油气的储集层与盖层

按一定范围计算r百分含量，并作孔喉等效半径分布图。 r越集中越大，孔隙结构越好。
不同毛细管曲线形态反 映不同孔隙大小和分布。
1-未分选；2-分选好； 3-分选好，粗歪度； 4-分选好，细歪度； 5-分选不好，略细歪度； 6-分选不好，略粗歪度。
不同分选和歪度条件下的毛细管压力曲线
3.3 储集层的岩石类型
砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图
1-粉砂岩，2-细砂岩，3-粗-中粒砂岩
孔 隙
度
和 渗
透
率 的 关 系
四、流体饱和度
1.油水气饱和度 油、气、水在储层孔隙中的体积分别占总孔隙体积的
百分数分别称为油、气、水的饱和度。
式中：
So =
Vo V = o 100% V p fVr
So、Sw、Sg——分别为油、水、
铸模孔隙：指砂岩中具有一定特征几何形状的介壳碎屑、
碳酸盐粒屑、结晶矿物（盐、石膏、菱铁矿）被溶蚀后，保持 原组构外形的那些孔隙。属于一种溶蚀的次生孔隙。
组分内孔隙：一切组分，如颗粒、杂基、胶结物内出现的
孔隙。可以是原生的（沉积的和沉积前），也可以是后生的 （成岩过程及其后新生的）。 裂缝：砂岩中裂缝较为次要，但如果沿裂缝发生较强烈的 溶蚀作用时，它的作用就十分重要。
定为排驱压力。
与排驱压力值相对应的就是最大连通孔隙喉道半径（rd）。 歪度：指孔隙大小分布偏于粗孔径还是细孔径的状况。偏于粗 孔径称为粗歪度，偏于细孔径称为细歪度. 毛管压力曲线形态的偏斜度。
孔径大小与毛细管压力的关系，可以用Laplace方程表示： r = -2σ cosθ / Pc
式中：θ — 水银与煤样的接触角，取140º；
2.绝对渗透率：K
单相流体沿孔隙通道呈层状流动时，服从达西直 线渗滤定律：
P1 A L P2 A
DP = P1 - P2
假设流体粘度为μ ，则单位时间内通过这段岩石孔隙的 流体量为：
比例系数K：岩样的绝对渗透率。 比例系数K
绝对渗透率： 若岩石中仅有一种流体存在，而且这种流体不 与岩石起任何物理、化学反应，这种条件下所反映 的渗透率称为岩石的绝对渗透率。
剩余油占油层孔隙总体积的百分数，为剩余油饱和度。
五、储集岩（层）的孔隙结构的表征
测试方法——压汞法：
又称汞孔隙率法。是测定部分中孔和大孔孔径分布的方法。 基本原理：汞对一般固体不润湿，欲使汞进入孔需施加外 压，外压越大，汞能进入的孔半径越小。因此，测量不同外压 下进入孔中汞的量即可知相应孔大小的孔体积。
岩裂缝；
在碎屑岩成岩后，后期构造运动所形成的裂 缝、节理等次生孔隙—次要地位。
Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型： 粒间孔隙：一般为原生孔隙。其孔隙度随埋深的增加有所
降低，但降低的速度比粘土岩慢得多。
特大孔隙：按Schmidt标准，超过相邻颗粒直径1.2倍的孔 隙属特大孔隙。多数为次生孔隙。
目前发现的含有油气的储集层可归为三类：
碎屑岩类储集层：砂岩、砾岩、粉砂岩 碎屑岩类储集层 碳酸盐岩储集层：灰岩、白云岩、礁灰岩 碳酸盐岩储集层 其它岩类储集层：岩浆岩、变质岩、裂缝性泥岩 其它岩类储集层
一、碎屑岩类储集层
由成分复杂的矿物碎屑、岩石碎屑和一定
数量的胶结物组成。
储集空间： 碎屑颗粒间的原生粒间孔隙—主要的储集空 间类型； 一些细、粉砂岩中，常发育层间裂隙和成
碎屑岩储层孔隙类型及其特征
类 原 生 孔 隙 孔 缝 亚类 原生粒间孔 原生粒内孔 矿物解理缝、层间缝 粒间 溶孔 组分 内溶 孔 颗粒边缘溶解 胶结物及晶内局部溶解 杂基溶解 颗粒粒内溶孔 杂基内溶孔 胶结物内溶孔 超大孔 粒模 晶模 生物模 晶间孔 溶洞 收缩缝 成岩缝及其溶蚀 构造缝及其溶蚀 >2mm 0.01～ >1mm 长石、岩屑等颗粒边缘、局部溶解 如方解石等胶结物局部溶解 粘土杂基的局部溶解 如长石、岩屑等粒内溶解 粘土杂基的局部溶解 方解石等胶结物或其晶体内的局部溶解 由胶结物及颗粒一起被溶解所致 颗粒溶解而保留外形 晶体溶解而保留外形 生物屑溶解而保留外形 晚期形成的高岭石、白云石等晶间的孔隙 多与表生淋滤作用有关 成岩收缩作用 无方向性，缝细、延伸范围小 平整延伸，组系分明，相互切割 <2mm 空间大小 特征 原生粒间或残留孔隙 岩屑粒内微孔、喷出岩岩屑内的气孔等、 杂基内微孔
白云石的
菱铁矿的 溶解作用 硫酸盐的 其它蒸发岩的 硅酸盐的 其它非硅酸盐的
较多
较多 较少 较少 很少 很少
（二）碎屑岩储集层的喉道类型
（三）影响碎屑岩储层储集物性的主要因素
1.沉积环境 ①碎屑颗粒的矿物成分：
主要表现在两个方面：
矿物颗粒的耐风化性，即性质坚硬程度和遇水溶解及膨胀 程度； 矿物颗粒与流体的吸附力大小。 一般而言，矿物的润湿性：润湿性强，亲水的矿物， 表面束缚薄膜较厚，缩小孔隙空间，渗透性变差。 矿物的抗风化能力：抗风化能力弱，易风化成粘土矿物 充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。 因此，性质坚硬、遇水不溶解和不膨胀、遇油不吸附的 碎屑颗粒组成的砂岩，储油性好。
