油层物理2-2第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性-课件

❖ 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)形成另一类形式的空隙。
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一、 储层岩石的孔隙类型
❖ 空隙按几何尺寸或现状可分为孔隙(一般指砂岩)、空洞 (一般指碳酸盐岩)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。
❖ 岩石孔隙的大小、形状、连通状况和发育程度直接影响油 气的储量和生产能力。
溶蚀孔 晶体次生晶间孔
裂缝孔隙 颗粒破裂孔
杂基微孔隙等
成因
沉积作用 沉积作用 溶解作用 压溶作用 地应力作用 岩石裂缝等
储渗特征
大，多，储渗能力好 小，少，储渗能力差 小，少，储集能力好 小，多，储集能力差 小，少，渗透能力好 小，少，储渗能力一般
复合成因
小，少，储渗能力差
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云质不等粒岩屑砂岩，粒间孔与微缝 8
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2）按孔隙大小的分类
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一、 储层岩石的孔隙类型
❖ 按连通状况分 ▪ 连通孔隙 pore ▪ 孤立孔隙——死孔隙 disconnected pore
❖ 按储渗性能分 ▪ 有效孔隙： 参与渗流的连通孔隙 ▪ 无效孔隙： 不参与渗流的孔隙
❖ 按生成时间的分类 ▪ 分为原生孔隙和次生孔隙。 ▪ 原生孔隙是与沉积过程同时形 成的孔隙，如粒间孔隙； ▪ 次生孔隙是沉积作用后由于各 种原因形成的孔隙．如地下水 作用形成的溶孔、溶洞，或在 构造应力下破裂形成的裂隙
微毛管孔隙
有效孔隙 ❖ 只有相互连通的“超毛细管孔隙”
和“毛细管孔隙”才是有效的油气 储渗空间；“微毛细管孔隙”及
“死孔隙”是无效的孔隙空间 总孔隙
有效孔隙
无效孔隙
孤立孔隙
孤立孔隙(死孔隙)
微毛管孔隙
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二、岩石孔隙结构
❖ 岩石的孔隙结构包括孔隙的大小、形状、孔间连 通情况、孔隙类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特 征和它的构成方式。
❖ (3)孔隙配位数： coordination number ▪ 是指每个孔道所连通的喉道数。一般砂岩配位数介于2～1 5之间。
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二、岩石孔隙结构
❖ (4)孔隙迂曲(曲折)度λ： ▪ 它是用以描述孔隙弯曲程度的一个参数。迂曲度τ为流 体质点实际流经的路程长度l与岩石外观长度L之比值， 迂曲度很难确定，一般取1.2-2.5。
❖ 孔隙结构——是指岩石孔隙的大小、形状、孔间连通情况、 孔隙的类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特征和它的构成分 式。
❖ 储层中孔隙(空隙)的形状、大小、发育程度、形成过程非 常复杂，差异甚大，从各种角度出发进行分类和描述。
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一、 储层岩石的孔隙类型
❖ 2.孔隙类型
❖ 按成因分类，砂岩储层孔隙可分为三类： ▪ 粒间孔：碎屑颗粒间的原生孔隙。 ▪ 溶蚀孔：次生孔隙。粒间溶孔、粒内溶孔。 ▪ 微孔隙：混合孔隙。杂基内微孔隙，岩屑内粒间微孔。 ▪ 裂缝：成岩改造或构造形变形成的缝隙。次生孔隙。
粒间孔
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裂缝
溶蚀孔
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1）按成因分类
（1）粒间孔隙
岩石为颗粒支撑或杂基支撑，含少量胶结物，由颗粒围成的孔隙称 为粒间孔。是砂岩中最主要、最普遍的孔隙。
砂粒的粒度、分选性、圆球度、接触方位、填充方式和压实程度决 定粒间孔隙的大小和形态。
以粒间孔为主的砂岩储层，其孔隙大、 喉道粗、连通性好，一般具有较大的 孔隙度(大于20％)和渗透率(大于 100×10-3)。典型的粒间孔隙的镜下 形态如图所示。
❖ 2)毛细管孔隙 ▪ 指孔隙直径介于0.5～0.0002mm之间，或裂缝宽度介于0.25～ 0.0001 rnm之间的孔隙。砂岩的孔隙大多属此类。在此类孔隙中， 孔隙壁面固体分子对流体分子的作用力较大，如果存在两相流体， 则存在毛细管力，液体不能自由流动。但在一定压差作用下，液 体在毛细管内右以流动。
❖ 3)微毛细营孔隙 ▪ 指孔隙直径小于0.0002mm、裂缝宽度小于0.0001mm的孔隙。粘 土、页岩中的孔隙一属于此类型。在此类孔隙中，分子间的引力 很大，油层条件下的压力梯度一般无法使液体在孔隙中移动，因 此人们常将孔道直径大于或小于0.2tμm作为流体能否在孔隙中流 动的一个分界线。这类孔隙称为无效孔隙。
❖（5）裂缝孔隙：地应力作用形成微 裂缝。裂缝宽度一般平行于最小地应 力方向。砂岩储层中裂缝宽度一般为 零点几微米到几微米几十微米。
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1）按成因分类
❖ （6）溶蚀孔隙：溶蚀孔隙是由岩石中的碳酸盐、 长石、硫酸盐或其他可溶性成分溶蚀后形成的。
原生式 沉积
次生式 沉积
混合 孔隙
类型
粒间孔 纹理和层理缝
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1）按成因分类
❖ （2）杂基内微孔隙：杂基内微孔隙主要指杂基沉积物在 风化时收缩形成的孔隙及粘土矿物重结晶的晶间孔隙。 总量很多，但渗透能力极差。
❖ （3）晶体次生晶间孔隙 ：主要由石英结晶次生加大充填 原生孔隙后的残留孔隙。
❖ （4）纹理及层理缝：在具有层理和纹理构造的砂岩中， 由于不同砂层的岩性或颗粒排列方位的差异，沿纹理或层 理常有微缝隙。
❖ 岩石的孔隙结构直接影响到岩石的储集特性和渗 流特性，它是研究岩石的孔隙度和渗透率的基础。
❖ 岩石的孔隙结构由孔隙和喉道两部分组成。孔隙 主要起储存流体的作用，而喉道主要影响岩石的 渗透性。
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二、岩石孔隙结构
❖ (1)孔径： ▪ 孔隙直径
❖ (2)孔喉比： throat to pore ratio ▪ 孔隙直径与喉道直径的比值。 γ=孔隙直径/喉道直径=Dp/Dt ▪ 一般认为孔喉比越大对采油越不利。因这个比值越大，卡断越易 发生，卡断是形成残余油的一种原因 。
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油层物理2-2第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性
一、 储层岩石的孔隙类型
❖ 岩石颗粒间未被胶结物质充满或未被其他固体物 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。
❖ 砂岩和碳酸盐岩存在不同类型的空隙，碳酸盐岩 中的空隙是受地下水溶蚀后能形成的。
含云质泥岩，顺层构造缝与垂直构造缝相交
云质泥岩，溶蚀缝，
含云砾质不等粒岩屑砂岩，砾内微缝 9
2）按孔隙大小的分类
❖ 1)超毛细管孔隙 ▪ 指孔隙直径大于0.5mm或裂缝宽度大于0.25mm的孔隙。岩石中的 大裂缝、溶洞及未胶结或胶结疏松的砂层孔隙多属于此类。在此 类孔隙中，流体在重力用下可自由流动。