石油碎屑岩储层
浅谈几种碎屑岩储层的沉积体系
4、三角洲沉积体系
——三角洲的储集砂体特征
六种三角洲砂体形态分布形式图 具有代表性的六大三角洲类型，每个类型都具有其独特 （据 J.M.Coleman 和L.D.Wright，1975） 的储集砂体形态和分布。 注：色调越深代表砂体越厚。
六种三角洲类型 形成的地质条件、 特点及实例 （据 L.D.Wright， 1975）
3、湖泊沉积体系
湖盆主要储集砂体类型的沉积特征（据吴崇筠，1994，修改）
4、三角洲沉积体系
三角洲沉积体系位于海（湖）陆之间的过渡地带，是 海陆过渡相的重要组成部分。三角洲是指河流携带大量沉 积物流入相对静止和稳定汇水盆地或区域（如海洋、湖盆、 半封闭海、湖等）处所形成的、不连续岸线的、突出似三 角形砂体，其规模大小主要取决于河流的大小、地势的陡 缓及物源供给的多少。
2、河流沉积体系
——辫状河
辫状河形态图
辫状河是指S＜l.5，且 BP≥2 的低弯度多河道体系。 辫状河沉积也是沉积学家最为关注的一种沉积类型， 河 道频繁摆动和迁移及河床和河岸不稳定是辫状河的主要 特征。
2、河流沉积体系
——辫状河
辫状河多发育于冲积扇与曲流河之间，具有河谷平直、弯曲度低、 宽而浅的特征。在整个河谷内形成很多心滩，而很多河道围绕心滩分 叉又合并，像“辫子”一样交织在一起。河道和心滩很不稳定，沉积 过程中不断地迁移改道。辫状河形成于坡降大、洪泛间歇性大、流量 变化大、河岸抗蚀性差、河载推移质与悬移质比很大的环境。 辫状河沉积砂体以心滩（坝）为主，心滩是在多次洪泛事件影响 下，沉积物不断向下游移动时垂向和顺流加积而成，砂体不具典型向 上变细的粒序。另一类砂体为废弃河道充填砂， 辫状河河道一般是 慢速废弃，与活动河道错综联系，易于“复活” ，一般仍充填较粗 的碎屑物。辫状河携带的载荷中悬移质少，因而以泥质粉砂质为特征 的顶层沉积少，层内泥质夹层少，储集砂体的连通好。
碎屑岩储层分布及其物性影响因素
碎屑岩储层分布及其物性影响因素
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碎屑岩储层分布及其物性影响因素
储集层是油气赋存的重要载体是形成油气藏的必要条件，因此研 究储集层分布及控制因素有重要意义。
油气勘探实践表明三大类岩石中均发现油气田，但以碎屑岩和碳 酸盐为主，故本文主要对碎屑岩储集层进行论述。 1.碎屑岩储层分布
碎屑岩储集层的岩石类型包括：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。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。 1.1 冲积扇砂砾岩体
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。孔隙结构中等，各 亚相带的岩性特征有差别，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。 1.2 河流砂岩体
1.3 湖泊砂岩体 湖泊砂岩体为我国多数油田的
储集层类型,砂体平行湖岸成环带 状分布滨湖亚相、浅湖亚相、半深 湖亚相、深湖亚相，由滨湖至深湖 粒度变细泥质增多，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。若湖底地形平缓，砂质供应充分，在宽 阔的浅湖地带可形成具席状展布的砂质浅滩或局部砂质堆积加厚的 砂坝沉积（砂质滩、生物滩、鲕粒滩）。 1.4 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
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（5）烃类早期注入 烃类早期注入孔隙, 排出孔隙内的流体, 延缓或抑制了成岩作用 (主要是胶结作用)的进程, 使孔隙得到很好的保存. 此外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。
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
三、孔隙结构
岩石孔隙系统示意图
第一节、 第一节、岩石的孔隙性和渗透性
四、孔隙度与渗透率之间的关系
