第二章 第二节 碎屑岩储集层
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。
碳酸盐岩与碎屑岩的储集层的储集物性差异及其在开发中的影响
碳酸盐岩与碎屑岩储集层的储集物性差异及其在开发中的影响石工11-2 11021075 杨森世界油气储集层体,在依物质组成划分的三大岩类：陆源碎屑岩、碳酸盐岩、火成岩中均有发育,但以陆源碎屑岩和碳酸盐岩中发育为主。
我国新生代含油气盆地储集层体是以陆源碎屑岩为主,而古生代含油气盆地储集层体则以碳酸盐岩为主中生代含油气盆地北方以陆源碎屑岩为主,而南方则以碳酸盐岩为主。
所以碳酸盐岩储集层体在我国无论是时代上还是地域分布上都与陆源碎屑岩不同.碎屑岩的储集空间主要是与岩石组构有关,特别是原生孔隙与颗粒的大小、形态、分选性、磨圆度、表面特征等有关,就是次生孔隙也与岩石组构有间接关系。
而碳酸盐岩储集层体的储集空间形成较为复杂,颗粒灰岩与岩石组构有关,而其他储集空隙主要是与成岩作用有关.一．储集层的储集物性差异以下列举碎屑岩和碳酸盐岩的主要区别：（1）.碳酸盐储集层1) 鄂尔多斯盆地马家沟组海相碳酸盐岩储集层主要由8 类岩石构成: (1) 表生期岩溶成因的岩溶角砾泥晶—粉晶白云岩、(2) 早期淡水溶蚀成因的膏盐溶蚀角砾泥晶—粉晶白云岩、(3)含膏盐或膏盐质白云岩、(4) 回流渗透白云岩化成因的粉晶—细晶白云岩、(5) 混合水白云岩化成因的残余结构细晶—粉晶白云岩、(6) 埋藏期酸性地层水再溶蚀成因的各类白云岩、(7) 早期及表生期淡水溶蚀与碎裂成因的去白云石化或去膏化次生灰岩、(8) 构造破裂成因的碎裂泥晶灰岩或白云岩。
2) 盆地内下古生界碳酸盐岩储集层的储集空间主要由洞穴、溶洞、孔隙及裂缝构成，根据盆地内储集层中溶洞、孔隙及裂缝的发育程度，储集层储渗类型划分为晶间孔型及裂缝型单重孔隙介质储集层、微孔—溶孔型和裂缝—溶孔型双重孔隙介质储集层以及孔隙—裂缝—溶孔型三重孔隙介质储集层。
3) 根据储集层流动带指标FZI 的大小，马家沟组碳酸盐岩储集层可划分为6 类岩石物理相及24 类岩石物理亚相; 在岩石物理相分类的基础上，马家沟组海相碳酸盐岩储集层划分为5 大类7 亚类储集层，其中一类(好储集层) 及二类(较好储集层) 是盆地内赋存天然气的优质储集层，主要发育在马五1、马五4以及马五6段，二类及三类储集层是马家沟组储集层的主要类型，以孔隙为主的二1、三1类储集层主要分布于马五1—马五6段，以裂缝为主的二2、三2类储集层主要分布于马四段。
碎屑岩储集层
胶结作用：胶结物的数量、 类型和成分对物性也起一 定作用。“消极因素”
谢谢
碎屑岩储集层
碎屑岩储集层岩石学特征
碎屑岩储集体（砂岩体）类型及沉积环境
碎屑岩储集层的储集空间类型
影响碎屑岩(砂岩)储集物性的因素
碎屑岩储集层岩石学特征
碎屑岩，即陆源碎屑岩，是母岩机械破碎的产物经搬运、沉积、成岩形成的岩石。 碎屑岩包含两种基本组成部分，即碎屑颗粒和填隙物，其中填隙物又可以分为杂基和胶 结物。 碎屑岩储集层是目前世界上各主要含油气区的重要储集层之一。我国目前探明的油 气田中，绝大部分是以碎屑岩储油的，如松江、渤海湾、准格尔、吐哈等油气田，碎屑 岩储集层是我国目前最重要的储集层类型。 碎屑岩储集层在岩石类型上主要包括各种砂岩、砾砂岩、砾岩、粉砂岩等，其中以 中、细砂岩和粉砂岩储集层最为常见。
碎屑岩储集体（砂岩体）类型及沉积环境
各种沉积环境
碎屑岩储集层的储集空间类型
储集层的储集空间就是储集层中的各种孔隙空间。 储集空间类型： ①碎屑颗粒之间的原生粒间孔隙； ②溶孔（粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔粒间孔隙
裂缝（隙）孔隙
砂岩储层的孔隙 （据罗蛰潭，王允诚，1986）
颗粒的分选和磨圆程度
颗粒的分选和磨圆度越高，即杂
质越少，颗粒越接近球形，越有 利于形成较高的孔、渗性。
成岩后生作用
压实作用 ：使物性变差，但在高压带仍可 保持很高的孔隙度。
溶解作用 ：使物性变好，可产生溶蚀孔隙。 特别是有机质热成熟产生的有机酸和 CO2 可 使储集层中的碳酸盐胶结物及铝硅酸盐颗 粒大量溶解，从而有助于次生孔隙的形成。
影响碎屑岩(砂岩)储集物性的因素
岩石的矿物组分
石英砂岩好于长石砂岩：
碎屑岩储集层
二、影响碎屑岩储层孔隙空间发育及储集物性的主要因素
碎屑岩储集层孔隙空间是否发育
沉积相和砂体的类型 成岩作用的强弱（胶结作用、埋藏深度） 次生孔隙是否发育
2．成岩阶段原生孔隙的损失
破坏或消灭砂岩孔隙 的主要成岩作用有：
（1）压实作用
岩石的孔隙度随埋深的加 大呈指数形式的下降，埋 藏越深，孔隙度和渗透率 越小
二、影响碎屑岩储层孔隙空间发育及储集物性的主要因素
