储集层孔隙结构研究方法及其应用
石油地质学 第二章 储集层及盖层之一
1000
渗透率（10-3 μm2 ）
孔隙度（%）
100 10 1 0.1
陕北斜坡某油田长6油层组孔—渗关系
0.01 0.001 0 5 10 15 20 25 30
孔隙度（%）
陕北斜坡某油田延9油层组孔—渗关系
四、孔隙度与渗透率的关系
一般地，孔隙度相同时，孔、喉小的比孔喉大的渗透率 低，孔喉形态简单的比复杂的渗透率高。 从孔隙和喉道的不 同配置关系，可使储层呈现不同的性质，主要有： ①孔隙较大，喉道较粗，一般表现为孔隙度大，渗透率高； ②孔隙较大，喉道较细，一般表现为孔隙度中等，渗透率低； ③孔隙较小，喉道较粗，一般表现为孔隙度低～中等，渗透 率中等一偏低；
主要与岩石本身有关。
2、绝对渗透率（absolute permeability）：K
从理论上讲，岩石的绝对渗透率只反映岩石本身的 特性，而与测定所用流体性质及测定条件无关。一般来 说，孔隙直径小的岩石比孔隙直径大的岩石渗透率低， 孔隙形状复杂的岩石比形状简单的岩石渗透率低。这是 因为孔隙直径越小，形状越复杂，单位面积孔隙空间的 表面积越大，则对流体的吸附力、毛细管阻力和流动摩 擦力也越大。
第二章 储集层和盖层
刚才我们讲到油储存在储层中，由于油气的密度较小， 会受到浮力的作用，有向上流动的趋势，这时候如果没有 岩层阻止其向上流动，我们可以想象一下会发生什么情况？ 会一直逸散到地表，所以，要想让油能储集在储集层中， 必要要有能够阻止其向上逸散的岩层，这就是接下来要介 绍的盖层所行使的职能。 所谓的盖层就是位于储集层的上方、能够阻止油气向 上逸散的细粒、致密岩层叫做盖岩，也习惯地叫做（封） 盖层。通常会见到那些岩石能作为盖层呢？一般一些致密 的粉砂质泥岩、泥岩、盐岩、膏岩等常常作为盖层。
储集层的论述及方法
摘要储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。
从理论上讲，任何岩石都可以作为油气储层，在组成地壳的沉积岩、火成岩和变质岩中都已发现有油气田，但99％以上的油气储量集中在沉积岩中，其中又以砂岩和碳酸盐岩储集层为主。
这些具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的岩石均称为储集岩。
由储集岩所构成的地层称为储集层，简称储层。
油气储层是油气藏的核心，储集层的层位、类型、发育特征、内部结构、分布范围以及物性变化规律等，与油气储量、产能、产量密切相关，直接影响到油气勘探、开发的部署。
覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层，它之所以能够封盖油气，是由于它们具备相对低的孔隙度和渗透率。
盖层的类型、分布范围对油气聚集和保存有重要控制作用。
所以，盖层研究同样是油气勘探开发工作中的重要课题。
关键词: 储集层,岩石物性,碎屑岩,碳酸岩,渗透特性第一章石油的形成和储集层的概念一.什么是石油石油是一种黑色、呈粘稠状的可流动液体，它是由碳(C)、氢(H)和少量的氧(0)、硫(S)、氮(N)等元素构成的一种复杂的有机化合物。
在岩层的孔隙内，经常以液体或气态存在，有时部份凝结成固态。
石油三相态的相对体积，随着地下温度和压力的不同而有所变化。
当石油以气态存在，称为“天然气”，主要成份为每个分子含3个碳原子以下的碳氢化合物，如甲烷、乙烷、丙烷、并有少量含4个碳原子以上的碳氢化合物。
液态石油的主要成份为含碳原子在4到3O个之间的碳氢化合物。
而固态的石油以含高碳的石腊及沥青为主。
二.石油的形成人类对于石油生成的认识，是在勘探和开发石油矿藏的实践中逐步加深的。
从18世纪7O年代到现在，人们对石油生成问题，先后提出了几十种假说。
按照生成石油的物质的不同，可以把许多种假说归纳为两大学派，即无机生成学派和有机生成学派。
无机学派认为层。
石油是无机物变成的。
有机学派则认为石油是有机物变成的，即由动物和植物的尸体在适当的环境下变成的。
低渗透储层的微观孔隙结构分类及其储层改造技术的探讨
[收稿日期]2009-01-18 [作者简介]宋周成(1966-),男,1989年大学毕业,高级工程师,博士生,现主要从事油气田开发方面的研究工作。
低渗透储层的微观孔隙结构分类及其储层改造技术的探讨 宋周成 (西南石油大学石油工程学院,四川成都610500;塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000)[摘要]讨论了低渗透油层的空隙、喉道结构,几何形态、孔隙系统、孔隙喉道组合;低渗储层自然产能高低不一,一般需要压裂改造才能获得有效产能,其储层微孔隙发育,存在储层伤害因素,在此类油气藏的勘探开发过程中,需要进行配套的大型油层改造措施攻关,要注意油层改造过程中的油层保护工作,以提高油气井产能。
具体工艺措施如下:钻井、固井、射孔、油层改造、采油等技术处理。
[关键词]低渗透储层;孔隙类型;压裂改造;油层保护;工艺技术[中图分类号]TE384[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2009)01-0334-03我国低渗透储层在油气勘探中占有十分重要的地位,约有214×109t 以上的低渗透油藏,占总探明储量比例高达47%。
