第三章 3.2 碎屑岩、碳酸盐储集层
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。
测井资料识别油气水层
• 气层：产出有工业价值的天然气气流， 不产水或含水小于10％
• 油水同层：油水同出，含水10％-90％ • 含油水层：含水大于90％，或见油花 • 水层：完全产水 • 干层：产量极低，无生产能力
第二节 定性解释
定性解释一般分以下几步：
• 1、分层 • 2、判断岩性，找出渗透层 • 3、取值计算（渗透层） • 4、判别分析（油气水层）
一、岩性判断
• 不同的岩性剖面中，油气水层的反映是 不同的；不同的岩性，其解释模型和解 释参数不同，因此必须先确定岩性。定 性解释岩性一般有三种方法：
– 测井曲线观察法 – 计算骨架值法 – 交会图法
• 其中测井曲线观察法是最常用的。
向右变大
二、划分渗透层
1、砂泥岩中划分渗透层 先找砂岩，然后排除致密砂岩。
• 泥岩：扩井
• 致密砂岩：不变
注意：疏松砂岩或砾岩也往往扩井
⑤孔隙度曲线
孔隙度曲线只能用作参考，无一 般规律可寻，要根据某地区的具体 情况，这就需要解释人员有丰富的 地区经验。
2、膏盐剖面中渗透层的划分
• 膏盐剖面中一般出现砂岩、硬石膏、盐 岩、泥岩。划分渗透层时一般采用GR、 微电极，主要使用GR。
– 由碳酸盐岩石构成 的储集层。
• 2、组成：
– 石灰岩(CaCO3） 、白云岩Ca Mg(CO3)2） 、 泥灰岩
• 3、特点：
– 储集空间复杂
有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等） 次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等）
– 物性变化大：横向纵向都变化大
• 4、碳酸盐储集层分类
• 缺点：当渗透层中存在放射性物质时（如 铀），砂岩骨架钾长石含量高时，会将 渗透层判为泥岩层。
碳酸盐岩储集层
碳酸盐岩储集层碳酸盐岩油气储层在世界油气分布中占有重要地位，其油气储量约占全世界油气总储量的50%，油气产量达全世界油气总产量的60%以上。
碳酸盐岩储集层构成的油气田常常储量大、单井产量高，容易形成大型油气田，世界上共有九口日产量曾达万吨以上的高产井，其中八口属碳酸盐岩储集层。
世界许多重要产油气区的储层是以碳酸盐岩为主的；在我国，碳酸盐岩储层分布也极为广泛。
[1]碳酸盐岩的储集空间，通常分为原生孔隙、溶洞和裂缝三类。
与砂岩储集层相比，碳酸盐储集层储集空间类型多、次生变化大，具有更大的复杂性和多样性。
砂岩与碳酸盐岩储集空间比较（据Choquette和Pray，1970 修改）(一)原生孔隙1、粒间孔隙多存在于粒屑灰岩，特征与砂岩的相似，不同之处是，易受成岩后生作用的改变，常具有较高的孔隙度。
另外，有的由较大的生物壳体、碎片或其它颗粒遮蔽之下形成的孔隙，称遮蔽孔隙，也属粒间孔隙。
2、粒内孔隙是颗粒内部的孔隙，沉积前颗粒在生长过程中形成的，有两种：生物体腔孔隙：生物死亡之后生物体内的软体腐烂分解，体腔内未被灰泥充填或部分充填而保留下来的空间。
多存在于生物灰岩，孔隙度很高，但必须有粒间或其它孔隙使它相通才有效。
鲕内孔隙：原始鲕的核心为气泡而形成。
3、生物骨架孔隙4、生物钻空孔隙5、鸟眼孔隙(二)次生孔隙1、晶间孔隙2、角砾孔隙3、溶蚀孔隙根据成因和大小，包括以下几种：粒内溶孔或溶模孔：由于选择性溶解作用而部分被溶解掉所形成的孔隙，称粒内溶孔。
整个颗粒被溶掉而保留原颗粒形态的孔隙称溶模孔。
粒间溶孔：胶结物或杂基被溶解而形成。
晶间溶孔：碳酸盐晶体间的物质选择性溶解而形成。
岩溶溶孔洞：上述溶蚀进一步扩大或与不整合面淋滤溶解有关的岩溶带所形成的较大或大规模溶洞。
孔径<5mm或1cm为溶孔；>5mm或1cm为溶洞。
4、裂缝依成因可分为：①构造裂缝：边缘平直，延伸远，成组出现，具有明显的方向性、穿层。