储集层的孔隙度与渗透率之 间没有严格的函数关系， 间没有严格的函数关系，一般情 况下渗透率随有效孔隙度的增大 而增大，但亦不是无限的， 而增大，但亦不是无限的，而且 也要视岩性不同而不同。 也要视岩性不同而不同。 碎屑岩储集层： 碎屑岩储集层：渗透率与总 孔隙度之间没有明显的关系， 孔隙度之间没有明显的关系，与 有效孔隙度有很好的正相关关系 （菲希特鲍尔对砂岩大量统计得 ）。渗透率的变化幅度要比孔 出）。渗透率的变化幅度要比孔 隙度的变化幅度大很多。 隙度的变化幅度大很多。 渗透率与孔隙度的关系图
第一节、 第一节、岩石的孔隙性和渗透性
(二) 几种渗透率
绝对渗透率： 绝对渗透率：当岩石为某 单相液饱和， 单相液饱和，液体不与岩石不发 生任何物理化学反应， 生任何物理化学反应，测得的 渗透率称为绝对渗透率K。 渗透率称为绝对渗透率 。 有效渗透率： 有效渗透率：储集层中有 多相流体共存时， 多相流体共存时，岩石对其中 每一单相流体的渗透率称该相 流体的有效渗透率。 流体的有效渗透率。油气水分别用 Ko、Kg、Kw表示。 表示。 、 、 表示 相对渗透率： 相对渗透率：多相流体共存时 油—气饱和度与相对渗透率的关系曲线 气饱和度与相对渗透率的关系曲线 对每一相流体有效渗透率与 有效渗透率与绝对渗透率 对每一相流体有效渗透率与绝对渗透率 之比，称为该相流体的相对渗透率。 之比，称为该相流体的相对渗透率。
第二节 碎屑岩储集层
1、沉积作用对砂岩储层原生孔隙发育的影响
沉积作用对砂岩储集层的矿物成分、岩石结构、填集的杂基含 沉积作用对砂岩储集层的矿物成分、岩石结构、填集的杂基含 都起着明显的控制作用， 量都起着明显的控制作用，这些因素对储集性都起着程度不等的影 响。 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： 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， 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。 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， 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。 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， 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。 成份对物性影响不大。
储层评价 致密碎屑岩储层评价方法研究[谷风建筑]
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2、铸体：铸体薄片、铸体骨架，在二维平面上得到孔喉的形
态、分布；
3、电镜扫描：微观上，得到较可靠的结果； 4、矿场研究：测井、渗流力学，借助此方法研究大范围孔
喉分布。
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百色盆地东部拗陷中央凹陷带那读组为陆相 碎屑岩沉积地层 ,储集层的特点是岩性致密 ,孔隙 结构复杂 ,非均质性较强 ,横向可对比性较差 ,用传 统解释方法对其储层进行正确评价比较困难。综 合岩心分析、 储层电性特征对该区储层进行系统 研究 ,初步形成了一套用常规测井资料综合评价致 密碎屑岩储层评价技术 ,包括流体性质判别、 孔隙 结构评价、 储层非均质性评价、 储层分类、 产量 预测等方法 ,并通过实例进行了效果评价 ,证实该 技术的应用可有效地促进中央凹陷带的勘探开发。
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根据岩心分析,由粒度中值测井计算的粒度中 值的数学模型为
Md = 10 （- 0171 - 11024V ）sh 束缚水饱和度 Swirr按下面公式计算[2 ] Swirr =1005142811 145 - lgΦV sh- 0125 + 40158 按此法求出 K 值与岩心分析渗透率相关系数达 01801 ,从而使致密储层的评价更为可靠。
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若定义 KPOR = K/Φ,则依据 KPOR值大小判断孔隙结 构的复杂性 ,进而可以定性地判别储层的产液能力。 研究结果表明 ,在中央凹陷带 ,中、 粗喉道储层所占比 例仅为 1/ 5 (此类不需改造即可获得较好产能) ,大部分 储层为细微储层(需进行大规模的储层改造才能取得较 好效果) ,在此基础上再结合其他地质资料对储层进行 精细评价。