（2）胶结作用
①岩性：质纯、杂基少、成分和 结构成熟度高的砂岩易被胶结 ②胶结物的含量：胶结类型 ③胶结物的成分： 硅质和钙质胶结的砂岩孔渗性较 差,泥质胶结的砂岩孔渗性较好。
粒间孔
Hale Waihona Puke 为颗粒原生或其残留孔隙杂基孔
粘土杂基间孔隙
颗粒及粒内溶孔
如长石和岩屑等颗粒的大部、局部 或粒内溶解
胶结物及其晶内
粒间
局部溶解
溶孔
杂基溶解
<2mm
如方解石等胶结物或其晶体内的局 部溶解
粘土杂基的局部溶解
超大孔
由胶结物及颗粒一起被溶解所致
铸模 孔
粒模 晶模 生物模
颗粒溶解而保留外形 晶体溶解而保留外形 生物溶解而保留外形
晶间孔
如在晚期形成的高岭石、白云石等 晶体间的孔隙
溶洞
>2mm 多与表生淋滤作用有关
层间缝、收缩缝
沉积作用形成
成岩缝及其溶蚀
无方向性，缝细，延伸范围小，有 >0.01mm 的可见溶解现象
构造缝
受应力控制，组系分明，平整延 伸，切割力强，有的可见溶蚀现象
二、影响碎屑岩储层孔隙空间发育及储集物性的主要因素
Ⅰ
大型河流三角 洲、滨浅湖
碎屑岩
• 4.3.1碎屑岩储集层
碎屑岩储集层是目前世界上前苏联西西伯利 亚盆地的各大油田、科威特的布尔甘油田 、委内瑞拉的波利瓦尔湖岸油田、美国的 普鲁德霍湾油田、荷兰的格罗宁根气田等 ，它们的储集层都是碎屑岩储集层。 我国的大庆、胜利、大港、克拉玛依、 吐哈油田等，它们的储集层也都是碎屑岩 储集层。
• 4.3储集层的类型
世界上已知油气储集层的岩石类型很多，迄 今为止，在组成地壳的沉积岩、火成岩和变质 岩中都发现有油气田。但勘探实践表明，世界 上绝大多数油气藏的含油气层是沉积岩层，其 中又以碎屑岩和碳酸盐岩最为重要，只有少数 油气储集在其它岩类中。因此按岩石类型常将 储集层分为碎屑储集层、碳酸盐岩储集层和其 它岩类储集层 3 类。按主要储集空间类型又可 将储集层分为孔隙型储集层，裂缝型储集层和 裂缝 - 孔隙型储集层 。按孔隙度和渗透率的大 小还可划分出常规储集层、低渗透储集层和致 密储集层等。
石油天然气地质碎屑岩碳酸盐储集层
岩体体
体
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冲积扇 河流 风成砂
湖泊
砂岩储集体形成环境与基本特征
砂砾岩体平面上呈扇形，纵剖面呈楔状，横剖面呈透镜状；分选磨园差；孔隙 直径变化范围大；扇根和扇中储集性好；主槽、侧缘槽、辫流线和辫流岛渗透 率较高。
分为曲流河、辫状河、顺直河和网状河四种类型。包括河道、心滩、边滩（点 砂坝）、决口扇等砂体，剖面呈透镜状。河床砂体呈狭长不规则状，可分叉， 剖面上平下凹，近河心厚度大；结构、粒度变化大，分选差。非均质性严重， 孔渗性变化大，河道砂岩的原生孔隙发育、孔渗性较好。
以砾质砂~砂岩为主，分选磨圆中等－较好，储性 较好。包括湖滩砂岩体和水下隆起上的浅滩砂岩体。
例：大港部分油田产层：下第三系滨浅湖湖滩砂岩体
三角洲和滨浅湖砂岩体最重要。
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沙三中低位扇群沉积相模式
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低位扇 沉积模式
扇三角洲—近岸浊积扇沉积模式
前缘辫状水道 前缘席状砂 前扇三角洲
次生孔隙与原生孔隙在结构上很相似，常错 把次生孔隙当成原生的。
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东营凹陷次生孔隙纵向分布
孔隙垂向分布
原
压缩 原生
生 孔隙
孔
隙
胶余 原生
孔隙
混合孔隙
次 生 孔 隙
深度
10 20 30 40 50
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
4000
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孔隙正常 演化趋势
透镜状等
桩油田沙三段等
包括河道砂、分支河道砂、河口砂坝、前缘席状砂。三角洲前缘相带砂体发育。 沙特阿拉伯Safaniya油田白垩系、
在不同动力作用下可呈鸟足状、朵状和弧形席状。砂质纯净、分选好，储集物 科威特巴尔干白垩系、西西伯利亚
影响碎屑岩储层储集物性的主要因素
影响碎屑岩储层储集物性的主要因素（一）沉积作用对储层物性的影响沉积作用对碎屑岩的矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、填集的杂基含量等方面都起着明显的控制作用。
而这些因素对储层物性都有不同程度的影响。
