碳酸盐岩与裂缝性储集层评价

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含量;二是温度、压力及其周围化学条件。
碳酸盐岩孔隙形状差别很大。宏观上将孔隙形状分成
三种:基本为球形的、基本为片状的、不规则状的孔 孔隙的形状 隙。孔隙形状的差异影响着测井信息响应特征、决定
着储层有效孔隙度下限值。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
喉 道
喉道是指连接孔隙之间的狭窄通道或孔隙内部变窄之处。 从形态上可将喉道分为三种:管状喉道、孔隙缩小部分、片状喉道。 孔隙喉道的大小及所占的比例直接影响到储集层的有效性。搞清孔隙喉
道宽度对储集层评价有重要意义。
当80%以上孔隙喉道小于0.2μ m,为非储集层; 当50%或者更多孔隙喉道在0.2~1μ m,为差的储集层;
当50%~80%孔隙喉道宽度在0.2~ 4μ m,为中等的储集岩层;
当50%的孔隙喉道宽度都超过1μ m时,则为好的储集岩层。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
0.15~2mm)与粗大裂缝(宽度大于2mm); ■裂缝按填充状况分为:张开缝和填充缝,张开缝是有效缝,填充缝的
有效性则与填充物和充填方式有关;
■裂缝的形状是指裂缝面弯曲程度,一般构造裂缝形状较规则,其裂缝 面较平直;非构造缝,如干裂收缩缝、压溶缝、溶蚀缝则形状很不规则。 ■裂缝的形态将主要影响储集层的电阻率性质、影响着储集层的孔隙度 指数m和饱和度指数n。
② 裂缝控制着溶孔、溶洞发育,影响着地层中原始流体的分布状况和
泥浆滤液侵入特征。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
这里从裂缝的密集程度、裂缝的形态、裂缝的延伸和组合几个方面来讨 论裂缝的地质特征。 NO.1 裂缝的密集程度 裂缝在地层中的发育呈现强非均质性。 通常在构造应力集中处,在构造曲率越大、岩石脆性越大、岩层厚度 越小、越靠近柔性地层、断层等部位,裂缝就越发育。 通常采用三个物理量描述裂缝发育程度:
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
碳酸岩盐和砂岩空隙特征比较
比较内容 沉积岩原始孔隙度 岩石的最终孔隙度 原始孔隙类型 最终孔隙类型 孔隙大小 一般为25%-40% 一般为最初孔隙度的一半或一半以上 几乎全是粒间孔隙 几乎都是原始粒间孔隙 孔隙直径和喉道大小与沉积颗粒大小和 分选作用有密切的关系 明显取决于颗粒的形状——颗粒的“负 像’’ 对储集性能一般影响不大 半定量的目估一般比较容易 直径为l in的岩心塞一般适用于“堆质"孔 隙度的计算 砂岩 一般为40%-70% 一般仅为原始孔隙度的一小部分或者一点也没有 一般粒间孔隙占优,但是粒内和其他类型的孔隙也 较重要 因为沉积后作用的改造,形成各种各样的孔隙类型 孔隙直径和喉道大小很少与沉积颗粒大小和分选作 用有关 大部分形成各式各样孔隙,明显地取决于颗粒“负 像”或“正像”到完全取决于沉积或成岩作用产生 的形状 如果出现破裂则对储集性能很重要 变化很大,半定量目估从容易到实际不可能;一般 要用仪器测量孔隙度、渗透率和毛管压力 岩心塞一般不适用于孔隙度估算;甚至完整的岩心 (直径为1~3in),特别是具有大空隙的储层多半不适 用于孔隙度的估算,变化很大 通常与颗粒大小和分选作用无关 碳酸盐岩
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碳酸盐岩与裂缝性储集层评价
本章内容
第一节 碳酸盐岩储集层的基本特征
第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应
第三节 碳酸盐岩储集层测井评价方法 第四节 CRA、NCRA分析程序的基本原理
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碳酸盐岩与裂缝性储集层评价
本章内容
第一节 碳酸盐岩储集层的基本特征
第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应
第三节 碳酸盐岩储集层测井评价方法 第四节 CRA、NCRA分析程序的基本原理
★斜交裂缝:裂缝面与井轴夹角为15~70O;
★低角度裂缝:裂缝面与井轴夹角为70~90O。 当某一层段只有其中一种裂缝时,称之为单组系裂缝,单组系的高角度 裂缝系统表现出明显方向性。当某一层段有几种裂缝同时发育时,则称之为 网状裂缝,裂缝系统从宏观来看没有明显方向性,可看作一个均匀体系。
形成并发育于最终沉积之后任何阶段的孔隙。根据浅层成岩环境与深
埋藏成岩环境下孔隙改造过程的不同,可将其分为不同的成岩时期。一般 分为三个阶段:早期成岩阶段、中期成岩阶段和晚期成岩阶段。
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1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 1)碳酸盐岩储集层岩石成分