K×SK×N K) ,综合系数越大 ,非均质性越强。实际应用表
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
储层地质学(中国石油大学)-4成岩作用
和次生孔隙的形成。
1、有机酸的形成 在烃源岩生成液态烃之前，干洛根分子就释放出其外围羧 基和酚基，形成一元羧酸和二元羧酸两类水溶性有机酸。 二元羧酸阴离子浓度幅度下降的主要原因是热脱羧作用， 温度高时，二元羧酸就会脱羧转变为一元羧酸和（或）CO2。
2、羧酸和酚基在碳酸盐和铝硅酸盐溶蚀和次生孔隙形成中的
缚石类胶结物：呈粒状、板状、纤维状、针状等。 赤铁矿胶结物：常受含氧孔隙水的分解。 黄铁矿胶结物：形成于强还原环境。在同生成岩阶段的黄铁矿
在电镜下显示为草莓状，由八面体黄铁矿微晶集合而成。在砂
岩油藏中，黄铁矿常富集于油水边界部位。
4、交代作用 （1）概念 一种矿物代替另一种矿物的作用。
（2）类型
储层地质学——成岩作用 及其对储层孔隙发育的影响
（1）成岩作用：是沉积物沉积之后转变沉积岩直至变质作用 之前，或因构造运动重新抬升到地表遭受风化之前所发生的
物理、化学和生物的作用，以及这些作用所引起的沉积物或
沉积岩的结构、构造和成分的变化。 （2）影响因素：较多，但以孔隙水的性质及运动最为重要。 （3）主要类型：压实、压溶、交代、矿物的多形转化、重结 晶等作用。
2、压溶作用 产生：缝合线、微缝合线、未缝合线的缝。 若缝合线中没有不溶残余和自生矿物充填，可作为储集
空间储渗油气。
3、胶结作用 （1）碳酸盐矿物胶结物 古代的：主要为方解石和白云石； 现代的：方解石、文石、镁方解石和白云石。
三种结晶形态：泥晶、纤维晶、较粗的粒状晶体。
影响胶结物晶体形态的因素是镁离子、硫酸根离子、铁离 子的选择性毒害效应，结果使镁方解石成长为数微米宽的纤 维状或泥晶状陡斜菱面体。
4、交代作用 （1）白云石化作用 雾心亮边构造：在 污浊白云石的外缘形成
碎屑岩储层物性与石油勘探
碎屑岩储层物性与石油勘探引言：石油勘探是为了发现和开采石油资源而进行的一系列地质勘查和工程技术活动。
而在这个过程中，了解储层的物性是非常重要的一步。
本文将聚焦于碎屑岩储层的物性特点以及在石油勘探中的应用。
一、碎屑岩储层的物性特点碎屑岩是由岩石碎屑颗粒经过运动、沉积、压实等过程形成的。
碎屑岩具有多孔性、非均质性和吸附性等特点，这些特点直接影响储层的物性。
首先，碎屑岩储层普遍具有高孔隙度和高渗透率，使得其有很强的储集石油和天然气的能力。
其次，碎屑岩储层的非均质性较高，即岩石的物性参数在不同位置存在差异，这对于储层的勘探和开发提出了一定的挑战。
最后，由于碎屑岩具有吸附性能，可以吸附大量的油气在岩石颗粒表面，进一步增加储层的含油饱和度。
二、储层物性对石油勘探的影响碎屑岩储层的物性对石油勘探过程中的勘探方案、钻井设计和生产管理等都有重要的影响。
首先，在勘探方案设计中，需要了解储层的渗透性、孔隙度以及饱和度等物性参数，以确定勘探的目标区域和钻探的方向。
其次，在钻井设计中，需要根据储层的物性和沉积环境，选择合适的钻头和钻井液等工具，以便顺利地穿过储层并获取有关储层的物性数据。
最后，在生产管理中，储层的物性能够影响油气的流动性和采收率，因此需要根据储层的物性进行合理的生产调控和增产措施。
三、物性参数的测量与评估方法在石油勘探中，测量和评估储层物性参数是非常重要的一步。
目前常用的物性参数测量和评估方法包括实验室试验和地震勘探技术。
实验室试验主要通过岩心样品的采集和室内实验，获得岩石的孔隙度、渗透率、饱和度和压裂参数等物性参数。
而地震勘探技术则是通过地震波在地下传播的反射和折射现象，获得地下岩石的物性信息。
这种非破坏性测量方法可以对大范围的区域进行测量和评估。
四、碎屑岩储层物性在石油勘探中的应用案例碎屑岩储层的物性在石油勘探中有着广泛的应用。
以页岩气勘探为例，通过对碎屑岩储层的物性参数测量和评估，可以确定页岩的储存能力、开发潜力和经济性。
碎屑岩储层的密度地层因素公式及在ZR油田的应用
碎屑岩储层的密度地层因素公式及在ZR油田的应用,1. 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059,2.川庆钻探国际工程公司工程部,四川成都 610051,3.大庆油田有限责任公司第四采油厂,黑龙江大庆 163511,4.西南油气田分公司输气管理处重庆市利民天然气有限公司,重庆 410020, 摘要:油藏研究的核心是储层研究,储层的分类和评价则是储层研究的重点所在,碎屑岩储层分类是进行储层评价的前提,结合当前的生产技术手段,做出对碎屑岩储层正确分类具有重要意义。