1碎屑岩的矿物成分碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。
一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。
这主要是因为：①长石的亲水性和亲油性比石英强，当被油或水润湿时，长石表面所形成的液体薄膜比石英表面厚，在一般情况下这些液体薄膜不能移动。
这样，它在一定程度上减少了孔隙的流动截面积，导致渗透率变小。
②长石和石英的抗风化能力不同。
石英抗风化能力强，颗粒表面光滑，油气容易通过；长石不耐风化，颗粒表面常有次生高岭土和绢云母，它们一方面对油气有吸附作用，另一方面吸水膨胀堵塞原来的孔隙和喉道。
因此，长石砂岩比石英砂岩储集物性差。
这里需要说明的是：以上所说的是在一般情况下长石碎屑对碎屑岩储层物性的影响，但切不可简单地认为凡是长石砂岩的物性都不如石英砂岩。
在实际工作中，应结合我国陆相盆地的沉积特征进行具体分析。
实际上，我国某些油田长石-石英砂岩或长石砂岩的储集物性是相当好的，甚至比海相石英砂岩还好，这主要是因为长石未经较深的风化所致。
2岩石的结构碎屑岩沉积时所形成的粒间孔隙的大小、形态和发育程度主要受碎屑岩的结构（粒径、分选、磨圆和填集程度等）的影响。
在假定碎屑岩的碎屑颗粒为等大球体的前提下，那么碎屑岩的孔隙度值只和球体的排列方式有关，而与球体的大小无关。
其绝对孔隙度（Фt）可用公式表示如下：理想球体紧密排列的端元形式有两种（图）：a表示立方体排列，堆积最疏松，孔隙度最大，其理论孔隙度为47.6%，孔径大，渗透率也大。
b表示菱面体排列。
排列最紧密，孔隙度小，其理论孔隙度为25.9%，孔径小，渗透率低。
所以理论上的孔隙度介于46.7%-25.9%之间。
这种理想情况在自然界是不存在的。
自然界的实际情况比这种理想情况要复杂得多。
影响碎屑岩储层储集物性的主要因素
影响碎屑岩储层储集物性的主要因素（一）沉积作用对储层物性的影响沉积作用对碎屑岩的矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、填集的杂基含量等方面都起着明显的控制作用。
而这些因素对储层物性都有不同程度的影响。
1碎屑岩的矿物成分碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。
一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。
这主要是因为：①长石的亲水性和亲油性比石英强，当被油或水润湿时，长石表面所形成的液体薄膜比石英表面厚，在一般情况下这些液体薄膜不能移动。
这样，它在一定程度上减少了孔隙的流动截面积，导致渗透率变小。
②长石和石英的抗风化能力不同。
石英抗风化能力强，颗粒表面光滑，油气容易通过；长石不耐风化，颗粒表面常有次生高岭土和绢云母，它们一方面对油气有吸附作用，另一方面吸水膨胀堵塞原来的孔隙和喉道。
因此，长石砂岩比石英砂岩储集物性差。
这里需要说明的是：以上所说的是在一般情况下长石碎屑对碎屑岩储层物性的影响，但切不可简单地认为凡是长石砂岩的物性都不如石英砂岩。
在实际工作中，应结合我国陆相盆地的沉积特征进行具体分析。
实际上，我国某些油田长石-石英砂岩或长石砂岩的储集物性是相当好的，甚至比海相石英砂岩还好，这主要是因为长石未经较深的风化所致。
2岩石的结构碎屑岩沉积时所形成的粒间孔隙的大小、形态和发育程度主要受碎屑岩的结构（粒径、分选、磨圆和填集程度等）的影响。
在假定碎屑岩的碎屑颗粒为等大球体的前提下，那么碎屑岩的孔隙度值只和球体的排列方式有关，而与球体的大小无关。
其绝对孔隙度（中t）可用公式表示如下：6(1 - cos^) + 2 cos^理想球体紧密排列的端元形式有两种（图）：a表示立方体排列，堆积最疏松，孔隙度最大，其理论孔隙度为47.6%，孔径大，渗透率也大。
b表示菱面体排列。
排列最紧密，孑L 隙度小，其理论孔隙度为25.9%，孔径小，渗透率低。
所以理论上的孔隙度介于46.7%-25.9% 之间。
这种理想情况在自然界是不存在的。
第二章 储层沉积学
大部分发育在粉砂岩、泥质粉砂岩 与泥岩、粉砂质泥岩互层的地层中。 主要形成于潮下带和潮间带，与潮 汐韵律即潮流期与静水期的交替出 现有关。另外，透镜状层理在海相 或湖相三角洲前缘中也可发育。
迹等。生物拢动会导致储层的层内非均质性
化学成因构造：常见的有：晶体印痕和结核等。
层理类型及有关术语
纹层：在一定沉积条 件下，同时沉积的毫 米级沉积物
层系：成分、结构、 厚度和产状相似的 纹层组合
交错层理基本类型
依据层系的厚度： 大型层理: 层系厚度大于10cm; 中型层理：层系厚度3－10cm; 小型层理：层系厚度小于3cm;