②非构造裂缝：包括：成岩裂缝：压实、失水收缩、重结晶而形成。
《储层地质学与油藏描述》思考题
《储层地质学与油藏描述》思考题思考题：1．储集层按岩性可分为哪些类型？按物性、按储集空间可分为⼏种类型？岩性分类⽅案碎屑岩储集层：砾岩、砂岩等碳酸盐岩储集层：灰岩、⽩云岩等特殊岩性储集层：⽕⼭岩、变质岩、泥岩等物性分类⽅案孔隙性：⾼孔隙度、中孔隙度、低孔隙度、特低孔隙度储层渗透性：⾼渗透率、中渗透率、低渗透率、特低神偷了呢储层储集空间分类孔隙型储集层裂缝型储集层溶洞—裂缝型储集层孔隙—裂缝型储集层孔、洞、缝型储集层按孔隙结构的分类六种类型：A型--粗孔粗喉结构B型--粗孔中喉结构C型--中孔中喉结构D型--细孔细喉结构E型--杂基充填的微孔结构F型--紧密胶结微孔结构2．碎屑岩储层按成因可分为哪些类型？砾岩、砂岩、粉砂岩3．碎屑岩、⽕⼭岩、碳酸盐岩、泥质岩的孔隙空间类型、.孔隙结构类型是什么。
第三章2碎屑岩—空隙——孔隙型，碳酸盐—裂缝、溶洞--——缝-洞性，⽕⼭岩—裂缝_——裂缝型，泥质岩（1.裂缝型2.孔隙型3.孔—缝复合型）4 ⽑细管压⼒曲线形态所代表的孔隙结构的含义分选好，粗歪度分选好，细歪度5、致密储层的主要特点是什么？孔渗性⽐较低<0.1×10-3um2只能作为储⽓层（⾮常规⽓层）,标准岩⼼分析和测井解释不能提供可靠的资料,需进⾏⼤型压裂等措施才能获得⼯业产能6. 碎屑岩和碳酸盐岩储层的成岩作⽤有⼏种？什么是成岩相？各什么特点。
成岩作⽤有：压实、压溶、胶结作⽤、交代作⽤、溶解（溶蚀）作⽤、⾃⽣矿物的形成与充填作⽤、重结晶作⽤成岩相：成岩相是指成岩环境和在该环境中形成的成岩产物的总和。
分类以及特点：（1）、弱压实成岩相常形成于中、浅埋藏的砂岩中。
砂岩杂基含量低，具颗粒⽀撑结构，机械压实作⽤减弱，⽽压溶作⽤增强，颗粒间多为点接触和线接触。
胶结物含量低，具较⾼的孔隙度和渗透率，常构成⾼渗或中渗储层。
砂岩多为平⾏层理及块状层理砂岩，含油性好，常见于河道砂、三⾓洲前缘砂及扇三⾓洲前缘砂体。
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。
碳酸盐岩和碎屑岩
摘要通过查阅资料整理后，阐述了碎屑岩和碳酸盐岩储层的特性及其差异，得出碳酸盐岩和碎屑岩最主要的区别是在各向异性较大，且孔洞缝较发育。
然后通过对比碳酸盐岩和碎屑岩的非均质性、建立相关性模型，分析并描述了在多种情形下其对原油采收率的影响。
碎屑岩储集层特性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”【1】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: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。
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。
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。
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）。
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。
石油地质学课件——第三章 储集层和盖层
孔喉越粗；平坦段越长，说明孔喉的百分含量越大。
孔隙结构定量评价
③饱和度中值压力：非润湿 相饱和度为50%时对应的毛细管 压力（Pc50%），与之对应的喉 道半径称为饱和度中值喉道半径 (r50）。Pc50%越低，r50越大， 则孔隙结构好。
④最小非饱和的孔隙体积百 分数（Smin%）：当注入汞的压 力达到仪器的最高压力时，仍没 有被汞侵入的孔隙体积百分数。 一般将小于0.04μm的孔隙称为 束缚孔隙。束缚孔隙含量愈大， 储集层渗透性能越差。