因此,研究低孔隙度、低渗透率储层的形成原因及其优质储层的形成与分布规律,可以提高低渗透率储层的勘探效率。
但是低渗透油层由于孔喉细小,结构复杂,渗流阻力大,固液表面分子作用强烈,贾敏效应显著,使其渗流特性与中高渗透油层有很大的不同,具有启动压力梯度,加上配套工艺的适应性差,造成这些单井产能很低,开发动用难度大。
随着对低渗透油藏渗流规律认识的不断进步以及开采工艺技术的提高,低渗透油藏逐渐成为油田实现稳产目标的主力军。
和其他油藏一样,低渗透油藏的开发也存在递减阶段,过去大家偏重于对递减规律的研究[1],而忽略了对递减影响因素的分析。
低渗透油藏渗流特征研究是开发低渗透油气田所需要解决的重要问题,也是现在渗流力学的前沿研究方向之一。
笔者就此讨论了低渗透油层的空隙、喉道结构,几何形态、孔隙系统、孔隙喉道组合,及其储层改造技术。
石油天然气地质学 第4章储层孔隙结构新进展
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二、毛管压力曲线常规定量分析
(四)孔隙－喉道分选性
75% 总饱和度下的压力 PTS 25% 总饱和度下的压力
(五)储层级别(Reservoir grade)
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2、破裂孔隙－裂缝（fracture）
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2、破裂孔隙－裂缝（fracture）
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二、次生孔隙 （secondary porosity）
3、晶间孔隙 ---重结晶作用晶间孔为主
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2 碳酸盐岩基块的喉道类型：管状喉道 孔隙缩颈喉道 片状喉道
五、碳酸盐岩储层的孔隙结构
1 孔隙空间由孔隙及相当孤立的近乎狭窄的连通喉道组成。 2 孔隙空间的缩小部分为连通喉道，喉道变宽即成孔隙。 3 孔隙由细粒孔隙性连通带所连通，镜下可见连通支脉。 4 孔隙系统在白云岩的主体或胶结物的颗粒之间发育，孔隙大 部分反映了颗粒外形。 5 孔隙主要由裂缝沟通。 6 由两种以上基本孔隙结构构成。
孔喉分选性则是指孔喉大小分 布的均一程度
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第四节
压汞数据的孔隙结构参数研究进展
二、毛管压力曲线常规定量分析
(一)排驱压力(displacement pressure) Wardlaw和Taylor(1976) :取饱和度为20%时对应的压力为排驱压力。
Schowalter(1979):把汞饱和度在10%的压力定义为排驱压力。 在毛管压力曲线上, 沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力 值就是排驱压力(Pd)。
煤中储集层的孔隙特征
煤中集气层孔隙的特征煤中储集层的孔隙特征摘要：煤层气储集层即煤层本身, 它是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气赋存、运移和产出起决定作用.关键词：煤层气基质孔隙裂隙1 煤中孔隙研究概况煤层既是煤层气的源岩, 又是其储层. 作为储层, 它有着与常规天然储层明显不同的特征. 最重要的区别在于煤储层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气的赋存、运移和产出起不同作用. 因此系统研究和正确认识煤中的孔隙, 对煤层气的勘探开发至关重要. 从人们认识到煤中裂隙的存在, 至今已有百余年. 在这一漫长的历史进程中, 煤中裂隙的研究逐渐分化为两个领域: 煤田地质学领域和煤层气领域. 这两个领域因研究的出发点和目的不同而各具特色.2 煤中孔隙的分类与成因作为煤层气储集层的煤层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成. 所谓裂隙是指煤中自然形成的裂缝. 由这些裂缝围限的基质块内的微孔隙称基质孔隙. 裂隙对煤层气的运移和产出起决定作用, 基质孔隙主要影响煤层气的赋存.2. 1 基质孔隙的分类基质孔隙可定义为煤的基质块体单元中未被固态物质充填的空间, 由孔隙和通道组成. 一般将较大空间称孔隙, 其间连通的狭窄部分称通道.基质孔隙可根据成因和大小进行分类. 按成因可将孔隙区分为气孔、残留植物组织孔、溶蚀孔、晶间孔、原生粒间孔等. 可按多孔介质孔隙大小进行的分类虽有多种方案. 但因研究对象、目的不同而有所差别, 分类方案如表1 所示.表1 煤孔隙分类方案中孔大孔研究者微孔小孔小孔(或过度孔)< 100 100～1 000 1 000～10 000 > 10 000B. B. 霍多特(1961)Gan 等(1972) < 12 12～300 > 300抚顺所(1985) < 80 80～1 000 > 1 000Girish 等< 8 (亚微孔) 8～20 (微孔) 20～500 > 500 (1987)其中Girish 等人的分类是依据煤的等温吸附特性进行的, 并得到国际理论与应用化学联合会的认可. 