需要指出,石灰岩重结晶和白云岩化所产生的次生孔隙在测井资料上 无法与原生孔隙相区分,所以在测井解释中实际上把它们归入原生孔隙类。 另外,致密的石灰岩和白云隙,原生孔隙小且孔隙度一般只有1~2%,若 无次生孔隙,它是非渗透性的;当具有次生孔隙时,一般认为包括原生孔 隙和次生孔隙的总孔隙度在5 %以上,碳酸盐岩即可具有渗透性而成为储
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2)碳酸盐岩储集层主要物理性质
在任何地层中,岩石骨架所占的体积百分比和重量百分比都是最大 的,尤其是在低孔隙度的碳酸盐岩地层中更是如此,因此,它们对各种测 井信息的贡献是不能忽视的。碳酸盐岩剖面常见矿物主要物理性质见表。
碳酸盐岩剖面常见矿物的主要物理性质
矿物 方解石 白云石 硬石膏 石膏 盐岩 密度 (g/cm3) 2.71 2.87 2.96 2.32 2.17 热中子俘获截面 (cm-1) a 0.0071 0.0046 0.0119 0.018 0.711 骨架声波时 差(μ s/m) 153.0 137.0 171.0 164.0 230.3 中子含氢指 数(%) 0 0-2.5 -1 50 -2 光电吸收截 面指数(Pe) 5.08 3.14 5.05 3.99 4.65
有晶间孔隙、粒间孔隙、鲕状孔隙、生物腔体孔隙、裂隙和溶洞等。
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1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 1)碳酸盐岩储集层岩石成分
从储层评价及测井解释的观点出发,通常将碳酸盐岩的储集空间归纳为 两类: 1)原生孔隙(如晶间、粒间、鲕状孔隙等) 沉积过程结束时存在于沉积物或岩石中的任何孔隙,包括沉积前孔隙 和沉积期孔隙。 2)次生孔隙(如裂缝、溶洞等)
孔隙形状 破裂的影响 孔隙度和渗透率的 目估评价 岩心分析适用于储 层评价
渗透性与孔隙度相 互间的关系
相互关系比较一致,一般取决于颗粒的大 小和分选作用
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
2)碳酸盐岩储集空间的基本类型 这里从测井的 角度把碳酸盐岩储 集层孔隙空间的基
碳酸盐岩储集层孔隙空间类型
本形态划分为三种:
孔隙、裂缝和洞穴。
组构,指岩石中的 各个组分以及组分 之间的边界在空间 的相互排列方式。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
2)碳酸盐岩储集空间的基本类型 (1)孔与喉
岩石中的孔隙与喉道是紧密相连的,通常把连接孔隙之间的狭小通道
称为喉道,虽然在实际岩石中有时很难区分它们,但它们对岩石物性和测 井信息起着不同作用。以下从储集层测井评价的角度出发进行分析讨论。 微孔:直径小于O.01Байду номын сангаасm;
集层。
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1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 2)碳酸盐岩储集层主要物理性质
从电性上看,碳酸盐岩储集层一般具有较高电阻率,所以须采用电流
聚焦型的电阻率测井方法,如侧向测井,微侧向测井等;自然电位测井在
碳酸盐岩剖面一般使用效果不好,为区分岩性和划分渗透层(非泥质地层) 须采用自然伽马测井;由于储集层常具有裂缝、溶洞,为评价其孔隙度一 般需要采用中子(或密度)测井和只反映原生孔隙的声波测井组合使用。 自20世纪70年代后期至今,碳酸盐岩储集层的裂缝测井方法与裂缝储 集层的评价技术有了很大发展,其特点是:发展了新的仪器及方法,逐步 形成了裂缝测井系列;形成了一套用各种测井方法组合研究裂缝的综合评 价技术;裂缝参数的定量研究有了新进展。
◆裂缝线密度,即单位岩石长度上的裂缝条数; ◆裂缝孔隙度,即单位体积岩石中裂缝体积所占的百分数; ◆裂缝张开度,即某段地层裂缝张开的宽度。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
NO.2 裂缝的形态 裂缝的形态包括宽度、填充状况及形状三个方面。
■裂缝按平均宽度分为:微裂缝(宽度小于0.15mm)、中等裂缝(宽度为
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
碳酸盐岩的储集空间是碳酸盐岩储集层的又一基本特征,它与砂泥岩 剖面的储集空间有着本质的区别,砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就
存在或产生的原生孔隙为主,而碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及