Pt=Vp/Vt*100% 按岩石孔隙大小，有超毛细 管孔隙、毛细管孔隙和微毛细 管孔隙三类。 有效孔隙度：指彼此连通的， 且在一般压力条件下，可以允许 根据孔隙度的大小可将砂岩储集层进行分级 液体在其中流动的超毛细管孔隙 和毛细管孔隙体积之和与岩石总体积的比值。
Pe=Ve/Vt*100%
(一) 岩石孔隙大小分类
渗透率与孔隙度的关系图
孔隙度与渗透率之间的关系
碳酸盐岩储集层：孔隙度 与渗透率无明显的关系。孔隙 大小主要影响其孔隙容积。因 为碳酸盐岩储集空间的分布与 岩石结构特征之间的关系变化 很大，不一定以原生孔隙为主， 有时可以是次生孔隙占主要的。
渗透率与孔隙度的关系图
五、流体饱和度
流体饱和度：油、气、水在储集岩孔隙中的含 量分别占总孔隙体积的百分数称为油、气、水的 饱和度。 在油藏中的油、水分布反映出毛细管压 力同油、水两相压力差相平衡的结果，在油藏的 不同高度上的油、水饱和度是变化的。
岩石结构对原生孔隙的影响
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。
3.储集层与盖层(11级)详解
2．束缚水饱和度
束缚水：被吸附在颗粒表面或孔隙内，不能自由流动，在油 气排采中，不能驱除的那部分水分。 微细毛管孔道中的毛管滞水，亲水岩石颗粒表面的薄膜滞水
束缚水饱和度：含油岩层中不可驱替水的体积与岩石总孔隙 体积之比。
影响束缚水饱和度的主要因素： 孔隙结构 泥质含量 流体性质
3．残余油饱和度和剩余油饱和度
五、储集岩（层）的孔隙结构的表征
测试方法——压汞法Mercury porosimetry (MIP)： 又称汞孔隙率法。是测定部分中孔和大孔孔径分布的方法。 基本原理：汞对一般固体不润湿，欲使汞进入孔需施加外
压，外压越大，汞能进入的孔半径越小。因此，测量不同外压 下进入孔中汞的量即可知相应孔大小的孔体积。
Vt
（2）有效孔隙度（率）
★岩石中相互连通的 、且在一定压力差下 、 可以允许流体在其中流动的孔隙体积（即有效 孔隙体积）与岩石总体积的比值。
je = Ve 100 %
Vt
——同一岩石的有效孔隙度总是小于总孔隙度。
二、储集岩（层）的渗透性
1.岩石的渗透性：一定压差下，岩石允许流体通过其 连通孔隙的性质。
1. 碎屑岩原生孔隙类型
残余粒间孔隙：原生粒间孔隙在成岩过程中被自生矿物如粘 土矿物、方解石、自生石英部分充填胶结后而形成的孔隙。
2.碎屑岩次生孔隙
由于砂岩中的原生、次生孔隙在结构上很相似，70年代 以前，大多数人认为砂岩孔隙主要是原生的，现有研究表明， 次生的也占有较大比例。
使
成岩作用
形成的次生孔隙 砂岩的次生孔隙分布特征：
与排驱压力值相对应的就是最大连通孔隙喉道半径（rd）。 歪度：指孔隙大小分布偏于粗孔径还是细孔径的状况。偏于粗
孔径称为粗歪度，偏于细孔径称为细歪度. 因此，也叫毛管压力曲线形态的偏斜度。
石油地质学第3章储集层与盖层
物源
沉积环境
沉积后作用
碎屑颗粒成分
结构
第二节 碎屑岩储集层
1、物源及沉积环境
受物源和沉积环境控制的因素主要包括：碎屑颗粒的矿物成分、碎 屑颗粒的粒度与分选、碎屑颗粒的排列方式与圆球度、基质含量
1）碎屑颗粒的矿物成分 碎屑颗粒的构成：石英、长石、云母、重矿物、岩屑 （ 石英＋长石 >95% ) • 耐风化性: 石英 > 长石 • 亲水/亲油性: 长石 > 石英
“正常情况” “煤”
孔隙结构的主要变量
（据Wardlaw，1990）
（a）孔隙形状
（b）孔－喉连通性
（c）不相关的孔－喉结构 （d）相关的孔－喉结构
（e）空间无序的孔隙结构 （f）空间有序的孔隙结构
第一节 储集层 2、孔隙结构的研究方法
（1）压汞法（mercury porosimetry）