霍多特的分类是依工业吸附剂研究提出的, 认为微孔构成煤的吸附容积, 小孔构成煤层气毛细凝结和扩散区域, 中孔构成煤层气缓慢层流渗透区域, 而大孔则构成剧烈层流渗透区域, 这是目前煤层气领域普遍采用的方案.2. 2 基质孔隙的影响因素2. 2. 1 煤化程度煤的基质孔隙特征与煤化程度有着密切关系. 随煤化程度升高, 基质孔隙的总孔容、孔面积和孔径分布出现有规律的变化. 在Romax < 1. 5 %时, 该阶段内随煤化程度升高, 总孔容、孔面积和各级孔隙体积均急剧下降, 尤其是大中孔隙体积减小更为迅速. 在Romax = 1. 0 %～ 5. 0 %时变动较大, 可能是煤中内生裂隙发育的影响. 在Romax = 1. 5 %～5. 0 %时, 该区间内小孔体积和微孔体积随Romax 增高而增大. 在Romax = 5. 0 %时形成第2 高峰, 但大、中孔的关系体积仍持续下降. 在Romax > 5. 0 %时,小孔、微孔面积、孔面积又开始下降, 大、中孔体积持续缓慢下降.煤的基质孔隙结构特征的变化, 是煤在温度、压力作用下长时间内部结构物理化学变化的结果.因此, 其变化与煤化作用跃变有着良好的对应关系. 这种现象可从煤在外部因素作用下, 内部分子结构重组变化的角度来解释。
石油地质学3. 储集层
页岩储层
蜂窝状小孔洞
页岩储层
第一节 储集层的物理性质
一、储集层概述
储集层是指具有一定连通孔隙，能够使流体存储，并在其中渗透的岩层。 从这一定义中可以看出，储集层并不一定储存油气。 储存了油气的储集层称之为含油气层，或含油层、含气层。 对业已开采的含油气层则称之为产油气层或生产层。 储集层的研究对于油田工作来说是首当其冲的。
第二节 碎屑岩储集层
碎屑岩储集层包括砂砾岩、砂岩、粉砂岩 以及未有胶结好的砂层，其中又尤以中细粒砂 岩和屑岩储集层的孔隙类型
碎屑岩储集层的孔隙类型以粒间孔隙为主，所谓粒间孔隙是指具有颗粒支 撑的碎屑岩在碎屑颗粒之间未被杂基充填、胶结物含量较少而留下的原始孔隙 。
二、储集层的特性
世界上绝大多数油气藏的储集层是沉积岩，只有少数油气藏的储集层是岩 浆岩和变质岩。
储集层具有孔隙性和渗透性两大基本特性。这两大特性是衡量储集层性能 好坏的基本参数。
1、储集层的孔隙性 储集层的孔隙是指岩石中未被固体物质充填的空间。 地壳中没有孔隙的岩石是不存在的，只是不同的岩石的孔隙大小、形状和 发育程度不同而已。
而把每一相流体局部饱和时的有效渗透率与全部饱和时的绝对渗透率之比值 ，称为相对渗透率。并分别以Ｋg／Ｋ、ＫＯ／Ｋ、Ｋw／Ｋ表示气、油、水的相对 渗透率。
实验表明：某一相流体的有效渗透率与其饱和度（某一相流体体积与 孔隙体积之比）成正相关的关系。
在水饱和度未达到20％时，水不渗透，只有油渗透；当油饱和度低于15%时, 只有水通过岩石，油不渗透。在两曲线交叉点,油、气相对渗透率相等。
Г.И.捷奥多 罗维奇按渗 透率大小将 储集层分为 五级：
自然界中，储集层的渗透非常复杂，储集层内常有两相甚至三相（油、气、 水）。岩石对其中每种相的渗透作用与单相渗透有很大区别，为此提出了有效渗 透率和相对渗透率的概念。
镇泾油田延9储层岩石孔隙结构的分形研究
平均孔隙半径 r
(Λ m) 32. 8 10 21. 1 55. 5 8 . 88 14. 1 14. 5 9 . 14 12. 3 4 . 2 42
图 1 试样数据的面积—周长双对数图
从图 1 中可以看出这些离散点数据具有很好的 线性关系 , 也就是说 , 图形中孔隙的等效面积和周长 具有对数相关性 , 说明了延 9 储层砂岩的微观结构 中的孔隙形态具有分形特征。 令y= log ( Pe rim e ter ) , x = log (A rea ) , 建立孔隙等效周长与等效面积的关 系式为 y = 1. 3554x + 0. 8983, 由此可以根 据式 (3) 计算延 9 储层砂岩孔隙形态的分形维数。 4 应用实例及结果 镇泾油田延 9 碎屑岩储层的矿物组成主要为石 英、 长石、 岩屑、 云母及填隙物 , 随着沉积环境和成岩 作用条件的改变, 各层系的矿物组份也发生相应的 变化。 依据录井描述、 薄片鉴定、 扫描电镜等成果 , 延 9 储层砂岩岩性主要为浅灰色中、 细粒石英砂岩 , 石 英成分含量在 75% 左右; 长石含量 15% 左右; 岩屑含 量 15% 左右 , 成分以沉积岩、 变质岩为主, 含部分火 成岩。 储层孔隙类型主要为原生粒间残余孔和次生 溶孔 , 平均孔隙半径变化在 10. 34～ 41. 22Λ m , 主要 分布区间为 10 ～ 30Λ m , 平均 20. 5Λm ; 平均喉道半径 0. 1～ 6. 46Λ , 分布区间呈双峰态 , 主分布区间在 0. m 1 ～ 0. 30Λm 和 1. 62～ 3. 88Λ m , 平均 1. 34 Λ m。微观结 构评价属于中小孔隙细喉型储层 , 孔喉分选及连通 较长 6 储层好, 通过对储层物性的综合分析 , 可以得 出以下结论: 延 9 储油层属于低孔、 低渗、 中小孔隙 细喉型储层, 孔喉分选及连通性差。 在三维欧氏空间中孔隙结构的分形维数是介于 〔2〕 2 和 3 之间的分数 , 分形维数越接近 2, 即分形维数 越小 , 均质性较强, 岩石的储集性能越好; 反之, 分形 维数越接近3, 即分形维数越大, 储集性能越差, 表明 该分形结构的复杂程度越大 , 非均质性越强。 根据这 一性质, 对不同低渗透岩石的岩样进行了研究。表 1 是根据前述方法计算出来的储层岩石的孔隙分形维