形成机理：在比生成沙纹更低的弱水动力条件下，由悬浮物或溶解物沉积而成， 是低能和静水环境的标志。常见于海、湖深水地带，闭塞海湾，泻湖，沼泽及 牛轭湖等环境中。
ห้องสมุดไป่ตู้
二、原始沉积构造
•平行层理
发育特征：由相互平行、水平或近水平 的粗粒层组成，纹层较厚。
形成机理：在水流功率高于生成砂丘而 低于逆行砂丘的高流态（Fr＞1）条件下， 由具有沉积物运动的上平底所造成。或 者，
海滩上的冲流-回流作用也可以形成这 种层理。
平行层理是强水动力条件的标志。可分 布于不同环境中，一般在海滩、河流等 易受波浪作用的砂质地区分布最多。
二、原始沉积构造
脉状层理 形成机理：在水动力较强，砂的供应、沉积和保存比泥更为有利 的条件下形成的。 发育特征：泥质沉积物保存于砂质波谷中，波脊上很薄或缺失， 形成被砂质沉积物包围的泥质脉状体，砂层内可见发育良好的波 痕前积纹层。泥质脉状体可以呈孤立的、分叉的、断续波状的等 等。 •波状层理
Chapter 2碎屑岩储层的基本特征
第二章 碎屑岩储层的基本特征
全球主要油气田的储层是沉积成因的碎屑岩和碳酸盐岩地层，这就要求研究油气储层的沉积环境、 古地理条件、沉积体的空间展布特征及各沉积相带的相互配置关系；从而此建立储层的沉积模式及其地 质模型，以便全面而准确地评价和预测储层的空间分布、形态特征与纵、横向上的物性变化规律，来满 足油气勘探与开发所需要了解的储层的范围（外延井的确定）和井间特性（物理特性和空间特性）。
小孔隙度分别为φ = 47.6% 、φ = 25.9% 。他认为，
理想土壤的孔隙度大小与组成它的颗粒粒径大小无
图 2—1 典型的有序多孔介质结构及相应的孔隙度 （引自何更生，1994）
a—等大圆球的立方体排列，φ ≈ 47.64% ； b—等大圆球的斜方六面体排列，φ ≈ 25.96%
关，仅取决于排列方式（即θ 角），当θ = 90° 时，φ = 47.6% ，而当θ = 60° 时，φ = 25.9% 。然而，
储集岩的渗透性是指在一定的压差下，岩石本身允许流体通过的性能。同孔隙性一样，它是储层研 究的最重要参数之一，它不但影响着油气的储能，而且更重要的是其控制着产能。渗透性的好坏常用渗 透率来表示，由于它具有明显的方向性，故它不同于孔隙度的是它为失量。
4
碎屑岩系油气储层沉积学——第二章
一）绝对渗透率
它是在实验室内所测得的岩石对流体的渗透能力称之为该岩石的绝对渗透率，对液体来说，计算公 式为：
粒间发生非弹性的、不可逆
的移动，使孔隙度迅速下降
（图 2—3）。当看来紧密排列
到达最大限度时，上覆地层 压力的进一步增加，就会促
图 2—2 分选程度对孔隙度的影响（引自何更生，1994）
a—分选好的物质，φ ≈ 32% ；b—分选差的物质，φ ≈ 17% ；
碎屑岩储集层评价(2)
根据该模型，可以 容易导出各种测井值与岩 石孔隙度等参数之间的基
对于声波测井来说，根据岩石体积物 理模型，可以认为，滑行波在岩石中直线 传播的时间，应等于滑行波在岩石骨架中
本关系式。
的传播时间(速度为)与在孔隙流体中的传播
时间(速度为)之和：＝，
.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
）含水纯地层
即： L Lma L v vma v f
含油体积两部分，即φ，则，。
.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
）含油气纯地层
对于声波测井来说，有：
t (V V V ) tm a V V m ftm fV V h rth r
(1) tm aV V V V m f tm f V V V V h r thr
1
S hr
thr tmf
tmf tma
.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
）含泥质地层
m maa bf VSHm maa sfh
D
VSH
ma ma
ma sh
1 Shr
mf ma
hr mf
.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
单矿物岩石包括含水纯地层、含油气纯地层、单矿物加泥质等三 种情况，下面分别介绍其体积模型和其测井响应方程。 ）含水纯地层
根据上述体积模型的概念，含水纯地层(砂岩)的岩石结构及等效 体积模型如图。
.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
）含水纯地层
岩石长度：φ
岩石体积： φ
、资料的整理
）测井曲线环境校正及标准化 测井曲线环境校正的主要目的在于尽可能地减少和消除各种非地