A、原理：模拟地层条件下，油气的运移--是非润湿相流体 （油气）不断排驱储层孔洞缝中的润湿相流体（水）的过程。
(Photograph by R.L. Kugler)
第二节 碎屑岩储集层
2、化学压实作用 发生在颗粒接触点上,即应力集中点上明显的溶解作用。
• 造成颗粒镶嵌接触或缝合接触,使粒间孔变小 • 溶解物质的再沉淀, 进一步使 Ø、K 降低
压溶造成的硅质胶结
孔隙空间缩小
石英增生 压溶接触
第二节 碎屑岩储集层
3、胶结作用
• 胶结物的含量是影响储集物性重要因素
e＝VVcrp 100％
• 常简称为“孔隙度” • 储量计算的重要参数 • 储集层大多在10－20％
第一节 储集层
按孔隙度对储集层的评价
孔隙度 (100％)
第3章储层和盖层
我国同类碎屑岩砂体产油状况表
砂体类型 河流 三角洲 扇三角洲 水下扇 滩、坝 冲(洪)积扇 湖底扇 油田名称 陕甘宁(J1)、东营孤东(N)、黄骅大港(N)、 冀东南堡 (N)、东濮文留(Es) 辽河(Es)、东营胜坨(Es)、松辽大庆(Kl)、 柴达木朵斯库勒(E) 辽河西部(Es)、南阳双河(Eh)、东濮濮城(Es) 储量规模 千万吨级 亿吨级 千万吨级
第三章
储集层与盖层
储集层的物理性质 常见的储集层类型 盖层
§1 储集层的物理性质
油气在地下是储存在一些岩石的孔、 油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的， 缝之中的， 其储集方式就象水充满在海绵里一样。 其储集方式就象水充满在海绵里一样。 凡是能够存储和渗滤流体（ 凡是能够存储和渗滤流体（油、气 、水）的岩层都可 以称之为储集层 储集层。 以称之为储集层。 储层之所以能够储集油气，是因为具备了两个特征： 储层之所以能够储集油气，是因为具备了两个特征： 孔隙性——直接决定岩层储集油气的数量； 直接决定岩层储集油气的数量 孔隙性 直接决定岩层储集油气的数量； 渗透性——控制了储层内所含油气的产能。 控制了储层内所含油气的产能 渗透性 控制了储层内所含油气的产能。 而决定孔、渗性好坏的基本因素是岩石的孔隙结构 孔隙结构， 而决定孔、渗性好坏的基本因素是岩石的孔隙结构， 这些构成了储层物性分析的主要内容。 这些构成了储层物性分析的主要内容。
铸体薄片法：将液体有机玻璃（红、蓝）单体在常温下 铸体薄片法 注入岩样，经高温聚合成有机玻璃，磨片后在镜下观察， 可分辨岩石中的孔、喉分布。 铸体法：在注入有机玻 铸体法 璃后，将岩样在HF中浸 泡，溶掉岩石骨架部分 后，可观察孔隙的空间 展布、立体构架。 评价指标： 评价指标
1、排驱压力（Pd） 排驱压力（ 饱和度中值压力（ 2、饱和度中值压力（Pc50） 3、最小非饱和的孔隙体积百 分数（ 分数（Smin%） 4、孔喉半径集中范围和频数
3 测井储层参数计算及油气层评价- 2015
CNL-DEN
CNL-AC AC-DEN
(1) CNL - DEN 单一矿物制作的纯 岩石线，骨架点 对每一种纯岩石, ρb=Фρf+(1-Ф)ρma计 算其体积密度，而 按补偿中子测井响 应实验关系确定 ФCNL,
ФCNL是对石灰岩刻
骨架点
度的，所以只有石 灰岩线是线性变化 的,其它岩性线都略 有弯曲
Positive separation ：中 子 左、 密 度右； Negative separation：中子右、密 度左
这种刻度下，二者中线对应的中子 孔隙度约为该岩性储层孔隙度。
2、测井曲线重叠法
2、测井曲线重叠法
3、交会图法(cross plot)
用于识别岩性，计算 孔隙度；判断地层是否含 泥质、石膏、天然气、次 生孔隙。
岩性和孔隙度的交会图，都在一定 程度上依赖于矿物对的选择，它们 本身难以指出岩性组合的趋势，于 是发展了专门的确定岩性模型的 M-N交会图。 M-N交会图特点：作这种交会图， 要求使用中子、密度和声波三孔隙 度测井资料。它去掉孔隙度的影响， 而只考虑骨架岩性，使单矿物的任 何孔隙度岩层在图上只由一个点反 映出来。 绘图需要的资料：中子、密度和声 波测井资料。