储层岩石微观孔隙结构的实验和理论研究
储层岩石微观孔隙结构的实验和理论研究张雁(大庆石油学院地球科学学院黑龙江大庆163318)【摘要】储层岩石的微观孔隙结构直接影响着储层的储集渗流能力,并最终决定油气藏产能分布的差异。
因此,对其详细地研究,探寻各种储层岩石的微观孔隙结构的特点及其分布规律,从而为油气藏的勘探、开发及准确确定注水开发油田不同开发阶段剩余油分布提供科学的依据,具有重要的研究意义。
本文介绍了实验上和理论上研究储层岩石微观孔隙结构的方法及进展,并且对其研究的发展趋势和用纳米科技关键仪器-扫描探针显微镜表征储层岩石微观孔隙结构进行了展望。
【关键词】储层岩石;微观孔隙结构;扫描探针显微术大量的勘探开发实践表明,储层岩石的微观孔隙结构直接影响着储层的储集渗流能力,并最终决定着油气藏产能的差异分布。
不同类型的储层具有不同的微观孔隙结构特征,储层岩石孔隙结构参数、含油气性是储层评价的重要指标,如何客观地确定这些参数,是很多石油学家一直努力解决的问题。
储层岩石的微观孔隙结构不仅对油气储量,而且对油气井的产能和最终采收率都有影响。
详细研究储层的微观孔隙结构特征,有利于对储层进行合理的分类评价,有助于查明储层的分布规律,从而为油气藏的勘探开发提供科学的理论依据。
在油气田开发后期,储层的渗流能力的强弱直接受微观孔隙结构特征及其分布规律的影响,因此,确定储层内部微观孔隙结构的特征及分布对了解剩余油形成机理,查明剩余油分布规律具有极为重要的意义。
1.岩石孔隙结构特征的描述方法孔隙结构是岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系的总和。
孔隙反映了岩石对流体的储集能力,而喉道的形状、大小、孔喉比则控制了孔隙对流体的储集和渗透能力。
由于不同沉积相的水动力条件不同,导致砂体的粒度、分选、组成以及发育程度的差异性,加之后期成岩作用对沉积物原始孔隙改造强烈,因此,微观孔隙结构具有复杂多样性。
尤其对于孔渗性差、非均质性强的储层而言,详细研究微观孔隙结构特征一方面有利于经济有效地开发低渗透油气资源,另一方面在开发后期的油气挖潜工作中,有助于查明剩余油分布规律,设计提高采收率方案。
第二章 第一节 储集层的物性参数
第一节储集层的物性参数储集层的基本特征是具孔隙性和渗透性，其孔隙渗透性的好坏、分布规律是控制地下油气分布状况、油气储量及产量的主要因素。
一、储集层的孔隙性绝对孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。
是衡量岩石孔隙的发育程度。
Pt=V p/V t*100%按岩石孔隙大小，有超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类。
1.超毛细管孔隙：直径>0.5mm，相应裂缝宽度>0.25mm，液体在重力作用下自由流动。
2.毛细管孔隙：直径0.5～0.0002mm，裂缝宽度0.25～0.0001mm，由于毛细管力的作用，液体不能自由流动。
3. 微毛细管孔隙：直径<0.0002mm，裂缝宽度<0.0001mm，液体在非常高的剩余流体压力梯度下流动。
有效孔隙度：指彼此连通的，且在一般压力条件下，可以允许液体在其中流动的超毛细管孔隙和毛细管孔隙体积之和与岩石总体积的比值。
Pe=V e/V t*100%二、渗透性渗透性：指在一定的压差下，岩石允许流体通过其连通孔隙的性质。
对于储集层而言，指在地层压力条件下，流体的流动能力。
其大小遵循达西定律。
K即为岩石的渗透率，国际单位为μm2，常用单位为达西（D）。
国际单位：μ=1Pa.s △P=1Pa F=1m2 L=1m Q=1cm3/s则：K=1μm2常用单位：μ=1厘泊△P=1大气压 F=1cm2 L=1cm Q=1cm3/s则：K=1D=1000md1D=0.987μm21D=987*10-6μm2绝对渗透率：单相液体充满岩石孔隙，液体不与岩石发生任何物理化学反应，测得的渗透率称为绝对渗透率。
有效渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。
油气水分别用Ko、Kg、Kw表示。
相对渗透率：对每一相流体局部饱和时的有效渗透率与全部饱和时的绝对渗透率之比值，称为该相流体的相对渗透率。
油气水分别表示为Ko/K、Kg/K、Kw/K。
石油地质学第3章储集层与盖层
物源
沉积环境
沉积后作用
碎屑颗粒成分
结构
第二节 碎屑岩储集层
1、物源及沉积环境
受物源和沉积环境控制的因素主要包括：碎屑颗粒的矿物成分、碎 屑颗粒的粒度与分选、碎屑颗粒的排列方式与圆球度、基质含量
1）碎屑颗粒的矿物成分 碎屑颗粒的构成：石英、长石、云母、重矿物、岩屑 （ 石英＋长石 >95% ) • 耐风化性: 石英 > 长石 • 亲水/亲油性: 长石 > 石英
“正常情况” “煤”
孔隙结构的主要变量
（据Wardlaw，1990）
（a）孔隙形状
（b）孔－喉连通性
（c）不相关的孔－喉结构 （d）相关的孔－喉结构
（e）空间无序的孔隙结构 （f）空间有序的孔隙结构
第一节 储集层 2、孔隙结构的研究方法