笔者在系统总结前人研究成果的基础上,根据自己研究经验、认识,从生产及科研需要的实际出发,分别以形成碎屑岩储层的营力介质条件、沉积环境、岩性特征、储层物性特征等为依据对储层分类进行了论述,特别是在当前各种开发工艺技术手段急速发展的时期,使得煤岩、泥岩都具有成为储层的可能,笔者特别指出对储层的认识及分类一定要结合当前的工艺水平,把分类方案落实到成因分类上来。
关键词:碎屑岩,储层类型,依据,分类方案DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2012.06.010性，因此可以很好的保护孔隙度，特别是在颗粒膜层很发育1 前言碎屑岩指有母岩(岩浆岩、变质岩、沉积岩)风化作用限制石英胶结的情况下。
沿海风成砂岩主要被无水石膏和或者机械破碎产生的碎屑物质被搬运、沉积后，经过压实、微晶白云岩胶结。
大量胶结等成岩作用形成的一类岩石，如砾岩、砂岩、粉砂岩及透明石膏晶体在风成沙丘，风成席状砂，沙丘间形成，这样 [1]泥(页)岩等。
在现今技术条件下，若碎屑岩中的孔隙、吼就造成横向上的粘土外壳胶结。
道具有赋存经济价值的石油、天然气能力，则称之为碎屑岩 3.2 水动力介质条件为依据储层，这里要强调是在现今技术条件下，是因为有些碎屑岩世界上绝大多数的碎屑岩都是水动力介质条件成因的，中赋存有流体，但需要工艺技术的发展才可以实现其工业价在我国，以水动力为营力介质条件的碎屑岩储层绝大多数都值，那么这类碎屑岩在现阶段不是储层，但在可以成为储层。
碎屑岩成岩作用和储层岩石学研究新进展
碎屑岩成岩作用和储层岩石学研究新进展储层研究贯穿于油气勘探开发的始终，其在石油地质研究中所占比重也随着油气勘探开发阶段的向前推移而不断增大。
本文重点介绍沉积物（岩）的成岩作用和储层岩石学研究新进展。
一、砂质沉积物（岩）的成岩作用（一）砂质沉积物（岩）的形成演化包括五个阶段：风化剥蚀—搬运—沉积—成岩—变质。
（二）成岩作用在沉积物（岩）的形成演化旋回中占有特别重要的地位1、不同程度地改造了沉积物的成分和结构，甚至可以把它变得面目全非。
2、碎屑岩中有很多自生矿物形成于成岩阶段而非沉积产物，特别是自生粘土矿物。
3、砂体的很多结构也形成于成岩期而非沉积期形成。
因而在恢复砂体沉积环境、再建古地理时必须了解其成岩变化，否则就会导致得出错误的结论。
4、成岩作用对砂质沉积物（岩）的孔隙性和渗透性有很大影响。
要全面评价储层，必须把沉积相研究和成岩作用研究紧密结合起来。
5、砂岩孔隙类型的确定关系到储层评价预测和寻找优质储层的方向。
而孔隙成因的确定有赖于成岩作用的深入研究。
6、成岩致密带和成岩隔层的研究可为新区合理部署探井和划分开发层系提供重要依据。
7、成岩史和孔隙演化史的研究是油气成藏的重要组成部分。
8、成岩圈闭的发现为勘探非构造隐蔽油藏指出了新领域。
9、生油岩成岩作用和粘土矿物成岩演化的研究已作为判别生油岩成熟度的重要标志。
有机质热演化的研究成果是现代晚期生油理论和油气初次运移理论的重要支柱。
10、油层保护和改造与储层的成岩粘土矿物、自生矿物、岩石成岩后结构构造有密切关系。
11、原来当作岩浆热液成因的砂岩中的金属矿，实际上是成岩期在地下水作用下，沉积物中分散物质发生溶解、沉淀、富集形成的，提出了“成岩矿产”的概念和沉积期分异作用的理论，受到了广泛重视。
12、随着成岩作用研究的不断深化，使我们有可能模拟预测地下孔隙性砂体的性质和展布，提高油气勘探成功率，国内外已有不少成功的例子。
综上，成岩作用关系到油气生成、运移、聚集成藏等一系列石油地质问题，也关系到不少金属矿床的形成，具有重要的理论意义和实际意义，发展迅速，国内外都十分重视。
碎屑岩成岩作用在油气储层中的研究
碎屑岩成岩作用在油气储层中的研究X吴 萌,刘昊年,王亚辉(成都理工大学沉积地质研究院) 摘 要:近年来,随着油气勘探的深入发展,碎屑岩成岩作用在理论研究及具体实践中都取得了长足的进展。
本文根据成岩作用对储层有利与不利,将碎屑岩成岩作用分为建设性成岩作用和破坏性成岩作用。
破坏性成岩作用有:机械压实作用、压溶作用、胶结作用、次生加大作用、交代作用、自生矿物的形成;建设性成岩作用有:大气水注入产生的孔隙、成岩早期环边绿泥石胶结物、碎屑及填隙物的溶蚀作用、裂缝作用等。