有效厚度确定 - 下限标准
物性下限 - 正逆累积曲线法
永1地区孔隙度、渗透率正逆累积曲线(油斑)
300 250
样本数
250 200 150 100 50 0 0 5 10
油斑、油浸样品
样本数
200 150
油斑、油浸样品
不含油、荧光、 油迹样品
100
50 0 15 20 25 0.1
不含油、荧光、 油迹样品
M
t f t ma
碳酸盐岩储层讲义(精品)
孔隙性溶孔
沿孔隙溶蚀扩大所成
洞
裂缝性溶孔
沿裂缝局部溶蚀扩大所成
膏盐性溶孔
石膏、盐岩的结核、斑块被溶蚀所成
塌陷砾间孔
石膏、岩石被溶所成大洞穴顶塌落砾石间的洞
穴
构造砾间孔
构造角砾之间的洞
溶沟、暗河
溶缝、溶洞被溶蚀扩大为长串状洞穴，小为溶沟、大为暗河
成岩缝
由干裂或脱水收缩所成
裂
风化缝
表生风化时期由机械破坏作用而产生
石都可能形成储层。
石灰岩在总量上多于白云岩，在时代上主要 分布于古生代，其次是中生代，新生代几乎没有。
碳酸盐岩中方解石与白云石的比率随时代变 老而降低（白垩纪为80：1，早古生代3：1，前 寒武纪1：3）。因此，早古生代主要是白云岩， 晚古生代和中生代主要是石灰岩。
主要岩石类型：粒屑（鲕粒/生屑/内碎屑)灰岩
针孔粉—细晶球粒白云岩-好的储层，针孔为球粒选择性溶蚀作用的产物。 普光6井，9（70/121），5×10，（-）
储层类型表
碳酸盐岩的储集空间构架
迈杰鲍尔（1980）将具有孔、洞、缝的储集层中 被裂缝分割的岩块称为”基质“
（二）、喉道类型（注意裂缝沟通孔洞的作用）
① 构造裂缝型 ② 晶间隙型 ③ 孔隙缩小型
长庆油气田(o ) 气2909亿方
川东北普光、龙岗等、川中磨溪、 川东~川东南、川西南~川南。普光 探明1143亿方。层位 J（大安寨）、 T（嘉陵江、雷口坡、飞仙关）、 P（阳新统）、C（川东）、震旦 系（威远）
我国主要碳酸盐岩油气田分布
第三节 碳酸盐岩储集层
二、储层岩石类型
储层岩石类型：石灰岩与白云岩以及过渡类型岩
④ 管状喉道
⑤ 解理缝型
《石油工程概论》3油藏岩石的物理性质
T
矿场常用：
Cp
1 Vp
V p P
T
Cp
以岩石的孔隙体积为基数的压缩系数，1/MPa；
C f CP
二、油藏的综合压缩系数
C C f Cl
计算油藏的弹性可采储量：
N AhCPi Pb / Bob
第五节 油藏岩石的渗透性
岩石的渗透性： 在一定的压差作用下，储层岩石让流体在 其中流动的性质。
Ko Kw Kg K
2、相对渗透率
(1)定义：多相流体共存时，每一相的有效渗透率与 岩石绝对渗透率的比值。
K rl
Kl K
(2)相对渗透率的大小
多相流体共存时，各相流体相对渗透率之和总是小于1。
Kro Krw Krg 1
3、相对渗透率曲线 (1)定义：相对渗透率与流体饱和度关系曲线 (2)典型的相对渗透率曲线
(3)流动孔隙度
l＝VVlfp
与可动流体体积相当的那部分孔隙体积 岩石外表体积或视体积
岩石流动孔隙度与作用压差大小有关：
压差越大,岩石孔隙中发生流动的流体体积 越大,则流动孔隙度越大。
三种孔隙度的关系： a >e >l
矿场资料和文献上不特别标明的孔隙度均指有效孔隙度。
三、碳酸盐岩储层孔隙度
t p f
wL
oL
=
w
K rw K ro
w o
=
1
1 w Kro o Krw
第六节 油藏岩石润湿性和油水微观分布
润湿现象: 干净的玻璃板上滴一滴水
水迅速散成薄薄的一层
干净的玻璃板上滴一滴水银
水银聚拢形成球状
在铜片上滴一滴水银
水银呈馒头状
一、岩石的润湿性 1、润湿的定义 液体在表面分子力作用下在固体 表面的流散现象。
《石油地质学》课程笔记
《石油地质学》课程笔记第一章绪论1.1 石油和天然气在现代社会中的地位石油和天然气是现代社会最重要的化石能源，对于全球经济发展和社会进步具有举足轻重的作用。