（1）压汞法（mercury porosimetry）
A、原理：模拟地层条件下，油气的运移--是非润湿相流体 （油气）不断排驱储层孔洞缝中的润湿相流体（水）的过程。
(Photograph by R.L. Kugler)
第二节 碎屑岩储集层
2、化学压实作用 发生在颗粒接触点上,即应力集中点上明显的溶解作用。
• 造成颗粒镶嵌接触或缝合接触,使粒间孔变小 • 溶解物质的再沉淀, 进一步使 Ø、K 降低
压溶造成的硅质胶结
孔隙空间缩小
石英增生 压溶接触
第二节 碎屑岩储集层
3、胶结作用
• 胶结物的含量是影响储集物性重要因素
e＝VVcrp 100％
• 常简称为“孔隙度” • 储量计算的重要参数 • 储集层大多在10－20％
第一节 储集层
按孔隙度对储集层的评价
孔隙度 (100％)
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究随着全球能源消费的不断增长，煤层气作为一种清洁能源备受关注。
煤层气储集层裂缝是煤层气产能的重要储集空间之一，对其特征进行分析与预测具有重要意义。
本文将对煤层气储集层裂缝的特征进行深入研究，并探讨相关的预测方法。
1. 煤层气储集层裂缝的形成机制煤层气储集层裂缝是在地质作用过程中形成的，主要包括构造变形、断裂作用和岩石应力变化等因素。
煤层气中的天然气因为地质因素形成的开采压力，促进了煤岩体的变形和破裂，从而形成了煤层气储集层裂缝。
2. 煤层气储集层裂缝特征分析煤层气储集层裂缝的特征可以分为几个方面：裂缝的形态特征、裂缝的空间分布、裂缝的孔隙特征等。
通过对这些特征的分析，可以更好地了解煤层气储集层裂缝的性质和分布规律。
3. 煤层气储集层裂缝预测方法研究为了更好地预测煤层气储集层裂缝的位置和属性，研究人员提出了多种方法。
其中，地震技术可以用来探测煤层气储集层裂缝的分布情况；地质模型可以通过对地下结构的建模，预测煤层气储集层裂缝的形成机制；数值模拟可以通过计算地质应力场和裂隙扩展规律，预测煤层气储集层裂缝的演化过程。
4. 煤层气储集层裂缝特征对煤层气勘探开发的影响煤层气储集层裂缝的特征对煤层气的勘探开发具有重要影响。
首先，了解裂缝的性质和分布可以指导煤层气的开采方式和生产参数的选择；其次，裂缝的存在会影响煤层气的运移和储集，进而影响煤层气的产能和采收率。
5. 煤层气储集层裂缝特征分析与预测的应用前景随着煤层气产业的不断发展壮大，煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法的研究将越来越受到重视。
通过深入研究煤层气储集层裂缝的特征和预测方法，可以更好地指导煤层气的勘探开发，提高煤层气的开采效率和经济效益。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法的研究具有重要意义，可以为煤层气产业的可持续发展提供科学支撑。
希望本文的研究能够为相关领域的研究者提供借鉴和启发，推动煤层气产业的发展和进步。
微观孔隙结构类型划分及特点
第二章微观孔隙结构类型划分及特点微观孔隙结构类型的研究方法随着油田开采技术的发张，从一开始单纯依靠天然能量驱油逐渐发展到用注水注气疯方法开采石油，于是开始出现了多相渗流，贝克莱—勒弗莱脱关于水驱油非活塞式驱替理论的提出，奠定了多相渗流的基础，拟压力方法的引入使油气两相渗流得到了有效的解决。
油气储集层是油气储集的场所和油气云翳的通道。
它有着极其复杂的内部空间结构和不规则的外部集合形状，它是渗流的前提条件，所以必须对其进行了解。
按其成因可分为：原生孔隙、次生孔隙、混合空隙。
（1）原生孔隙指原始沉积物固有的空隙，如（陆源碎屑）粒间孔、（陆源碎屑）粒内孔等。
原生粒间孔经机械压实作用改造后变小，习惯上称之为原生缩小粒间孔，此类孔隙在本区不甚发育（图2-5, 图2-6）。
图2-5少量原生缩小粒间孔；单偏光10×10 Fig. 2-5 Fine-grained arkose lithicsandstone图2-6少量原生粒间孔；单偏光：10×10 Fig. 2-6 Fine-grained arkose lithicsandstone（2）次生孔隙经次生作用（如淋滤、溶解、交代、重结晶等成岩作用）所形成的空隙称为次生孔隙。
构成本区砂岩主要储集空间的次生孔隙由溶解成岩作用形成。
主要包括粒内溶孔、铸模孔隙和胶结物内溶孔。
图 2-7长石粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-7 Arcosic intergranular dissolved pore, plainlight 10×10图2-8岩屑粒内溶孔；单偏光10×10Fig. 2-8Lithic intergranular dissolved pore，plainlight 10×10粒内溶孔见于易溶的陆源长石颗粒、岩屑和内源介形虫骨壳。
其中长石粒内溶孔常依长石颗粒的解理缝、双晶缝、裂隙外延伸展（图2-7）。
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层微观孔隙结构特征一、本文概述随着能源需求的日益增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发和利用越来越受到全球范围内的关注。