◆毛细管孔隙 管形孔径 0.5~0.0002 mm， 裂缝宽 0.25~0.0001 mm ， 只 有当外力大于毛细管阻力时，流体才能在其中流动。 ◆微毛细管孔隙 < 管形孔隙直径 <0.0002mm，裂缝宽度 0.0001mm，在 通常温压条件下，流体在其中不能流动 。又称束缚孔隙
ห้องสมุดไป่ตู้ ④按其对流体渗流的影响：
相同成岩作用下，石英砂岩储性比长石砂岩好。原因在于：
长石的亲水性和亲油性比石英强，当被油或水润湿时，长
单相渗透率
指单相流体通过岩体孔、裂隙时的渗透率。 通过测量煤岩样在一定压差下的流体流量，然后由 达西定律计算出单相渗透率。
φ100mm
煤芯样
实验室测量渗透率的基本装置示意图
P1＞ P2，Q1 ＞ Q2
3.有效渗透率（相渗透率） 岩石孔隙中多相流体共存时，岩石对其中每相流体 的渗透率，称相渗透率。 Ko、Kg、Kw。
3.储集层和盖层
3.储集层和盖层
3.1概述
3.2储集层的岩石物性参数
内 容 提 要
3.3储集层的岩石类型
3.4盖层的类型及其封盖机制
3.1 概述
一、储集岩和储集层的含义
具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的
岩石称为储集岩。由储集岩所构成的地层称为
储集层，简称储层。 v基本特性：
孔隙性——直接决定了岩层能储存油气的数量； 渗透性——控制着流体在其中流动的难易程度。
体积之比。
影响束缚水饱和度的主要因素： 孔隙结构 泥质含量 流体性质
3．残余油饱和度和剩余油饱和度
当被工作剂驱洗过或油藏能量枯竭，不能够继续产出
工业油流的时候，油层中仍滞留的石油体积占油层孔隙总
体积的百分数，称残余油饱和度。 目前尚未采出、并且尚未经工作剂驱洗或波及到的， 通过加深对地下储层的认识、改善开发方案或开采工艺水 平等措施可以采出的油，称剩余油。
v储集层(岩)中含有工业价值油(气)流——油(气)层； v已投入开采的油(气)层——产层。
二、储集层的分类
根据研究目的及油田生产实践的需要，对储集层有各种 分类方案。
v按岩类分为：
碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、 特殊岩类储层（包括岩浆岩、变质岩、泥质岩等） v按储集空间类型分为： 孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、
孔 次 生 孔 隙
<2mm
铸模 孔
洞 缝
1. 碎屑岩原生孔隙类型
残余粒间孔隙：原生粒间孔隙在成岩过程中被自生矿物 如粘土矿物、方解石、自生石英部分充填胶结后而形成的孔 隙。
2.碎屑岩次生孔隙
由于砂岩中的原生、次生孔隙在结构上很相似，70年代 以前，大多数人认为砂岩孔隙主要是原生的，现有研究表明，
σ — 水银表面张力，常取480×105N/cm
Pc 0.075
最小非饱和的孔隙体积 百分数 Smin % 排驱压力 Pd 孔隙等效半径 r
Pb
Smin 100 S饱 50
饱和度中值压力 Pc50
Pc50对应的孔喉半径≈ 平均喉道半径
Smax
0
汞注入量,%
75
毛细管压力曲线图
毛细管压力曲线与孔隙吼道分布直方图
可以允许流体在其中流动的孔隙体积（即有效 孔隙体积）与岩石总体积的比值。
je =
Ve
Vt
100 %
——同一岩石的有效孔隙度总是小于总孔隙度。
二、储集岩（层）的渗透性
1.岩石的渗透性：一定压差下，岩石允许流体通过其 连通孔隙的性质。 • 三种表示岩石的渗透性的方式： 绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率
气的饱和度,％。
= Vw = Vw 100% Sw Vp fVr Vg Vg = Sg = 100% Vp fVr
Vo、Vw、Vg—— 分别为油、水、
气在储集空间中所占的体积， cm3； Vr、Vp—— 分别为岩样和岩样
中储集空间的体积， cm3；
φ ——岩石的总孔隙度，％；
2．束缚水饱和度 束缚水：被吸附在颗粒表面或孔隙内，不能自由流动，在油 气排采中，不能驱除的那部分水分。 微细毛管孔道中的毛管滞水，亲水岩石颗粒表面的薄膜滞水 束缚水饱和度：含油岩层中不可驱替水的体积与岩石总孔隙
目前所用压汞仪使用压力最大约200MPa，可测孔半径范
围为3.75～750nm。
排驱压力(Pd)：又称门槛压力，入口压力，进入压力。指压汞
实验中汞开始大量注入岩样的压力，表示非润湿相开始注入岩
样中最大连通喉道的毛细管压力。 物理意义：润湿相被非润湿相流体排替所需要的最小压力。 在毛管压力曲线上,就是沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴 相交的压力值。也可用曲线的初始拐点(或突变点)的水平位置
v有效孔隙㈩