它们不仅是能源的主要来源，还是化学工业、农业、医药、制冷和运输等行业不可或缺的原材料。
随着全球经济的快速增长，石油和天然气需求持续增加，导致资源紧张和价格波动。
因此，石油和天然气资源的勘探、开发和利用成为各国政府和企业关注的焦点。
1.2 我国油气地质与勘探发展简史我国石油和天然气的开发利用历史悠久，早在公元前就有关于石油和天然气的记载。
20世纪初，我国开始引进西方的地质理论和勘探技术，开展油气资源的调查和勘探。
新中国成立后，我国油气地质与勘探事业取得了举世瞩目的成就。
1950年代，发现了大庆、胜利等大型油田，使我国成为石油生产大国。
此后，我国在陆地和海域油气勘探不断取得突破，形成了多个重要的油气产区。
1.3 世界油气地质与勘探发展简史世界油气地质与勘探的发展历程与人类对能源的需求密切相关。
19世纪初，人们开始使用煤油作为照明燃料，推动了石油勘探的兴起。
随着内燃机的发明和应用，石油需求激增，促使勘探技术不断进步。
20世纪初，地质学家们提出了油气成因理论，为油气勘探提供了科学依据。
此后，地震勘探、钻井技术、油气藏评价等技术的突破，使得油气勘探领域不断扩大，发现了大量油气田。
第二章石油、天然气、油田水的基本特征2.1 石油的元素组成石油是一种复杂的混合物，主要由碳（C）和氢（H）两种元素组成，碳的含量约占83%至87%，氢的含量约占11%至14%。
此外，石油中还含有少量的硫（S）、氮（N）、氧（O）和微量金属元素等。
2.2 石油的化合物组成石油中的化合物主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃。
烷烃是石油中含量最高的化合物，主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。
环烷烃包括环戊烷、环己烷等。
芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。
2.3 石油的馏分组成与组分组成石油可以通过蒸馏分离成不同的馏分，主要包括：轻馏分（液化石油气、汽油）、中馏分（柴油、煤油）、重馏分（润滑油、沥青）和残余油（重油、渣油）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.浊积砂岩体 重力分异的反常现象,深水中粗粒沉积体。 浊积砂岩体的成因：应具备静水条件，以 保证未固结沉积物的保存；有物质来源,(浅海 地区、大陆斜坡地区)、触发机制（地震、断 裂活动），水下滑坡的存在。 形态：平面上为同心状，剖面上为底平 顶凸的透镜状。
岩性：鲍玛序列 A——下部粒序递变层段，砾，粗砂 B——下部平行纹层段，粗-中砂 C——流水波纹层段，细砂 D——上部水平纹层段，粉砂 E——泥岩层段，水平层理，泥 化石：浅水动，植物化石 物性：B、C段较好，分选差一中。 与油气的关系：B、C为较好的储层 发育段，以上及较深水沉积为有利 的生油层发育区。 特点：近水楼台。
立方体排列，堆积越疏松，K大； 菱面体排列，堆积越紧密，K小；
碎屑颗粒磨圆度越好，碎屑岩储集物性越好。
4.胶结物的性质与多少
（1）泥——钙——铁、硅质。 物性 变差 （2）多者差，少者好。 (3）泥质胶结物的矿物成分：蒙、伊、高、绿。 蒙多，膨胀性强，物性差。
Authigenic Kaolinite
第三节 碳酸盐岩储集层
一、储集空间类型 二、 碳酸盐岩储集物性的影响因素 三、碳酸盐岩储层类型
岩性：灰岩、白云岩、生物碎屑灰岩、 鲕状灰岩、礁灰岩等。 结构：颗粒——主要为内碎屑（碎屑、 生屑、鲕粒、晶粒） 灰泥——碎屑小于0.01mm的颗粒 亮晶——化学沉淀物质 孔隙——孔隙、溶洞、裂隙