页岩储层微观孔隙结构特征是影响页岩气储量和开采效率的关键因素之一。
因此，本文旨在深入研究和探讨页岩储层的微观孔隙结构特征，以期为页岩气勘探和开发提供理论基础和技术支持。
本文将首先介绍页岩储层的基本概念和研究意义，阐述页岩储层微观孔隙结构特征的重要性和研究现状。
接着，本文将详细论述页岩储层微观孔隙的分类、形态、分布和连通性等特征，以及这些特征对页岩气储量和渗流特性的影响。
本文还将探讨页岩储层微观孔隙结构特征与页岩气开采过程中的关键问题，如渗流机理、储层改造和采收率等的关系。
通过本文的研究，期望能够更深入地理解页岩储层微观孔隙结构特征，揭示其对页岩气储量和开采效率的影响机制，为页岩气勘探和开发提供新的思路和方法。
本文的研究成果也有助于推动页岩气领域的科技进步和产业发展，为实现全球清洁能源转型做出贡献。
二、页岩储层微观孔隙结构特征概述页岩储层，作为一种重要的油气储集层，其微观孔隙结构特征对油气的赋存、运移及产能具有重要影响。
页岩储层的微观孔隙结构复杂多变，通常包含纳米级至微米级的孔隙和裂缝，这些孔隙和裂缝为油气的储集和运移提供了空间。
页岩储层的微观孔隙主要包括粒间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝等。
粒间孔是指颗粒之间的空间，这类孔隙在页岩中广泛分布，但其孔径和连通性受颗粒大小和排列的影响。
粒内孔主要发育在矿物颗粒内部，如粘土矿物的晶间孔和碳酸盐矿物的溶蚀孔等。
有机质孔则是由有机质热演化过程中形成的，这类孔隙通常具有较好的油气储集能力。
微裂缝则是页岩储层中的重要通道，它们可以连接不同类型的孔隙，提高储层的连通性。
页岩储层的微观孔隙结构特征可以通过多种手段进行表征，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）以及核磁共振（NMR）等。
储集层中岩石的孔隙性概述
1781 储层岩石孔隙和类型组成岩石的颗粒彼此之间没有被胶结物或固态物质填充的地方称为空隙，所有的岩石都有一定的空隙，只是岩石不同，其空隙大小发育程度和形状各异而已，空隙的分类是根据几何尺寸亦或现状，大体可以划分为孔隙（常指砂岩）、裂缝与空洞（常指碳酸盐岩）等，由于空隙的存在较普遍，所以常将空隙统称为孔隙[1]。
岩石中的孔隙作为石油在其中存储和流动的载体，所以孔隙形状、大小、连通状况及发育程度会直接影响石油的存储数量和运移能力。
目前石油行业标准针对孔隙进行分类，该标准的划分原则是：根据储集层的岩石类型划分为碎屑岩孔隙、非常规储集岩孔隙和碳酸盐岩孔隙类型。
1.1 碎屑岩孔隙类型粒间孔是指碎屑岩中的颗粒之间的孔隙，按照碎屑岩中填充杂质和胶结物的数量可进一步划分为原生、剩余和溶蚀粒间孔。
（1）原生粒间孔是指孔隙中存有微量填充物或者不存在填充物，孔隙的形态与分布均匀，大致能反应沉积时期的粒间孔隙的原始状态。
（2）剩余粒间孔只是由于碎屑颗粒被压实发生形变和粒间孔隙中存在填充物而使孔隙变小。
（3）溶蚀粒间孔是指岩石颗粒被溶蚀作用侵蚀而形成的。
其包括长条形溶蚀粒间孔、港湾形溶蚀粒间孔和大溶孔等。
粒内孔属于碎屑岩颗粒自身内部孔隙，这种孔隙类型比较少，大多属于不连通或者孤立的，所以对油气的聚集作用微弱。
填隙物内孔分布较普遍，在碎屑岩储层中都会存在，但是含量不同，这种内孔大都属于小孔隙，由于晶粒大小的不同，其所包括的孔隙又有相对的大小分别。
1.2 碳酸盐岩孔隙类型该孔隙类型常根据孔隙的成因或者结构特征等进行分类，主要分为孔隙和裂缝两大类。
（1）孔隙主要可以分为粒间孔、生物孔、晶间孔、溶孔和鸟眼孔等。
（2）裂缝根据成因可分为构造裂缝和非构造裂缝两种。
①构造裂缝是由于构造应力大于岩石的弹性限度，从而岩石发生裂变而形成的一种裂缝形式，该裂缝主要特点是边缘处平直，方向性较明显、延伸较远、易成组的出现。
由于构造运动而形成的错综复杂的裂缝相互交织，形成了碳酸盐岩储层的重要存储空间与油气的运移通道，该裂缝常发育在特定的岩层之中，裂缝的发育程度与岩石的岩性紧密相关，岩性脆就易形成裂缝，所以构造裂缝常在白云岩中最为发育，石灰岩次之，泥灰岩最差。
储集层孔隙结构研究方法与其应用
四、压汞法原理
当给一定的外加压力而将水银注入岩样，则可根据平 衡压力计算出相应的孔隙吼道半径值。
在这个平衡压力下进入岩样孔隙系统中的水银体积， 应是这个压力下的相应孔隙喉道的孔隙体积。 孔隙喉道越大，毛管阻力将越小，注入水银的压力也 小。因此，再注入水银时，随注入压力的增高，水银 将由大到小逐次进入其相应喉道的孔隙体系中去。
二、储集层的孔隙结构
储集层的孔隙结构：指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系。 岩石的孔隙系统由孔隙和喉道两部分组成。 孔隙：系统中的膨大部分。 喉道：连通孔隙的细小部分。 喉道指某一点处的通道大小，它没有长度和体积概念， 只有面积概念。 喉道可用直径确定，孔隙可用直径和体积确定。
五、毛细管曲线特征
压汞曲线形态主要受孔隙分布的歪度及分选性 两个因素控制。 歪度：指孔、喉大小分布偏于粗孔喉或细孔喉， 偏于粗孔喉的称粗歪度，反之称为细歪度。 分选性：指孔喉大小、分布的均一程度。大小、 分布愈集中，表明分选性愈好，毛管曲线上就 会出现一平台；当孔喉分选差时，毛管曲线是 倾斜的。
