究方法孔隙结构的研究

12、方法 排驱压力（排驱压力（Pd）最大连通孔喉半径最大连通孔喉半径(rd)饱和度中值压力饱和度中值压力(Pc50)喉道半径中值喉道半径中值(r50)束缚水饱和度束缚水饱和度测区面积测量区域内孔隙面积面孔率 RPccos2RPccos2 RPc5.7 图3-26 毛细管压力曲线特征汞注入量，%毛细管压力，MPa孔喉半径，mSminBPdP50SmaxSRSABAar50301050.50.10.050.01100806040200757.50.750.150.075注入曲线退出曲线12未分选分选好(据据ChilingarChilingar等等,1972),1972)5643分选好粗歪度分选好细歪度

13、分选不好略显细歪度分选不好略显粗歪度各等级孔喉体积总孔隙体积%，汞注入量，%道喉半径，m喉道半径，m毛细管压力，MPa19%3%40%23%7%3%5%5%8%15%38%78%19%81%0.0750.250.752.57.525750204060801000.010.030.10.323100.0750.0750.250.752.57.5257501020304050 图3-26 毛细管压力曲线特征汞注入量，%毛细管压力，MPa孔喉半径，mSminPdPC50SmaxSRSABAar50301050.50.10.050.01100806040200757.50.750.150.075 图3

14、-26 毛细管压力曲线特征汞注入量，%毛细管压力，MPa孔喉半径，mSminPdPC50SmaxSRSABAar50301050.50.10.050.01100806040200757.50.750.150.075图3-26 毛细管压力曲线特征汞注入量，%毛细管压力，MPa孔喉半径，mSminPdPC50SmaxSRSABAar50301050.50.10.050.01100806040200757.50.750.150.075图3-26 毛细管压力曲线特征汞注入量，%毛细管压力，MPa孔喉半径，mSminBPdP50SmaxSRSABAar50301050.50.10.050.0110080

15、6040200757.50.750.150.075注入曲线退出曲线)100/12niimiPSDrS6.645951684pS iri2log100)(133niimiPKPSDrSS)(22)(22595505951684501684KPS)%100maxmaxSSSWRe四、砂（砾）岩储集层的成因类型四、砂（砾）岩储集层的成因类型 砂（砾）岩体砂（砾）岩体 指在某一沉积环指在某一沉积环境下形成的，具有境下形成的，具有一定的形态、岩性一定的形态、岩性和分布特征，并以和分布特征，并以砂（砾）质为主要砂（砾）质为主要成分的沉积岩体。成分的沉积岩体。砂岩体的主要沉积环境砂岩体的主要沉积环境1 1冲

16、积扇砂砾岩体冲积扇砂砾岩体克拉玛依油区主要断裂与岩相和含油部位关系图克拉玛依油区主要断裂与岩相和含油部位关系图2 2河河流流砂砂岩岩体体美国堪萨斯州布墟城油田平面图和剖面图美国堪萨斯州布墟城油田平面图和剖面图3.3.三角洲砂岩体三角洲砂岩体美国蒙大拿州钟溪油田岩相古地理图美国蒙大拿州钟溪油田岩相古地理图美国俄克拉何马州霍金斯油田美国俄克拉何马州霍金斯油田布奇砂岩含油中段等厚图布奇砂岩含油中段等厚图尼日利亚尼日尔河三角洲与油田分布图尼日利亚尼日尔河三角洲与油田分布图泌阳凹陷核桃园组三上段沉积相图泌阳凹陷核桃园组三上段沉积相图4.4.湖泊砂岩体湖泊砂岩体松辽盆地北部萨二顶松辽盆地北部萨二顶分流河道

17、及席状砂分布图分流河道及席状砂分布图5.5.沿岸堤坝砂岩体沿岸堤坝砂岩体6.6.陆棚砂岩体陆棚砂岩体7.7.浊流砂岩体浊流砂岩体8.8.风成砂岩体风成砂岩体美国堪萨斯州格林乌德县契洛期鞋带状油田平面图美国堪萨斯州格林乌德县契洛期鞋带状油田平面图五、影响储集性能的地质因素五、影响储集性能的地质因素（一）沉积环境的影响（一）沉积环境的影响1.1.岩石性质岩石性质碎屑颗粒矿物成分碎屑颗粒矿物成分溶解性、抗风化性及对流体的吸附性溶解性、抗风化性及对流体的吸附性胶结物和杂基的含量及成分胶结物和杂基的含量及成分杂基含量越高，储集性能越差；杂基含量越高，储集性能越差；含量高、储集物性差较为复杂钙质铁质较差硅

18、质疏松泥质胶结物胶结物遇水不溶解遇水不溶解吸附弱吸附弱耐风化耐风化胶结类型：胶结类型：基底式、孔隙式、接触式、镶嵌式基底式、孔隙式、接触式、镶嵌式碎屑颗粒的结构碎屑颗粒的结构粒度、分选、排列方式及磨圆度等粒度、分选、排列方式及磨圆度等 粒度中值较大者，分选较好，储集物性也较好；粒度中值较大者，分选较好，储集物性也较好；粒度一定时，分选越好，储集物性越好；粒度一定时，分选越好，储集物性越好；分选一定时，渗透率与粒度中值成正比；分选一定时，渗透率与粒度中值成正比；分选一定时，渗透率与粒度中值关系图分选一定时，渗透率与粒度中值关系图粒度中值一定时，渗透率与分选系数关系图粒度中值一定时，渗透率与分选系

19、数关系图最紧密排列方式最紧密排列方式中等紧密排列方式中等紧密排列方式最不紧密排列方式最不紧密排列方式 理论上：立方体排列，堆积越疏松，孔渗性好。理论上：立方体排列，堆积越疏松，孔渗性好。菱面体排列，堆积越紧密，孔渗性差。菱面体排列，堆积越紧密，孔渗性差。碎屑颗粒的磨圆度越好，碎屑岩孔渗性越好。碎屑颗粒的磨圆度越好，碎屑岩孔渗性越好。碎屑颗粒的结构碎屑颗粒的结构粒度、分选、排列方式及磨圆度等粒度、分选、排列方式及磨圆度等 3.3.沉积方式沉积方式纵横向上储油物性不同纵横向上储油物性不同侧积侧积 ：曲流河点砂坝曲流河点砂坝垂积垂积 ：辨状河心滩辨状河心滩前积前积 ：三角洲前缘河口砂坝三角洲前缘河口

20、砂坝选积选积 ：滩、坝：滩、坝浊积：深水浊积扇浊积：深水浊积扇2.2.孔隙结构孔隙结构喉道粗、孔隙大，连通性好喉道粗、孔隙大，连通性好孔渗性好孔渗性好层面与层理面发育程度层面与层理面发育程度砂岩中泥质条带的影响等砂岩中泥质条带的影响等（二）成岩作用的影响（二）成岩作用的影响物性较差次生孔隙为主晚成岩期物性较好原生孔隙为主早成岩期,:,:（三）构造作用的影响（三）构造作用的影响 断层：封闭和开启断层：封闭和开启 裂缝：裂缝：裂缝既是流体储集空间，又是流体运移的通道。裂缝既是流体储集空间，又是流体运移的通道。张开缝延伸远张开缝延伸远串流、平面矛盾串流、平面矛盾碎屑岩碎屑岩 改善储集性能改善储集性能溶解作用、（交代作用）溶解作用、（交代作用）破坏储集性能破坏储集性能机械压实作用、胶结作用、机械压实作用、胶结作用、压溶作用和重结晶作用压溶作用和重结晶作用