表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。 对于碳酸盐岩储集层孔隙空间结构的研究,不同的学科有不同的方法,
一般地质学着重从成因上来研究,而对于储集层测井评价来说,则着重于
从空间形态上来研究,因为储集层基本物性的测井响应都主要取决于孔隙 空间的几何形态。
碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种,即孔隙、裂缝和洞穴。
不同的孔隙空间,决定了不同的储集层类型,使它们的物性、产能和测井 响应千差万别。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
此外,碳酸盐岩还常含一些有机质。
这些陆源矿物和有机质的含量虽然不多, 但对储层的影响及对测井信息的贡献都 比较大。
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1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 1)碳酸盐岩储集层岩石成分
方解石和白云石是碳酸盐岩的主要造岩矿物。碳酸盐岩一般比较致密、
性脆和化学性质不稳定,容易形成各式各样的裂缝和溶洞。常见的孔隙空间
孔隙的大小
细孔:直径0.01~0.1mm; 中孔:直径在0.1~0.5mm之间; 粗孔:直径在0.5mm至2mm之间。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
孔隙分布的均匀程度视其次生改造作用不同而有很大差 别。次生改造作用的种类和程度一般取决于两个方面: 孔隙的分布
一是沉积物本身的矿物成分、颗粒大小、流体和有机物
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1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 1)碳酸盐岩储集层岩石成分
碳酸盐岩主要由方解石和白云石等
碳酸盐矿物组成。碳酸盐岩的主要岩石
类型为石灰岩和白云岩,但经常还含有 一些非碳酸盐岩矿物,如石膏、硬石膏、 黄铁矿等。 另外,碳酸盐岩还常含一些陆源矿 物,如黏土矿物、石英、长石、云母、 绿泥石等。
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2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类
NO.3 裂缝的延伸和组合 裂缝的延伸和组合特征,主要是针对构造裂 缝而言,并决定于构造应力的状态和构造褶皱的 性质,具有明显的方向性和组系性,见图。 由于测井是以井轴为参照系的,故以井轴为 准将裂缝分成以下几种。 ★高角度裂缝:裂缝面与井轴夹角为0~15O;
碳酸盐岩与裂缝性储集层评价(1)
西安石油大学 地球科学与工程学院 赵军龙
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碳酸盐岩与裂缝性储集层评价
学习用参考书
1. 赵军龙.测井资料处理与解释[M].北京:石油工业出版社,2012.1
2. 雍世和,张超谟. 测井数据处理与综合解释[M].东营:中国石油大学出
版社,1996 3.《测井学》编写组. 测井学[M]. 北京:石油工业出版社,1998 4. 李舟波. 地球物理测井数据处理与综合解释[M]. 长春:吉林大学出版 社,2003 5. 洪有密. 测井原理与综合解释[M].东营,中国石油大学出版社,2007
1) 碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的异同 作为储集体或一个储层,无论是碳酸盐岩还是陆源碎屑岩,都必须
具有储存油气的空间,这些空间统称空隙,这些空隙相互连通,油气水在
一定条件下可以在其中流动。所以,无论什么样的储层都有一定的孔隙性 和渗透性,这是碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的共性。 大量研究资料表明,碳酸盐岩储层与碎屑岩储层有许多差异,见下表。 碳酸盐岩储集空间与砂泥岩剖面的储集空间有着本质区别:砂泥岩储集层 的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主;碳酸盐岩储集层以 沉积后在成岩后生及表生阶段改造过程中形成的次生孔隙为主。由于次生 改造作用千差万别,使得碳酸盐岩储集层次生孔隙结构远比砂泥岩储集层 孔隙结构要复杂得多。对于碳酸盐岩储集层孔隙空间结构的研究,不同学 科有不同方法。
(2)裂缝 所谓裂缝是指岩石中因失去内聚力而发生的各种破裂或断裂面,但通
常是那些两个面未表现出相对移动的断裂面。形成的裂缝将岩石切割成大
小不等的岩块(基岩块)。裂缝照片见图。 裂缝是碳酸盐岩储集层最基本的地质特征之一: ① 裂缝是碳酸盐岩剖面中形成产层的重要条件,裂缝不仅是碳酸盐岩 储集空间一部分,而且更是极重要的流体渗滤通道。
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