层因素的影响，使校正后的测井曲线尽可能真实地反映地层性质和孔隙流 体性质的变化，以保证建模时测井曲线的质量。目前用来建立解释模型常 用的测井曲线有双感应、双侧向、自然伽马、自然电位、中子、密度、声 波和能谱测井曲线等，在井眼条件不利时，这些曲线都需作校正。通常来 源于不同测井公司、不同测井仪器、不同井别的测井资料之间存在不反映 地层变化的系统误差。曲线标准化的目的就在于消除这种系统误差。
碎屑岩成岩作用第二章碎屑岩的主要成岩作用1
纯钠长石溶解：
（PH值低） NaAlSi3O8+4H+ (液)Na＋(液)＋ Al + (液) ＋3SiO2(沉淀) + 2H2O （PH值高）
Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱAlSi3O8+H2ONa＋(液)＋ Al(OH)4-(液) ＋3SiO2(沉淀)
的钙盐，因此对钙长石的溶解更加有效，钙长石溶解速率比钠长 石快两倍，而钾长石仅为钙长石的25%；
极少量的邻苯二酸可以产生大量次生孔隙，暗示次生孔隙可
能大量形成在III型干酪根的地层中，此类干酪根在成熟过程 中可生成更多的酚类化合物；
有机酸形成次生孔隙的机理以I.D.Meshri(1986)的有机酸的电离
方解石100℃计算平衡碳
log aCa2＋-log∑CO2平面上 的投影
实线为PH等值线, ∑CO2随 PCO2增加而增加,箭头表 示PCO2增加的可能变化 途径(改自Surdam等,1984)
无机成因：（Hutcheon，1980）
粘土矿物和碳酸盐反应形成大量无机 CO2 ；
5CaMg(CO3)2＋2Al 2Si2O5(OH)4 ＋SiO2 ＋2H2O
铝的迁移：
铝必须在化学上被络合成浓度超过每升100mg，才能发生骨架 颗粒溶解，为了使总溶解铝量达到超过每升100mg，大多数的铝必 须先在化学上被络合，并且必须制止粘土的成核作用和生长骨架颗 粒溶解溶剂最大铝溶解度约为每升1000mg到2000mg。
较强的络合剂：单羧酸、双羧酸、置换酚、吡啶、氨基酸、氮 化合物、硼酸盐等。
第四节 砂岩的成岩作用
本节重点： 石英砂岩类的成岩作用？ 中成岩阶段石英砂岩类的孔隙演化、 成岩模式、孔隙演化及其与构造运动 的关系？ 贫石英砂岩类的成岩变化？
石油3-2碎屑岩储集层
Pc=2δcosθ/ r
根据注入水银的毛管压力可得出相应的毛细管半径(孔隙喉 道半径)。
压汞实验中汞开始大量注入岩样的压力——排替压力
排替(驱)压力（Pd）： 非润湿相开始大量 Pb 注入岩样中最大连通 喉道时所需克服的毛 细管压力。 润湿相流体被非润 湿相流体排替所需要 的最小压力。 100 S饱
一、碎屑岩储层的孔隙类型 （一）孔隙类型
※碎屑储集空间按形态：孔、缝、洞三大类。
※按孔隙成因：原生孔隙和次生孔隙两大类。
一、碎屑岩储层的孔隙类型 （一）孔隙类型 原生孔隙
粒间孔隙 粒内孔隙 微孔隙 填隙物内孔隙 晶间孔隙
次生孔隙
裂缝孔隙 溶蚀粒间孔隙 溶蚀粒内孔隙 溶蚀裂缝孔隙
溶蚀填隙物内孔隙 碎屑岩储集空间以粒间孔隙为主，包括原生粒 间孔隙和次生粒间孔隙。
一碎屑岩储层的孔隙类型一孔隙类型溶蚀粒间孔隙1992溶蚀填隙物内孔隙晶间孔隙溶蚀填隙物内孔隙溶蚀裂缝隙孔隙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颗粒边缘溶解长石岩屑等颗粒边缘局部溶解胶结物及晶内局部溶解如方解石等胶结物局部溶解杂基溶解粘土杂基的局部溶解颗粒粒内溶孔如长石岩屑等粒内溶解杂基内溶孔粘土杂基的局部溶解胶结物内溶孔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晶体溶解而保留外形生物模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2mm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收缩缝0011mm成岩缝及其溶蚀构造缝及其溶蚀2mm超大孔溶孔组分2mm原生粒内孔矿物解理缝层间缝二砂岩次生孔隙1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
孔隙喉道的大小及形态主要取决于颗粒的接触类型和胶 结类型以及砂岩颗粒本身的形状、大小、圆度等。
第二节碎屑岩储集层9.20
第二节 碎屑岩储集层
(三) 河流砂岩体
岩性由砾、砂、粉砂和粘土组成，以砂质为主，成分复杂，分 选差—中等。包括： 边滩砂岩体（属称点砂坝）：发育于河流中、下游弯曲河道内 侧（凸岸），为透镜状，由下到上，粒度由粗到细的正粒序。中部 储油物性较好，向上、向两侧逐渐变差。