碳酸盐岩储集岩特点 1.储集空间的大小、形状变化大。 原因：主要受后生作用和构造运动的影响， 如次生孔隙受地下水溶蚀作用，重结晶、 交代等作用的影响较大，裂缝的发育受构 造运动的影响。 2.储集空间的分布与岩石结构（骨架） 特征之间的关系变化大，可由完全依属关 系（如粒间、晶间、生物骨架孔等）到毫 无关系，如溶解孔洞，构造裂缝等。
（2） 河流的沉积特点：凹岸侵蚀、凸岸沉积， 具二元结构，即底部为河床沉积，上部为河漫沉 积。 （3） 砂体形态：平面上是不规则带状，勘探 难度大，剖面上呈顶平底凸的透镜状。
（4） 岩性：底为河道砾岩沉积，中为边滩 或心滩砂岩沉积，该沉积由下至上由粗砂变为 粉砂和泥，上为漫滩泥质沉积。 （5）物性；中部的边滩或心滩沉积的砂岩 物性最好，河道底部的砾岩沉积较差，心滩或 边滩沉积的上部最差（粉砂）。
(2) 亚相划分: ①三角洲分流平原:河流开始大量分差 到海(湖)岸线,可细分为水上平原和水下平 原,具河流沉积特点,总体上比河流沉积细。 a. 砂体形态:条带状 b.岩性:细砂、粉砂、泥岩 c. 物性：分选、磨圈较好，物性较好
② 三角洲前缘 海（湖）岸至浪基面以上。 A. 砂体形态：席状，分布面积广，厚 度较大。 B. 岩性：细砂和粉砂为主 C. 物性：因经波浪的反复淘洗作用， 分选和磨圆均好，岩石的主要成分是石英， 孔渗性高，物性最好。
Illite
Migration of Fines Problem
Jurassic Norphlet Sandstone Hatters Pond Field, Alabama, USA
(Photograph by R.L. Kugler)
纤维状自生伊利石
（4）粘土矿物在砂岩中的分布形式 孔隙中分散质点式好，孔隙内衬式中，孔隙桥 塞式差。
孔隙度 = 14%
Ø=30% Ø=15%
孔隙度＝26.3%
孔隙度＝31.8%
分选一定时：K与粒 粒度粗，K大；分选程度好， 度中值成正比；粒度一定 K大。 时，分选越好，物性越好。
3. 碎屑颗粒的排列方式和圆球度 圆球度高，物性好，除快速堆积外，受距离 时间影响，疏松堆积者物性好。
孔隙度 = 48% 孔隙度= 26 %
实例：大港、大庆、三肇，泥日利亚泥日尔河第 三系三角洲面积可达7.5万km2,美国德克萨斯第三系 罗达尔三角洲10.4万km2。
3.三角洲砂岩体 在河流入海(湖)处形成的扇形砂岩沉积 体。 (1) 成因:河流入海(湖),因其流速和能量骤 减,所推带的泥砂物质沉淀形成。建设型有沉 积，破坏型无沉积，黄河年向海推进2-3Km, 最快可达10km，长江每年36m,但钱唐江则 没有。
(3)三角洲砂岩体形成大油气田的原因: a. 沉积面积大,几十至万km2, b. 剖面厚度大,多个三角洲砂体的迭合,厚 度高达几千米,如杏树岗,砂体厚度达几千米. c. 有丰富的生油母岩区的分布,前三角洲 相和浅--半深海相的泥岩富含有机质的沉积。 d. 储层物性好。 e. 同生断层和同生背斜发育,有利油气聚集。 f. 盖层条件好。
第三章
储二节 碎屑岩储集层 第三节 碳酸盐岩储集层 第四节 特殊岩类储集层 第五节 盖层的类型及其封盖机制
第二节 碎屑岩储集层
一、碎屑岩储层储集空间类型 二、影响碎屑岩储层储集物性的 主要因素 三、碎屑岩储集体类型
第二节 碎屑岩储集层
类型：砂岩、砾岩、粉砂岩 占世界总储量的60％左右 我国多为碎屑岩储层。中、细砂岩常见。
海滩沙
③ 前三角洲：浪基面以下 A. 砂体形态：断续分布状 B. 岩性：泥质岩为主，粉砂岩 C. 物性：较差（因粒度细） D. 特点：富含有机质的粘土沉积为主，主要形 成生油气层。 实例一、大庆油田下白垩统克山——树岗砂岩体， 为湖岸附近的复合三角角洲沉积体，面积约3.0 万 km2,杏树岗油田的葡萄花油层由30个前缘砂体呈叠 瓦状分布,构成大的储油岩体,高产井场均分布在该砂 岩体上。 实例二、世界上最大油气田科威等的布尔甘油 田,可采储量49亿吨.第三大油田--委内瑞拉的波利瓦 尔油田,42亿吨的可来储量,均为三角洲砂岩体储油.