孔隙的大小及其分布主要决定了岩石孔隙度的大小。 喉道大小及其分布主要控制了岩石渗透率的大小。
二、储集层的孔隙结构
图3-1 储集层岩石中孔隙与喉道分布示意图（据张厚福等，1999）
三、储集层的孔隙类型
储集层中主要存在着四种基本孔隙类型： 1、粒间孔；2、溶蚀孔；3、微孔隙；4、裂隙。
前三种类型与岩石结构有关而且可以作为三角分类图的端点。裂隙则可与其 它任何孔隙共生。
五、毛细管曲线特征
图5-1 典型毛细管压力曲线
五、毛细管曲线特征
图5-2 不同分选不同歪度的理想毛细管压力曲线
储层孔隙结构
储层孔隙结构前言孔隙结构是指岩石内的孔隙和喉道类型，大小，分布以及相互联通关系。
孔隙为岩石颗粒包围着的较大空间，喉道为两个较大孔隙空间之间的连通部分。
孔隙是流体存在于岩石的基本储集空间，而喉道则是控制流体在岩石中渗流的重要的通道。
流体在自然界复杂的孔隙系统中流动时，都要经历一系列交替着的孔隙和喉道。
无论是油气在二次运移过程中油气驱替孔隙介质中所充满的水时，还是在开采过程中油气从孔隙介质中被驱替出来时，都受流动通道中最小断面（即喉道直径）所控制。
所以研究储层孔隙结构，对油气田的开采，开发都具有重大意义。
1.储层岩石的孔隙及其类型岩石颗粒间未被胶结物质或其他固体物质占据的空间统称为空隙。
地球上没有空隙的岩石是不存在的，只是不同岩石的孔隙大小，形状和发育程度不同而已；除砂岩颗粒间存在空隙外，碳酸盐岩中可溶成分受地下水溶蚀后形成空隙；火成岩由于成岩时气体占据而形成孔隙；各种岩石在地应力，构造应力及地质作用后产生裂缝（微裂缝）形成另一类形式的孔隙。
空隙按照几何尺寸大小或现状可分为孔隙（一般指砂岩），空洞（一般指碳酸盐），和裂缝。
由于孔隙是最普遍的形式，所以常笼统地将空隙统称为孔隙。
岩石颗粒间未被胶结物质充满或未被固体物质占据的空间统称为孔隙。
所谓的胶结是指将沉积物压在一起的过程中，受压力的作用，岩石的一些矿物慢慢溶解在水里，于是含有矿物的水溶液就会渗入沉积物颗粒间的孔隙中。
当含有矿物的水溶液中的矿物结晶时，沉积物颗粒被晶体粘在一起就叫做胶结。
胶结物就是指成岩期在岩石颗粒之间起粘连作用的化学沉淀物。
根据不同研究目的，孔隙分类方案也有所不同。
归纳起来大体有三种分类方案：（1）按孔隙成因的分类，将孔隙分为原生，次生两大类，每一类型又进一步细分为若干次一级类型；（2）按孔隙产状分类（所谓产状是指岩石结构面的空间几何形态，包括走向，倾向和倾角三个要素），如将碎屑岩孔隙分为粒间孔隙，粒内孔隙，微孔隙；（3）按孔隙大小分类，将孔隙分为超毛细管孔隙，毛细管孔隙和微毛细管孔隙等。
油气储集层的孔隙结构
油气储集层的孔隙结构
油气储集层的孔隙结构是指油气储集层中岩石固体部分和孔隙部分之间的空隙分布特征。
孔隙是岩石中的空隙，是油气储集和运移的通道，直接影响油气的储集和产能。
油气储集层的孔隙结构可以分为以下几种类型：
1. 孔隙形态：孔隙可以分为溶蚀孔隙、裂缝孔隙、颗粒孔隙等，其形态可以是圆形、椭圆形、多角形等。
2. 孔隙大小：孔隙的大小可以分为宏观孔隙和微观孔隙。
宏观孔隙一般指大于几十微米的孔隙，微观孔隙指几微米以下的孔隙。
3. 孔隙连通性：孔隙连通性指孔隙之间是否相连通，孔隙连通性好的油气储集层便于油气的储集和运移。
4. 孔隙度：孔隙度是指储集层中有效孔隙体积与总体积之比，反映了岩石中的孔隙空间占据比例。
5. 孔隙分布：孔隙在储集层中的分布可以是均匀的、集中的或者呈现层状、片状等特殊分布。
油气储集层的孔隙结构是影响油气开发效果的重要因素，通过对孔隙结构的研究可以评价储集层的储量和产能，并制定合理的开发方案。
多孔介质的孔隙结构分析与渗流力学特性研究
多孔介质的孔隙结构分析与渗流力学特性研究多孔介质是指由许多孔隙组成的材料或岩石。
这些孔隙可以是微小的空隙、裂缝或管道，对于多孔介质的性质和行为有着重要的影响。
孔隙结构分析和渗流力学特性研究是对多孔介质进行深入研究的重要方面。
首先，孔隙结构分析是研究多孔介质中孔隙的大小、形状和分布等特征的过程。
通过孔隙结构分析，可以了解多孔介质的孔隙空间的排列方式以及孔隙的连通性。
这对于理解多孔介质的渗流行为和质量传递过程非常重要。
常用的孔隙结构分析方法包括显微镜观察、扫描电子显微镜（SEM）观察和孔隙度测量等。
通过这些方法，研究人员可以获得多孔介质的孔隙结构参数，如孔隙度、孔隙分布函数等。
其次，渗流力学特性研究是研究多孔介质中流体渗流行为的过程。
多孔介质中流体的渗流行为是由孔隙结构、孔隙度、孔隙连通性等因素共同决定的。
渗流力学特性研究的目标是建立多孔介质渗流的数学模型，预测和解释多孔介质中流体的渗流行为。
常用的多孔介质渗流模型包括达西定律、布尔斯定律和冯·卡门方程等。
这些模型可以用来描述多孔介质中的渗透率、渗流速度和流场分布等渗流特性。
多孔介质的孔隙结构分析和渗流力学特性研究在许多领域具有重要的应用。
例如，在地质勘探中，研究多孔介质的孔隙结构和渗流特性可以帮助预测油气储集层的分布和产能。
在环境工程中，研究多孔介质的渗透性和渗流行为可以用于地下水资源管理和土壤污染控制。
在石油工程中，研究多孔介质的渗流力学特性可以用于预测油田开发中的渗流行为和增油效果。
总之，多孔介质的孔隙结构分析和渗流力学特性研究是对多孔介质进行深入了解的重要方法。
通过这些研究，可以揭示多孔介质中流体渗流的机理和规律，为相关领域的应用提供理论依据和技术支持。