河曲内侧点砂坝的沉积模式图
第二节 碎屑岩储集层
第三章 储集层和盖层
第一节、岩石的孔隙性和渗透性
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，孔 隙度和渗透率之间具有一定的关系。储集层的 物性参数还包括孔隙结构和含油气饱和度。
第一节、岩石的孔隙性和渗透性
(一) 岩石孔隙大小分类
第二节 碎屑岩储集层
③裂缝（层理缝、解理缝）
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。
第一节、储集层的物理性质
(二)影响碎屑岩储集层储集性的因素
碎屑岩储集层储集性的影响因素随着人们对孔隙类型 认识的改变而改变。传统观念认为砂岩储层的孔隙类型以 原生孔隙为主，因此影响其储集性的因素关键是沉积作用； 而随着次生孔隙类型的提出，那么成岩后生作用对砂岩储 集性的影响也不容忽视。
河流砂岩体
河床砂砾岩体（属称 心滩）：沿河道底部沉积。 平面呈狭长不规则条带状， 走向一般与海岸线垂直或 斜交；剖面上呈透镜状， 顶平底凸。物性一般中部 好，向顶、向两侧变差。 渗透率变化较大。
第二节 碎屑岩储集层
(四) 三角洲砂岩体
三角洲是河流入湖或入海口流速降低而形成的扇形沉积体，以 砂岩为主，岩性偏细。可分三个亚相带，各亚相带主要的砂体有： 三角洲平原：分流河道砂岩体，以粉砂岩、砂岩为主，偏细。 三角洲前缘：水下分流河道；河口砂坝：细、粉砂，分选好； 远砂坝：粉砂、细砂和少量粘土。
碎屑岩储集层的孔隙类型、物性影响因素、形成环境及分布
第二节碎屑岩储集层99%以上的储集层为沉积岩，其中又以碎屑岩和碳酸盐岩为主，1%为其它岩类储集层。
所以按岩类可分以下三种类型储集层。
碎屑岩储集层的岩类包括：砾岩，含砾砂岩，中、粗砂岩，细砂岩及粉砂岩，其中物性最好的是中-细砂岩和粗粉砂岩。
一、碎屑岩储集层的孔隙类型传统的观念认为砂岩储集层的孔隙类型以原生的粒间孔隙为主，只有很小一部分是次生的，并且都把次生孔隙（除了裂缝以外）解释为是地层出露地表时大气水淋滤的结果。
直到1979年，自从施密特麦克唐纳（Schmidt）发表了“砂岩成岩过程中的次生储集孔隙”之后。
人们对次生孔隙的概念、类型、识别标志、形成机制及意义才有了较明确的认识。
Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型：①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。
②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。
③铸模孔隙：是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。
④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）。
⑤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。
二、影响碎屑岩储集层储集性的因素1、沉积作用对砂岩储层原生孔隙发育的影响(1)矿物成分对原生孔隙的影响矿物成份主要以石英、长石、云母。
矿物成份对储集物性的影响主要视以下两个方面：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，长石砂岩较石英砂岩物性差。
除长石外，其它颗粒矿物成份对物性影响不大。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响包括大小、分选、磨圆、排列方式。
3.4 碎屑岩储集层物性影响因素之一
《油气地质与勘探》(Petroleum Geology and Exploration)3.4 碎屑岩储集层物性的影响因素之一——沉积环境沉积环境✓每一种沉积环境都形成不同的沉积物和沉积岩。
✓不同的岩石类型具有不同的成分、结构和构造，岩石的成分、结构和构造影响储集物性。
碎屑颗粒的矿物成分✓矿物颗粒的耐风化性，即坚硬程度和遇水溶解及膨胀程度。
✓矿物颗粒与流体吸附力大小，即憎油性和憎水性。
相同成岩作用下，石英砂岩物性比长石砂岩好。
石英砂岩长石砂岩碎屑颗粒的粒度及分选程度✓粒度对原始孔隙度的影响很小；✓颗粒分选对孔隙度的影响明显；✓分选一定：渗透率与粒度中值成正比，粒度越大，渗透率越大。
分选一定时，K与粒度中值关系图（据D.C.Beard和P.K.Weyl,1973）粒度一定：分选越好，物性越好。