关键词:碎屑岩;成岩作用;孔隙;储层 由于成岩过程是一个极其漫长的地质过程,岩石的埋藏前组成和组构、沉积物沉积速度、成岩过程中的温度、压力、水介质等物理化学条件、埋藏水的动力梯度、各种成岩过程对沉积组份的改造、成岩自生矿物的形成与溶蚀等众多因素远比沉积过程复杂,因而使得对碎屑岩成岩作用的研究显得十分困难,对那些相对深埋藏地层中原生孔隙相对不发育的碎屑岩储层的发现和预测、包括由胶结作用等成岩过程造成的致密层(如所谓钙质层)的发现和预测仍然是一个没有解决的世界性难题;即使在现今条件下,对于深埋地层中致密砂岩的经济评价依然存在着很多限制。
针对这一问题,国内外地质学家做了大量的工作,包括在实验室模拟和具体的生产中提出了许多的新观点。
成岩作用在目前和今后一段时间都将是解决地下岩石孔隙度和渗透率分布方式、以及储层质量预测的重要手段,并将在今后的研究中获得进一步的发展。
1 碎屑岩成岩作用研究现状及发展趋势成岩作用是极其复杂的物理化学过程,其影响因素的多变和过程的复杂性主要体现在岩石成分的复杂性,流体来源的广泛性、温度、压力等成岩环境条件的多变性等。
储层孔隙演化的过程同时受到沉积体系、古气候、盆地沉降与折返等多因素的作用和影响,体现了有机和无机界长时间作用的结果。
我国关于碎屑岩的研究现状包括在以下几个方面[1]:有机质热降解机理及次生孔隙的研究;化学热(力学平衡理论对于成岩反应热力学条件及状况的标定;流体、温度、压力、盆地沉降史等多位一体高度综合的石油地质分析;成岩作用与现代地层学、沉积学研究的紧密结合。
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）。
碎屑岩储层与碳酸盐岩和其它岩类储层相比具有四个优点：①孔隙以粒间孔为主，而碳酸盐岩多为粒内孔；②沉积作用控制强；③粒度的粗细对孔、渗的影响通常具有较好的规律性；④压实过程比较清楚，并易进行定量分析。
第一节 储层的物理特性油气储层的物理特性主要是指其孔隙度、渗透率、饱和度的基本特征，它们不仅是储层研究的基本对象，而且是储层评价和预测的核心内容，同时也是进行定量储层研究的最基本参数。
一、储集岩的孔隙性岩石的孔隙广义上讲是指岩石中未被固体物质所充填的空间部分，也称储集空间或空隙；它包括粒间孔、粒内孔、裂缝、溶洞等。
而狭义的孔隙则是指岩石中颗粒间、颗粒内和填隙物内的空隙。
一）孔隙分类根据不同的研究内容和目的，孔隙可按不同的方法进行分类，如按孔隙成因、孔隙大小、与颗粒的接触关系等，因此得出的分类结果有所不同（表2—1）。
按照孔隙的成因可将孔隙分为两大类：①原生孔隙：指沉积物沉积后，成岩作用之前或同时所形成的孔隙；②次生孔隙：指在成岩作用之后，由于溶解、重结晶和白云岩化作用等产生的孔隙。
严格来讲，地壳上的各类岩石或多或少都存在着孔隙，只不过是孔隙大小、结构和多少不同。
依据孔隙直径和裂缝或裂隙宽度，以及对流体的作用，可将孔隙划分为三种类型：①超毛细管孔隙：孔径大于0.5mm ，或裂缝宽度大于0.25mm 。
自然条件下，流体在重力作用下可在其中自由流动，胶结疏松的砂体大多属于超毛细管孔隙。
流体的流动遵循静水力学的一般性规律。
②毛细管孔隙：孔隙直径在0.5～0.0002mm ，裂隙宽度在0.25～0.0001mm 之间。
碎屑岩沉积与储层特征研究
碎屑岩沉积与储层特征研究碎屑岩是一类矿物颗粒直径小于2毫米的岩石，主要由砂砾石、砂岩和泥岩等颗粒状物质组成。
碎屑岩的沉积和储层特征对于石油勘探和储层评价具有重要意义。
本文将从碎屑岩的沉积环境、物性特征和储层评价几个方面展开讨论。
碎屑岩的沉积环境是形成和发育碎屑岩的重要因素之一。
在地质历史长河中，碎屑岩的形成与大陆沉降、气候变化、河流流域的侵蚀速率等有着密切关系。
在陆相环境中，由于河流流速变化频繁，沉积物颗粒易于堆积，形成粒度较大的砂砾岩。
而在海相环境中，海浪、潮汐等水动力作用会导致颗粒运动和分选，形成较细的砂岩和泥岩。
此外，还有一些特殊的沉积环境，如湖泊、河口等，对碎屑岩的形成也有一定影响。
除了沉积环境外，碎屑岩的物性特征也是研究的重点之一。
砂砾岩和砂岩是碎屑岩中常见的类型，其物性特征与沉积粒度和岩石成分有关。
一般来说，砂砾岩的物理性质较好，如孔隙度高、渗透性好，是较好的油气储集体。
而砂岩的物理性质则较差，多为低孔隙、低渗透的储层。
泥岩由于颗粒较细且胶结作用强，其孔隙度和渗透性都很低，一般很难成为有效的储集岩。
储层评价是研究碎屑岩沉积和储层特征的关键环节。
常用的储层评价方法包括大地物理勘探、岩心分析以及岩石地力学实验等。
通过大地物理勘探，可以获取地下岩石的物理性质参数，如密度、声波速度等，从而对储层进行初步评价。
岩心分析则是通过对岩心样品的粒度组成、矿物成分等方面的分析，来了解储层的粒度分布规律和岩性特征。
