1.储层基本特征

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1、孔隙性:孔隙度
(4)衡量孔隙性大小→孔隙度:反映岩石中孔隙的发育程度
总孔隙度:岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积之比:
t
VP Vr
100 %
Фt:总孔隙度,% Vp:总孔隙空间体积,cm3 Vr:岩样总体积,cm3
有效孔隙度:岩样中互相连通的,且在一定压差下允许流体在其中流动的孔隙
总体积(即有效孔隙体积)与岩石总体积的比值。
有效渗透率:多相流体共存时,岩石对某一流体的渗透率。
与多相流体的性质、岩石本身的微观孔隙结构特性相关。
kx
Qx L
S P1 P2 t
Kx:某一流体的有效渗透率,μm2
Qx:某一流体在t秒内通过岩样的体积,cm3
Ko+Kg+Kw≤K
相对渗透率:多相流体共存时,某一流体的有效渗透率与绝对渗透率
的比值。与流体性质、岩石本身的微观孔隙结构特性相关。
储层中流体的非均质性:
(1)因比重不同而自然分层。储层的非均质性→分层界限不明显,存在过渡区。
过渡区大小不同。
(2)储层非均质性的不同→不同点处的储层流体饱和度不同。 Swirr → Soi、Sgi
束缚水存在形式:薄膜滞水、毛管滞水 •薄膜滞水:指在亲水岩石表面分子的作用下,而滞留在孔壁上的束缚水。 •毛管滞水:指当排驱压力无法克服毛细管阻力时,被滞留在微小毛管孔道和
其它岩类储层(火成岩、变质岩、泥岩)
按物性分:孔隙度→高孔储层、中孔储层、低孔储层
渗透率→高渗储层、中渗储层、低渗储层 孔隙度、渗透率→高孔高渗、高孔中渗、中孔高渗、中孔中渗
中孔低渗、低孔高渗、低孔中渗、低孔低渗
按储集空间类型分:孔隙型、裂缝型、孔缝型、缝洞型、孔洞型
孔缝洞复合型
按流体性质分:常规油储层、稠油储层、天然气储层
应,流体的流动符合达西定律时,所测得的岩石渗透能力。
K:岩样的绝对渗透率,μm2
Q:流体在t秒内通过岩样的体积,cm3
k
QL
SP1 P2 t
P1、P2:岩样前、后端压力,atm S:岩样截面积,cm2 L:岩样长度,cm μ:流体粘度,cP
t:流体通过岩样的时间,s
绝对渗透率与流体性质无关,只与岩石本身的微观孔隙结构有关。
都可以包含多个碎屑颗粒。由成岩、后生期的重结晶作用形成。方解石、 石膏、沸石等易形成这种胶结
•自生加大结构:硅质胶结物围绕石英颗粒生长,二者成分相同,而且表现
完全一致的光性方位。即在正交光下,颗粒与自生加大边同时消光;在单 偏光下,借助原碎屑颗粒边缘的粘土薄膜可以辨别颗粒的轮廓。形成于成 岩或后生期。多见于硅质胶结的石英砂岩中,有时长石也可以发生次生加 大现象
胶结物结构:由晶粒大小、晶体生长方式和重结晶程度而定。
•非晶质及隐晶质结构:在偏光显微镜下表现为均质体性质,可见微弱的晶
体光性,但肉眼不能分辨晶粒。蛋白石及磷酸盐类常形成此类结构
•显晶粒状结构:胶结物呈结晶粒状分布于颗粒间,晶粒在手标本上可以分
辨。碳酸盐类胶结物常具有这种结构
•嵌晶结构:胶结物的结晶颗粒较粗大,晶粒间呈镶嵌结构,每一个晶粒中
Logk=a Φe +b a:曲线斜率;b:截距
理论分析:Pore、Perm是微观孔隙结构的宏观反映。Pore一定时,平均孔喉半
径越小,Perm越低;孔喉形状越复杂,Perm越低。另外,孔隙、喉道的配置 关系不同,储集性能也不同,粗孔、粗喉型,一般Pore、Perm均较高;粗孔、 细喉型,一般Pore大、Perm低;细孔、细喉型,一般Pore、Perm均较低。
•经典孔、渗关系:渗透率几何模型(毛管模型,Dullien,1973)
K:岩石渗透率,um2 Φe:岩石孔隙度,%
r:孔隙喉道半径平均值,um Fs:孔隙喉道形状因子,圆筒形为2
k
e
r2
8Fs
2
τ2:孔隙喉道迂曲度
Fsτ2反映孔喉形状的复杂程度,是孔喉几何形态的函数。
三、储层的流体属性
流体饱和度:指单位孔隙体积内,油、气、水所占的体积百分数
(3)构造特征:指沉积物沉积时或沉积后,由于物理、化学或生物作用形成
的形迹。 沉积构造对储层非均质性特别是渗透性有较大影响 成因类型:物理成因构造、化学成因构造、生物成因构造
填隙物:充填于碎屑颗粒间的矿物,包括基质和胶结物。 A、基质
碎屑颗粒间粒度细小的机械混入物。基质为细粒隐晶集合体,粒度一般小于 0.0315mm,主要为粘土(可含有一些细粉砂),次为灰泥和云泥。