粒度中值一定时，渗透率与分选系数关系图（据D.C.Beard 和 P.K.Weyl，1973）碎屑颗粒的排列方式及磨圆度岩石球体颗粒排列的理想型式（罗谷风，1993）•立方体排列，堆积越疏松，K大，静水沉积；•菱面体排列，堆积越紧密，K小，动水沉积。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）杂基含量对砂体原始孔渗性影响杂基含量对原始孔渗性影响很大，尤其是渗透率。
杂基含量多的砂体，孔渗性差。
杂基含量小于5％时，原始孔隙度和渗透率高；杂基含量超过15％，渗透性低。
沉积构造✓水平层理、波状层理：储集性质差；平行于层面的水平渗透率较大，垂直于层面的渗透率较小。
JT299延9 水平层理✓斜层理砂岩平行斜层理面渗透率最大，垂直方向渗透率最小。
✓平行层理砂岩饱含油，物性好。
斜层理砂岩 平行层理砂岩有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）3.4 碎屑岩储集层物性的影响因素之一——沉积环境 (完)。
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第二节碎屑岩储集层
99%以上的储集层为沉积岩，其中又以碎屑岩和碳酸盐岩为主，1%为其它岩类储集层。
所以按岩类可分以下三种类型储集层。
碎屑岩储集层的岩类包括：砾岩，含砾砂岩，中、粗砂岩，细砂岩及粉砂岩，其中物性最好的是中-细砂岩和粗粉砂岩。
一、碎屑岩储集层的孔隙类型
传统的观念认为砂岩储集层的孔隙类型以原生的粒间孔隙为主，只有很小一部分是次生的，并且都把次生孔隙（除了裂缝以外）解释为是地层出露地表时大气水淋滤的结果。
直到1979年，自从施密特麦克唐纳（Schmidt）发表了“砂岩成岩过程中的次生储集孔隙”之后。
人们对次生孔隙的概念、类型、识别标志、形成机制及意义才有了较明确的认识。
Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型：
①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。
②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。
③铸模孔隙：是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。
④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）。
⑤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。
二、影响碎屑岩储集层储集性的因素
1、沉积作用对砂岩储层原生孔隙发育的影响
(1)矿物成分对原生孔隙的影响
矿物成份主要以石英、长石、云母。
矿物成份对储集物性的影响主要视以下两个方面：
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，长石砂岩较石英砂岩物性差。
除长石外，其它颗粒矿物成份对物性影响不大。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响
包括大小、分选、磨圆、排列方式。
粒度和分选系数的影响
粒度：总孔隙度随粒径加大而减小。
因为粒度小，分选差，磨圆差，较松散，比圆度好的较粗砂岩孔隙度大。
渗透率则随粒径的增大而增加。
因为粒径小，孔喉小，比表面积小，毛细管压力大。
当分选系数一定时，渗透率的对数值与粒度中值成线性关系。
分选：粒度中值一定时：分选差的岩石，小颗粒充填大孔隙，使孔隙度、渗透率降低；分选好的岩石，孔渗增高。
孔隙度、渗透率随着分选系数趋于1而增加，分选系数So<2时，各种粒径的砂岩孔隙度、渗透率都随So增大而降低；分选系数So>2时，中细粒砂岩，孔隙度随So增大而缓慢下降；粗粒和极细粒砂岩，So增加时，孔隙度基本不变。
立方体排列：堆积最松，孔隙度最大，渗透率最高；斜方体排列：孔隙直径较小，渗透率低。
磨圆度增高，储集物性变好。
(3)杂基含量对原生孔隙的影响
杂基：指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。
代表沉积环境能量，在沉积作用的影响因素中最重要的因素是杂基含量。
杂基含量高，一般代表分选差，平均粒径也较小，喉道小，多为杂基支撑，孔隙结构差，其孔隙、渗透性也差。
2、成岩后生作用对砂岩储层物性的影响
压实作用：包括早期的机械压实和晚期的化学压溶作用。
压实作用结果使原生孔隙度降低。
胶结作用：胶结物的含量、成份、类型对储集性有影响。
含量高，粒间孔隙被充填，减少原生孔隙，连通性变
差，物性变差。