Significant Permeability Reduction High Irreducible Water Saturation
Migration of Fines Problem
Carter Sandstone North Blowhorn Creek Oil Unit Black Warrior Basin, Alabama, USA
2.河流砂岩体 （1）河流的分类： 辩状河：发良在河流的上游，心滩发 育，属坡陡流急性河流； 顺直河流：介于辩状河与曲流河之间 的类型； 曲流河：发育于河流的下游，坡缓流 速低，边滩发育。
河流砂体 （辫状河）
点砂坝
河流砂体
（曲流河）
按河流形成时间分：幼年期河流（坡陡、 流急）；青年期河流；老年期河流（坡缓、 流低、河床摆动性强）。
2. 碎屑颗粒的粒度和分选
粒度：颗粒大小 分选：颗粒的均匀程度 等大者，由公式推导与粒度无关，但粒度大，混杂， 孔、渗性低；粒度小，孔喉小，孔、渗性差。前者分选差， 后者分选好，但孔喉道小。 中一细砂岩，孔、渗性好，与搬运距离有关，与时间 有关，与沉积相有关。
孔隙度 = 48% 孔隙度 = 48%
砂岩中自生粘土矿物的存在形式
(a) 分散状颗粒 （b) 孔隙衬垫 （c）孔隙桥接
（5）胶结方式
5.成岩后生作用
退后生：风化、溶蚀，构造变动，物 性变好。 进后生：压实、变质，物性变差。
碎屑岩的成岩过程
（1）风化作用：粘土矿物经水淋滤，使风化层 物性变好；地下水停滞带，发生再沉积，使物性 变差。 （2）溶蚀作用：可溶性盐类，如被水带走，物 性变好；在水流停滞带，再沉淀，物性变差。 （3）构造作用：产生裂缝，断层，物性变好。 （4）压实作用：颗粒趋于紧密，物性变差。 （5）变质作用：温、压作用下，岩石重结晶， 颗粒变大,物性变差。
洪积扇 砂砾岩体
（3）分布：山前山口地带，面积几十至 几百平方公里，累积厚度可达数千米。 （4）岩性：以中一细砾和砂岩为主，也有 泥质沉积。 （5）结构：可分为根部，腰部、尾部（前 缘）三部分。
（6）物性 根部：巨砾-细砾的混杂堆积，无层理，分 选 差，物性差。 腰部：中一细砾和砂岩，分选较好，韵律 明显，物性好。 尾部：泥岩为主，夹砂及砾岩，物性差。 实例：克拉玛依油田三叠系储层，七个冲 积锥组成，小而肥的油田已开采40多年。
（一）按平面形态 席状砂岩体，分布面积广，长宽上相当； 条带状砂岩体，分布面积中等，长宽比大于3-20； 不规则状砂岩体，分布面积小，厚度不稳定。 （二）按剖面形态分类 层状、块状、不规则状 （三）按成因分类 冲积锥及洪积锥砂岩体 河流砂岩体 三角洲砂岩体 浊积砂岩体
1.冲积锥及洪积锥砂岩体
（1）成因：洪水携带大量的剥蚀区碎 屑物在出山口处因水流能量减弱形成的锥 形或扇形堆积的砂质沉积体。水流速大者 为锥形，稍小者为扇形，也与地形有关。 （2）形态：平面上呈扇形，剖面上呈 楔状（纵），横剖面呈透镜状（底平顶 凸）。
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 内扇 中扇辫状水道 中扇席状砂 外扇 平原主水道
新的叠覆扇
扇三角洲
近岸浊积扇
第三章
储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数
第二节 碎屑岩储集层
第三节 碳酸盐岩储集层
第四节 特殊岩类储集层 第五节 盖层的类型及其封盖机制
(Photograph by R.L. Kugler)
自生高岭石
Authigenic Chlorite
Iron-Rich Varieties React With Acid Occurs in Several Deeply Buried Sandstones With High Reservoir Quality Occurs as Thin Coats on Detrital Grain Surfaces
Jurassic Norphlet Sandstone ~ 10mm Offshore Alabama, USA
(Photograph by R.L. Kugler)
自生绿泥石
Fibrous Authigenic Illite
Significant Permeability Reduction Negligible Porosity Reduction High Irreducible Water Saturation