被这些孔道所连通的孔隙中的水。
Swirr影响因素:
储层微观非均质性、流体性质、油气运移时水动力条件
Vsh↑、Perm↓、微毛管孔隙愈发育、水对岩石的润湿性愈好、油水界面张力愈 大→ Swirr↑
一般:10~50%
第二节 储层类型及基本特征
一、储层类型
研究目的不同,分类方案不同。 按岩性分:碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、
规律。
发育:大裂缝、溶洞、未胶结或胶结疏松的砂岩孔隙
1、孔隙性:孔隙的大小
b、毛细管孔隙 孔隙直径介于0.5~0.0002mm,裂缝宽度介于0.25~0.0001mm之间 特点:在这种孔隙中,由于受毛细管力的作用,流体已不能在其中自由流动,只
有在外力大于毛细管阻力的情况下,流体才能在其中流动。 发育:微裂缝和一般砂岩中的孔隙
Kxr=Kx/K Kxr:某一流体的相对渗透率,小数 Kx:某一流体的有效渗透率,μm2 K:岩样的绝对渗透率,μm2
Kor+Kgr+Kwr≤1
(2)渗透率评价指标:(×10-3μm2)
特高渗透率
K≥2000
高渗透率
500≤K<2000
中渗透率
100≤K<500
低渗透率
10≤K<100
特低渗透率
K<10
(5)储层类型
•按储集空间分:孔隙型储层、裂缝-孔隙型储层 孔隙型储层:原生孔隙型、混合孔隙型、次生孔隙型 裂缝-孔隙型储层:孔隙→储存空间,裂缝→渗流通道。低孔高渗 •按相控作用分:冲积扇砂砾岩体、河流砂体、湖泊砂体
三角洲砂体、陆棚砂体、海岸砂体 半深海和深海浊积砂体、风成砂体
2、碳酸盐岩储层
世界上:约占沉积岩的20%,油气储量接近总储量的50%,产量达60%以上。 我国:约占沉积岩的55%,特别在西南、中南地区十分发育,时代越老越发育。
B、胶结物
直接从粒间溶液中沉淀出来的化学沉淀物。
碳酸盐类:方解石、白云石、铁方解石、铁白云石、菱铁矿 硅质类:石英、玉髓和蛋白石 粘土类:高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、伊/蒙混层等 硫酸盐类:石膏、硬石膏、天青石、重晶石 沸石类:方沸石、浊沸石、柱沸石、杆沸石、丝光沸石和光沸石 铁质类:赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿
二、不同类型储层基本特征
1、碎屑岩储层
世界:油气储量约占总储量的50% 我国:油气储量约占总储量的90%以上
(1)岩性类型:砾岩、砂岩、粉砂岩、火山碎屑岩
(2)结构特征:碎屑颗粒、填隙物、储集空间(流体充填) •颗粒:颗粒本身特征+分选性+排列方式→储集空间的基本格架 •填隙物:填隙物本身特征+胶结方式→使储集空间复杂化
(1)岩性类型:石灰岩、白云岩及过渡类型
(2)结构特征:颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架、储集空间
•颗粒:内碎屑、鲕粒、生物颗粒、球粒、藻粒、盆外颗粒 •泥:灰泥、云泥、粘土泥 •胶结物:文石、高镁方解石、低镁方解石、蒸发盐、石膏 •晶粒:(结晶白云岩、结晶石灰岩) •生物格架:(生物礁)
e
Ve Vr
100 %
Фe:有效孔隙度,% Ve:总有效孔隙空间体积,cm3
Фe≤Фt,生产中常用:Фe
1、孔隙性:孔隙度
有效孔隙度的评价指标:
特高孔隙度
来自百度文库
Фe≥30%
高孔隙度
25%≤Фe<30%
中孔隙度
15%≤Фe<25%
低孔隙度
10%≤Фe<15%
特低孔隙度
Фe<10%
一般:5~30%,常见:10~25%
(3)绝对渗透率确定方法
•实验测定法:精度最高 •测井解释法:精度居中 •地震和试井解释法:精度最差
不同精度的绝对渗透率应用于不同的研究范畴。
(4)有效孔隙度与绝对渗透率之间的关系: 无统一的关系模式,因油区、层位、储层岩性类型等因素不同。
一般地:有效孔隙度越大,绝对渗透率越大。
•有效孔隙度和绝对渗透率的经验统计模型(狭义孔隙下):
反映:孔隙介质中所含流体的饱满程度。
SX
VX VP
100 %
Sx:So,Sw,Sg,%
So+Sw+Sg=100%
储层原始状态:Sw=100% 储层成藏状态:So:0↗Soi,Sg:0↗Sgi,Sw:100%↘Swirr 储层开采状态:So:Soi↘Sor,Sg:Sgi↘0,Sw:Swirr↗[1-Sor]