泥质、钙-泥质胶结的岩石较松，物性较好；纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石致密，物性差。
胶结类
型由接触式→接触→孔隙式→孔隙→基底式→基底式物性逐渐变差。
溶解作用：粗粒、孔隙水多或含有有机酸的砂岩，能溶解孔喉中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐，改善储层物性。
交代作用和重结晶作用：物性的改变要视被交代物和重结晶结果而定。
三、碎屑岩储集层的形成环境及分布
碎屑岩储集层的形成和分布，受古沉积条件及古构造条件的控制。
一个沉积盆地内碎屑岩储集层发育情况，受沉积旋回的控制，一般在一个完整旋回的中后期所沉积的砂质岩，分
布广，厚度大，储集物性好，常常形成良好的碎屑岩储集层。
古构造条件对碎屑岩储集层的形成和分布也有影响。
一般在盆地的斜坡带，碎屑物质经过机械分异作用，颗粒较均匀，圆度好，胶结物含量少，储集物性甚佳。
在水下大型古隆起的顶部和翼部，由于湖水的冲洗作用，形成物性良好的碎屑岩储集层。
横向上碎屑岩储集层的分布主要是受沉积环境的控制，主要分布于砂岩体中。
砂岩体是指在一定的地质时期，某一沉积环境下形成的，具有一定形态、岩性和分布特征，并以砂质为主的沉积岩体。
舌状砂岩体可分为四个带：
主体：砂岩体近沉积物来源部分。
砂岩百分含量高，横向连通性好。
核部：砂岩体中部、砂岩最发育的地段。
以细砂岩为主，层间连通性好。
前缘带：砂岩体最前方和两侧边缘的砂岩体尖灭带。
以粉砂岩为主，连通性较差。
断续分布带：介于砂岩体沉积区与泥岩沉积区之间的透镜体砂岩，以泥质粉砂岩为主。
1、冲积扇砂砾岩体
在干旱、半干旱气候区，山地
河流进入平原，在山的出
口堆积而形成的扇形砂砾沉积体。
岩性为砾、砂和泥质组成
的混杂堆积，粒度粗，分选差，成
份复杂，圆度不好。
物性特征：孔隙结构中等，各
亚相带的岩性特征有差别，
因此其渗透性和储油潜能也有变
化。
其中以扇中的辫状河道
砂砾岩体物性较好，若邻近油源，可形成油气藏。
2、河流砂岩体
岩性由砾、砂、粉砂和粘土组成，以砂质为主，成分复杂，分选差-中等。
包括：
边滩砂岩体（属称点砂坝）：发育于河流中、下游弯曲河道内侧（凸岸），为透镜状，由下到上，粒度由粗到细的正粒序。
中部储油物性较好，向上、向两侧逐渐变差。
河床砂砾岩体（属称心滩）：沿河道底部沉积。
平面呈狭长不规则条带状，走向一般与海岸线垂直或斜交；剖面上呈透镜状，顶平底凸。
物性一般中部好，向顶、向两侧变差。
渗透率变化较大。
3、三角洲砂岩体
三角洲是河流入湖或入海口流速降低而形成的扇形沉积体，以砂岩为主，岩性偏细。
可分三个亚相带，各亚相带主要的砂体有：三角洲平原：分流河道砂岩体，以粉砂岩、砂岩为主，偏细。
三角洲前缘：水下分流河道；河口砂坝：细、粉砂，分选好；远砂坝：粉砂、细砂和少量粘土。
前三角洲：席状砂：砂质纯，分选好。
以前缘带的砂坝砂岩体和前三角洲的
席状砂岩体，分选好，粒度适中，为三角
洲储集层最发育的相带。
4、湖泊砂岩体
平行湖岸成环带状分布滨湖相、浅湖相、深湖相，砂体集中于滨湖区和浅湖区，这两区颗粒受波浪的淘洗，粒度适中，分选、磨圆好，胶结物多为泥质，浅湖区为泥质和钙质混合，相对来讲，浅湖区砂体物性优于滨湖区。
湖泊砂岩体为我国多数油田的储集层类型。
5、滨海砂岩体
滨海区由于波浪、沿岸流、潮汐、风的作用，破坏附近的三角洲可形成沿岸线呈带状、串珠状分布的砂坝；由于海水的频繁进退可形成超覆与退覆砂岩体。
超覆和退覆砂岩体：由于海进海退的频繁交替形成。
海进砂岩体：下覆三角洲平原或其它海岸沉积物，不利生油。
海退砂岩体：下伏海相页岩，是很好的生油岩，
滨海砂洲：平行海岸线分布。
平面上呈狭长带状，形成较好的生储组合。
剖面上呈底平顶拱的透镜状，由下到上粒度变粗。
向上物性变好，向海一侧砂岩与页岩分界明显,渗透性好；向陆一侧砂岩渐变为页岩和粘土,富含泥质,渗透性变差。
走向谷砂岩体：在海进过程中的海岸上，沿单面山古地形陡崖或断层陡阶走向分布的滨海砂岩体，岩性以中、细砂为主，分选磨圆好，松散，物性好。
6、浊流砂岩体
浊流携带大量的泥砂在大陆斜坡到深海平原形成的扇形堆积体。
由根部到前缘，由下部到上部，沉积物由粗变细，分选由差变好，前方和上部是分选较好的砂质沉积，可构成良好的储集层，浊积砂岩体发育在深水泥岩之中，有丰富的油源，构成了油气藏面积不大，但油层厚，储量大。
7、风成砂岩体
在大陆沙漠区、河岸附近，可形成风成砂丘。
由成份纯、圆度好、分选佳、胶结弱的砂粒组成，无泥质夹层，厚度大，孔隙渗透性好，最有利的碎屑岩储集体。
在陆相沉积中，湖成（海岸）砂岩体往往同河床、三角洲、冲积扇、风成砂体混在一起，不同时期，不同成因的砂岩体有时连成一片，形成一个历时层状砂岩体。