岩石地力学实验则能够进一步探测岩石的力学性质，如抗压强度、渗透性等，从而评价储层的岩石力学状态。
除了上述研究方法，现代科技的发展也为碎屑岩沉积与储层特征研究提供了新的手段和途径。
例如，扫描电子显微镜（SEM）可以获取岩石微观结构的高分辨率图像，从而进一步了解岩石的成因和演化过程。
同位素地球化学技术可以通过对岩石中的同位素含量和比例进行分析，探测储层物性和成因，为石油勘探提供科学依据。
综上所述，碎屑岩沉积与储层特征研究对于石油勘探和储层评价具有重要意义。
碎屑岩气油藏的形成与储集机理研究
碎屑岩气油藏的形成与储集机理研究随着全球能源需求的快速增长，化石燃料仍是人类主要的能源来源。
然而，传统的油气勘探已经在陆地和海洋勘探方面遇到了重大的挑战。
这种情况下，碎屑岩气油藏作为新的勘探领域，正受到越来越多人的关注。
本文将介绍碎屑岩气油藏的形成与储集机理研究，以及该领域的发展前景和挑战。
一、碎屑岩气油藏的概念与特征碎屑岩气油藏是指储存在碎屑岩中的天然气和石油。
碎屑岩是指由碎屑颗粒组成的沉积岩石，包括砂岩、泥岩、灰岩等。
它们一般形成于陆相或浅海环境下，具有良好的储油性质和渗透性。
碎屑岩气油藏一般分布于地壳深部，是非常重要的油气资源。
碎屑岩气油藏的特征是储层含油气资源非常丰富，但储存和开采难度较大。
首先，碎屑岩气油藏深藏于地下，勘探难度大。
其次，在储层渗透性和孔隙度较低的条件下，气体和液体的储存和运移机制也较为复杂。
此外，碎屑岩气油藏的成因与演化过程需要进行详细的研究，以便更好地了解其储集和开采机制。
二、碎屑岩气油藏的形成机理1. 沉积作用碎屑岩气油藏的主要形成机理是沉积作用。
在沉积作用过程中，天然气和石油会被岩石包裹，并且在机械、化学和生物等作用下进行改变。
这些过程主要取决于地质时期和沉积环境。
2. 岩浆作用岩浆作用是指火山喷发过程中形成的气体和液体，可以渗透到碎屑岩中并形成气体和石油。
这种情况下，储集过程相对简单，但是这种油气储藏方式也非常罕见。
3. 构造作用构造作用是指地壳运动和地震活动导致的地质结构变化。
构造变化可以使碎屑岩中的天然气和石油释放出来，甚至形成一些天然气和石油藏。
此时，碎屑岩气油藏的开采难度较小。
三、碎屑岩气油藏的储存机理碎屑岩气油藏中的油气主要储存在其内部的空隙中，包括孔隙、微缝和裂缝等。
碎屑岩中的油气主要来源于有机质的分解，有机质分解的程度将直接影响碎屑岩储层的质量与类型。
储层的质量取决于原油烷基分子所含的碳数，以及具有比较好结晶度的石英、长石等物质的含量。
在碎屑岩沉积过程中，储层的形成受到诸多因素的影响。
储层分类标准
表1储层分类评价标准比较
分类部门
储层分类
孔隙度
（%）
渗透率
（×10-3um2）
分类部门
储层分类
孔隙度
（%）
渗透率
（×10-3um2）
评价
原石油天然气总公司
Ⅰ
>30
>2000
中国石油
Ⅰ
>25
>1000
最好
Ⅱ
25-30
500-2000
Ⅱ
20-15
100-1000
好
Ⅲ
15-25
100-500
Ⅲ
排驱压力MPa
饱和中值压力MPa
束缚水饱和度%
Ⅰ
a
粒间孔或溶孔
微孔，晶间孔，矿物解理缝
细、中（粗）
>25
>600
<0.02
0.07-0.2
<10
>37.5
非常好
b
粒间孔或溶孔
微孔，晶间孔，矿物解理缝
中、细
20-30
100-600
0.02-0.1
0.2-1.5
<20
7.5-37.5
很好
c
粒间孔或溶孔，微孔
15-20
10-100
较好
Ⅳ
10-15
10-100
Ⅳ
10-15
1-10
较差
Ⅴ
<10
<10
Ⅴ
5-10
0.1-1.0
差
表2碎屑岩储层分类评价表
分类依据
Ⅰ类储层
Ⅱ类储层
Ⅲ类储层
Ⅳ类储层
渗透率
>100
原油物性碎屑岩储层分类简表
原油物性分类简表碎屑岩储层分类表(石油天然气储量计算规范，DZ/T 0217-2005 )f1.石油(1)按产能大小划分单井工业油流高产一特低产标准千米井深的稳定日产量[t/(km.d)]高产中产低产特低产>15 >5-15 1-5 <1(2)按地质储量丰度划分作为油田评价的标准：地质储量丰度(1x104t/km2)高丰度中丰度低丰度特低丰度>300 >100-300 50-100 <50(3)按油田地质储量大小划分等级标准：石油地质储量(1x108t)特大油田大型油田中型油田小型油田>10 >1-10 0.1-1 <0.1(4)按油气藏埋藏深度划分标准：油气藏埋藏深度(m)浅层油气世故(田) 中深层深层超深层<2000 2000-3000 >3200-4000 4000此外，还有几种特殊石油储层的划分标准：稠油储量指地下粘度大于50mPa • S的石油储量。