第一章 储层基本特征
•第一节 储层特性 •第二节 储层类型 •第三节 低渗透储层
第一节 储层特性
一、概念
储集岩(reservoir rock):自然界中,具有一定储集空间并能使储存在其中的流
体在一定压差下可流动的岩石。
储集层(简称储层):由储集岩所构成的地层
二、储层基本属性
1、孔隙性 (1)储集空间(广义孔隙):指储集岩中未被固体物质所充填的空间部分。
胶结方式(类型):指沉积岩中,填隙物的分布状况以及填隙物与碎屑颗粒
间的接触关系。
•基底胶结:填隙物含量较多,颗粒漂浮于其中而互不接触。填隙物成分主要
为粘土类。形成于同生沉积期,是密度较大的水流快速堆积的产物。基质支 撑结构
•孔隙胶结:颗粒之间点接触,构成支架,填隙物含量少,充填于支架中。形
成于成岩期或后生期,填隙物为胶结物。颗粒支撑结构
孔隙度确定方法
•实验测定法:精度最高 •测井解释法:精度居中 •地震和试井解释法:精度最差
不同精度的孔隙度应用于不同的研究范畴
2、渗透性
指在一定压差下,岩石本身允许流体通过的能力。 控制产能大小→受控于形成条件和工艺改造措施
(1)渗透性表征参数:绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率
绝对渗透率:当单相流体充满岩石孔隙,流体不与岩石发生任何物理和化学反
c、微毛细管孔隙 孔隙直径<0.0002mm,裂缝宽度<0.0001mm 特点:在这种孔隙中,由于流体与周围介质之间存在巨大引力,在通常的温度和
压力条件下,流体在其中不能流动;增加温度和压力,也只能引起流体呈分 子或分子团状态扩散。 发育:粘土岩中的孔隙
1、孔隙性:连通性
(3)孔隙的连通性
喉道:指连接二个孔隙的通道 孔隙按其对流体渗流的影响可分为二类:
生物扰动构造:类型很多,包括:各种潜穴、爬迹、栖息迹、植物根迹等。
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。
(4)储集空间:各种类型的孔隙
•原生孔隙:粒间孔、杂基内微孔、层理层面间孔隙 •次生孔隙:粒间溶孔、粒内溶孔、填隙物内溶孔、晶间孔 •少量裂缝:构造裂缝、收缩裂缝
•接触胶结:颗粒间呈点接触或线接触,填隙物含量很少,分布于颗粒相互接
触的地方。可由溶液沿颗粒间细缝流动并沉淀而成,或由原来的孔隙式胶结 经地下水淋滤改造而成。颗粒支撑结构
•镶嵌胶结:在成岩期的压固作用下,特别是压溶作用明显时,颗粒由点接触
发展为线接触、凹凸接触、缝合接触。较难将颗粒和胶结物区分。颗粒支撑 结构
有效孔隙:彼此连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙。
有效孔隙不仅能储存油气,而且允许流体在其中渗流。
无效孔隙:指微毛细管孔隙、死孔隙 微毛细管孔隙:可以连通,但孔径太小,流体与周围介质之间的分子引力很大,
孔壁表面固体分子的作用半径可以达到孔隙中部,造成:在地层条件下流体不 能在其中流动而被滞留。
死孔隙:孤立的、彼此不连通的孔隙。在死孔隙中流体不能渗流。 成因可能有二种:压实→孔隙喉道堵塞、胶结→孔隙喉道堵塞
物理成因构造:层理构造、层面构造、变形构造
•层理构造:通过岩石中的矿物成分、结构、颜色等沿垂向变化所显示出来的 成层构造。 包括:水平层理、波状层理、交错层理、平行层理、递变层理、韵律层理、块 状层理等。
层理构造使储层渗透率表现出各向异性 •层面构造:岩层层面上出现的各种不平坦的沉积构造。 包括:波痕、泥裂、雨痕、冰雹痕、冲刷面、截切构造、槽模、沟模、锥模等 。 •变形构造:是在沉积物沉积后、固结成岩前,富含孔隙水的泥质或泥质粉砂 沉积物,在重力、滑塌作用下形成的层内或层面构造。包括:重荷构造、砂球 和砂枕构造、碟状构造、水下岩脉、泥岩撕裂屑、滑塌构造等。
储集空间→控制储能大小→受控于形成条件
包括:各种孔隙(狭义)、溶孔、溶洞、裂缝、成岩缝
1、孔隙性:孔隙的大小
(2)孔隙的大小
据孔隙或裂缝大小及其对流体流动的影响,可将孔隙划分为三种类型:
a、超毛细管孔隙
孔隙直径>0.5mm,或裂缝宽度>0.25mm
特点:在这种孔隙中,流体在重力作用下可以自由流动,服从静水力学的一般
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