密度法测孔隙率
密度法测孔隙率一、引言在地质学和石油工程领域，孔隙率是一个重要的参数，用于描述岩石或油藏中的孔隙空间占总体积的比例。
孔隙率的准确测量对于石油勘探和开发具有重要意义。
其中，密度法是一种常用的测量孔隙率的方法之一。
本文将详细介绍密度法测孔隙率的原理、步骤和应用。
二、原理密度法测孔隙率是基于岩石密度与孔隙率之间的关系进行计算的。
岩石密度可以通过测量岩石样品的质量和体积来确定，而孔隙率则可以通过测量样品的总体积和有效孔隙体积来计算。
根据定义，孔隙率（φ）等于有效孔隙体积（Vp）与总体积（Vt）之比：ϕ=V p V t而有效孔隙体积可以通过测量样品的质量（m）和体积（Vt）以及样品的骨架密度（ρs）来计算：V p=mρs−V s其中，Vs为样品的实体体积。
岩石密度（ρb）可以通过测量样品的质量（m）和体积（Vb）来计算：ρb=m V b因此，密度法测孔隙率的计算公式可以表示为：ϕ=mρs−V s m V b三、步骤密度法测孔隙率的步骤主要包括样品准备、测量质量和体积、计算孔隙率等。
3.1 样品准备首先，需要从野外或实验室中获取代表性的岩石样品。
样品应该是干燥的，并且应该去除任何可见的杂质和空隙。
3.2 测量质量和体积将样品放置在天平上，测量其质量（m）。
然后，使用水饱和法或气体置换法测量样品的总体积（Vt）。
同时，测量样品的实体体积（Vs），可以通过浸水置换法或气体置换法来测量。
3.3 计算孔隙率根据上述原理中的公式，使用测量得到的质量、体积和骨架密度来计算孔隙率。
将测量值代入公式中，即可得到样品的孔隙率。
四、应用密度法测孔隙率广泛应用于地质学和石油工程领域。
主要的应用包括：4.1 石油勘探在石油勘探中，密度法测孔隙率可以用于评估潜在油藏的储集层。
通过测量岩石样品的孔隙率，可以预测油藏的储集能力，并帮助决策者做出开发油藏的决策。
4.2 地质研究在地质学研究中，密度法测孔隙率可以用于确定岩石的物理特性。
通过测量不同地层或岩石样品的孔隙率，可以了解地层的孔隙结构、渗透性和储层能力，从而为地质研究提供重要的数据支持。
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三、储集层的孔隙类型
图4-3 砂岩内溶孔的典型特征示意图
测定岩石孔隙结构的方法很多，有压汞 法、孔隙铸体法、图像分析法、半渗透 隔板法、离心机法、蒸汽压力法等等。 最有效的是压汞法和图像分析法相结合。
四、压汞法原理
原理：采用压汞法注入水银时，因为水 银是非润湿相液体，欲进入孔隙系统， 需要克服表面张力所产生的毛细管阻力。 控制水银进入孔隙系统的是喉道大小而 不是孔隙大小，所以在测量过程中求得 与毛细管阻力平衡的外力的大小，以及 压入岩样内的水银体积，就能求出与注 入量对应的喉道大小。
二、储集层的孔隙结构
储集层的孔隙结构：指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系。 岩石的孔隙系统由孔隙和喉道两部分组成。 孔隙：系统中的膨大部分。 喉道：连通孔隙的细小部分。 喉道指某一点处的通道大小，它没有长度和体积概念， 只有面积概念。 喉道可用直径确定，孔隙可用直径和体积确定。
四、压汞法原理
当给一定的外加压力而将水银注入岩样，则可根据平 衡压力计算出相应的孔隙吼道半径值。
在这个平衡压力下进入岩样孔隙系统中的水银体积， 应是这个压力下的相应孔隙喉道的孔隙体积。 孔隙喉道越大，毛管阻力将越小，注入水银的压力也 小。因此，再注入水银时，随注入压力的增高，水银 将由大到小逐次进入其相应喉道的孔隙体系中去。
一、岩石的孔隙类型
1、广义的孔隙：岩石中未被固体物质充填的空间。 2、狭义的孔隙：岩石中的颗粒（晶粒）间、颗粒（晶粒） 内的充填物内的空隙。 根据孔隙的成因分类 原生孔隙：指沉积作用过程中碎屑颗粒与颗粒之间的 支撑作用形成的孔隙，如粒间孔隙。 次生孔隙：指在成岩作用过程中或成岩以后形成的孔 隙，如溶蚀孔隙。
五、毛细管曲线特征
压汞曲线形态主要受孔隙分布的歪度及分选性 两个因素控制。 歪度：指孔、喉大小分布偏于粗孔喉或细孔喉， 偏于粗孔喉的称粗歪度，反之称为细歪度。 分选性：指孔喉大小、分布的均一程度。大小、 分布愈集中，表明分选性愈好，毛管曲线上就 会出现一平台；当孔喉分选差时，毛管曲线是 倾斜的。
孔隙的大小及其分布主要决定了岩石孔隙度的大小。 喉道大小及其分布主要控制了岩石渗透率的大小。
二、储集层的孔隙结构
图3-1 储集层岩石中孔隙与喉道分布示意图（据张厚福等，1999）
三、储集层的孔隙类型
储集层中主要存在着四种基本孔隙类型： 1、粒间孔；2、溶蚀孔；3、微孔隙；4、裂隙。
前三种类型与岩石结构有关而且可以作为三角分类图的端点。裂隙则可与其 它任何孔隙共生。
1、粒间孔隙：砂岩为颗粒支撑或杂基支撑，含少量胶结 物，在颗粒、杂基及胶结物间的孔隙称为粒间孔隙。 2、溶蚀孔隙：溶蚀孔隙是由碳酸盐、长石、硫酸盐或者 其它可溶组分溶解形成。 3、微孔隙：包括泥状杂基沉积石化时收缩形成的孔隙及 粘土矿物重结晶晶间隙。
三、储集层的孔隙类型
图4-1 粒间孔隙的镜下素描图
五、毛细管曲线特征
图5-1 典型毛细管压力曲线
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