高凝油储量指原油凝固点在 40E以上的石油储量。
低经济储量指达到工业油流标准，但在目前技术条件下，开发难度大，经济效益低的石油储量。
又有称为边界经济储量。
超深层储量指井深大于4 000m,开采工艺要求高的石油储量。
2•天然气(1)按千米井深的单井稳定天然气产量划分标准：千米井深稳定产量]104m3/(km • d)] 高产中产低产>10 3-10 <3(2)天然气田储量丰度划分标准：天然气储量丰度(108 m3/km2)高丰度中丰度低丰度>10 2-10 <2(3)天然气田总储量划分大小标准：田天然气田总储量(108m3)大气田中气田小气田>300 50-300 <50(4)按气藏埋藏深度划分标准：天然气藏埋深(m)1500-32003200-4000 >4000此外，还有特殊天然气储量，例如：非烃类天然气储量：二氧化碳、硫化氢及氦气。
石油天然气地质
碎屑岩储集层的沉积环境（储集体类型）及主要物性特征。
(1)冲积扇砂砾岩体，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，分选差至中等。
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,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。
(5)滨海砂岩体, 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。
石油碎屑岩储层
但具体孔隙类型的划分，各家观点不尽相同。
邸世祥（1991）根据孔隙产状和溶蚀(溶解)作用的分 类方案，将孔隙按产状分为四种基本类型，又从溶蚀作用 角度相应的分出四种溶蚀类型，共8种类型：
⑴ 粒间孔隙
从 ⑸ 溶蚀粒间孔隙
其次大陆架和深海的各种砂体，尤其是与浊流有关的砂 体，已引起了石油界极大的重视和兴趣。
再者是与湖泊、河流有关的砂岩体，以及风成砂岩体， 洪积扇砂砾岩体等。
由于我国多为陆相成油盆地，所以滨湖相、浅湖相的砂 岩体、湖成三角洲相砂岩体、深湖浊积砂岩体以及河流砂岩 体等占有极其重要的地位。
四、碎屑岩储集层的沉积环境及分布
碎屑岩储集层的主体是砂体，而砂岩体主要受沉积环境 的控制，不同沉积环境，砂体的岩性、形态和分布特征不同。
据总结，滨岸带附近的各种类型砂岩体与油气关系最为 密切，特别是与大型三角洲有关的砂体，已成为近二十年来 找油的主要对象。三角洲的分流河道砂岩和河口坝砂岩体最 有利储集油气。
压实作用就是指在上覆沉积负荷物作用下变致密 的过程。
压溶作用可形成次生溶洞或溶孔。
胶结作用主要是指地下水中的成分沉淀而形成的， 从而导致物性变差。但胶结物的成分、含量及胶结类 型不同，对储集层性质的影响也不相同。
三、孔隙度和渗透率之间关系
大量 资料表 明：砂 岩储集 层的孔 隙度和 渗透率 之间具 有良好 的正相 关关系 （图410）。
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粉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。
1 碎屑岩油藏开采现状
1 碎屑岩油藏开采现状西北油田分公司碎屑岩油藏属于低幅度背斜（边）底水油藏，一般储层埋深4200-5100m，压力系数1.12-1.16，地层温度梯度2.2-2.3℃/100m。
油藏层内非均质程度严重，平均孔隙度19-27%，渗透率一般为56-416mD，垂直渗透率与水平渗透率之比1:1.34。
储层底水极强，最大油水层厚度比达1:16，最高油水比高达1:592，地层水矿化度超过20×104mg/L。
油藏采用水平井与直井相结合的开发方式，共有油井410口，其中直井213口均采用套管射孔方式完井；水平井197口，完井方式主要以筛管完井、尾管射孔完井为主，近年又探索了遇油膨胀封隔器、调流控水筛管（ICD）完井等完井方式。
尾管射孔方式主要包括前期的全井段射孔和目前的分段变密度优化射孔。
碎屑岩油藏堵水具有巨大的地质和工艺潜力主要表现在：（1）剩余可采储量丰富。
分公司碎屑岩油藏探明储量8745.27×104t，目前已累计产油1446.23×104t，采出程度仅20.04%。
其中一区、二区、九区地质储量3733×104t，累计产油586.23×104t，采出程度15.7%，剩余可采储量1336×104t，剩余油潜力巨大。
（2）非均质性严重导致过度产水。
由于储层非均质性作用，底水易沿高渗条带窜进产出，导致油井过度产水。
以9区为例，2010年采出程度16.73%，综合含水73%，拟合采收率35.30%。
而实际上该区标定采收率45.2%，该采出程度下理论含水仅为30%。
（3）水平井井筒资源利用率低。
前期产液剖面测井显示，水平井实际产液段仅有打开井段的1/3，只要能有效控制底水窜流，沟通油流通道，调整产液剖面，堵水往往能取得较好的效果。
分公司碎屑岩油藏堵水主要面临两个挑战：（1）超深的井况和全井筒打开的完井方式给堵剂有效放置带来挑战，常规定点卡堵水工艺难以有效使用；（2）高温、高矿化度的苛刻油藏条件制约了高效选择性堵剂的筛选及应用，堵剂均需要针对性的优化与重新评价。
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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粉砂岩储层分布最 广、储油性最好。
一、碎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。
四、碎屑岩储集层的沉积环境及分布
碎屑岩储集层的主体是砂体，而砂岩体主要受沉积环境 的控制，不同沉积环境，砂体的岩性、形态和分布特征不同。
据总结，滨岸带附近的各种类型砂岩体与油气关系最为 密切，特别是与大型三角洲有关的砂体，已成为近二十年来 找油的主要对象。三角洲的分流河道砂岩和河口坝砂岩体最 有利储集油气。
压实作用就是指在上覆沉积负荷物作用下变致密 的过程。
压溶作用可形成次生溶洞或溶孔。
胶结作用主要是指地下水中的成分沉淀而形成的， 从而导致物性变差。但胶结物的成分、含量及胶结类 型不同，对储集层性质的影响也不相同。
三、孔隙度和渗透率之间关系
大量 资料表 明：砂 岩储集 层的孔 隙度和 渗透率 之间具 有良好 的正相 关关系 （图410）。
此外还有：次生溶蚀孔隙，晶间孔隙（因胶结物重结 晶而造成），矿物的解理缝，层理缝，层间缝等等。
但具体孔隙类型的划分，各家观点不尽相同。
邸世祥（1991）根据孔隙产状和溶蚀(溶解)作用的分 类方案，将孔隙按产状分为四种基本类型，又从溶蚀作用 角度相应的分出四种溶蚀类型，共8种类型：
⑴ 粒间孔隙
从 ⑸ 溶蚀粒间孔隙
溶
按 ⑵ 粒内孔隙
蚀 ⑹ 溶蚀粒内孔隙
产
作
状 ⑶ 填隙物内孔隙 用 ⑺ 溶蚀填隙物内孔隙
角
⑷ 裂缝孔隙
度 ⑻ 溶蚀裂缝孔隙
典 型 孔 隙 类 型 模 式 图
二、影响碎屑岩储集层物性的主要因素
（一）碎屑岩的矿物成分
碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储集层 的物性影响不同。
一般石英砂岩比长石砂岩储集物性好，这主要是因为： 长石的亲水性比石英强，长石表面的薄膜比石英厚且不易 移动，其次石英抗风化力强，表面光滑而长石抗风化力弱， 表面常有次生的高岭土和绢云母，易于吸附油气，甚至吸 水膨胀堵塞油气。
除了粒径外，岩石的分选对其物性影响也很大， 分选差，则细小碎屑充填在大碎屑的粒间孔隙和喉道 之中，使孔隙度和渗透率均降低。
此外，渗透率和碎屑岩颗粒的轴向有关，垂直层 面方向上的渗透率往往小于平行层面方向上的渗透率， 渗透率最好的方向往往平行于颗粒的主要走向。
(三) 成岩后生作用
成岩作用对碎屑岩储集层的孔隙度影响很大、很 复杂。对岩石储层物性影响较大的主要因素有：压实、 压溶、溶解、胶结等作用。
其次大陆架和深海的各种砂体，尤其是与浊流有关的砂 体，已引起了石油界极大的重视和兴趣。
再者是与湖泊、河流有关的砂岩体，以及风成砂岩体， 洪积扇砂砾岩体等。
由于我国多为陆相成油盆地，所以滨湖相、浅湖相的砂 岩体、湖成三角洲相砂岩体、深湖浊积砂岩体以及河流砂岩 体等占有极其重要的地位。
因此石英砂岩比长石砂岩的储油物性好，但是，若长 石砂岩中的长石颗粒风化弱，其储油物性同样可以较好。
（二）岩石的结构
沉积物沉积时所形成的粒间孔隙的大小、形态和发育 程度主要与颗粒的粒径、分选程度、磨圆程度和填集程度 有关。
根据目前资料统计表明:理想等大颗粒的岩石物性和 粒径无关。但在复杂的自然界中一般孔隙度随着粒径的加 大而减小，而渗透率则随粒径的加大而增大。这是因为细 碎屑磨园差，颗粒支撑比较松散，而粗碎屑在搬运同样距 离时，磨园好沉积时排列紧密，故而细碎屑比粗碎屑孔隙 度大，但细碎屑孔喉小，流体渗滤阻力大，故其渗透率较 粗碎屑又低。