储层和盖层3

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石油地质学 第二章 储集层及盖层之一

石油地质学 第二章 储集层及盖层之一
0.01 0 5 10 15 20 25
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。

储集层盖层

储集层盖层

对储集层有各种分类方案。

按岩类分为:碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层(包括岩浆岩、变质岩、泥质岩等)按储集空间类型分为:孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、缝洞型储层、孔洞型储层、孔缝洞复合型储层按渗透率的大小分为:高渗储层、中渗储层、低渗储层陆源碎屑岩砾岩(>2mm)砂岩(2-0.05)粉砂岩(0.05-0.005)泥质岩(<0.005)碳酸盐岩灰岩内碎屑灰岩生物碎屑灰岩鲕状灰岩生物灰岩白云岩火山碎屑岩集块岩(>64mm) 火山角砾岩(64-2) 凝灰岩(<2)其它沉积岩硅质岩磷质岩铁质岩绝对渗透率:若岩石中仅有一种流体存在,而且这种流体不与岩石起任何物理、化学反应,这种条件下所反映的渗透率称为岩石的绝对渗透率。

单相渗透率:指单相流体通过岩体孔、裂隙时的渗透率。

有效渗透率:岩石孔隙中多相流体共存时,岩石对其中每相流体的渗透率,称相渗透率。

Ko、Kg、Kw。

相对渗透率:有效渗透率与绝对渗透率的比值油水气饱和度油、气、水在储层孔隙中的体积分别占总孔隙体积的百分数分别称为油、气、水的饱和度。

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残余油饱和度:当被工作剂驱洗过或油藏能量枯竭,不能够继续产出工业油流的时候,油层中仍滞留的石油体积占油层孔隙总体积的百分数,称残余油饱和度。

剩余油:目前尚未采出、并且尚未经工作剂驱洗或波及到的,通过加深对地下储层的认识、改善开发方案或开采工艺水平等措施可以采出的油,称剩余油。

剩余油饱和度:剩余油占油层孔隙总体积的百分数,为剩余油饱和度孔隙结构的测试:压汞法,毛细管压力曲线排驱压力的物理意义:润湿相被非润湿相流体排替所需要的最小压力。

在毛管压力曲线上,就是沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力值。

3.储集层和盖层

3.储集层和盖层

②根据其不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分:
—— 孔隙 和 喉道
③根据大小,岩石孔隙分三类——
◆超毛细管孔隙—— 管形孔隙直径>0.5mm,裂缝宽度> 0.25mm,重力作 用下流体在其中可以自由流动。 ◆毛细管孔隙—— 管形孔径0.5-0.0002mm,裂缝宽0.25-0.0001mm,只 有当外力大于毛细管阻力时,流体才能在其中流动。 ◆微毛细管孔隙—— 管形孔隙直径<0.0002mm,裂缝宽度< 0.0001mm,在 通常温压条件下,流体在其中不能流动。又称束缚孔隙。
①碎屑颗粒的矿物成分:
相同成岩作用下,石英砂岩储性比长石砂岩好。
②碎屑颗粒的粒度及分选性:源自a.粒度越大,φ e 、 K大;分选程度好,φ e 、 K大 粒度一定时,分选越好,物性越好。 b.分选一定时: K与粒度中值成正比。
③碎屑颗粒的排列方式及磨圆度
a.理论上:→立方体排列,堆积越疏松,、 K大; →菱面体排列,堆积越紧密,、 K小; b.碎屑颗粒磨圆度越好,碎屑岩储集物性越好
与油气关系较为 密切的主要为:
冲 积 扇 砂 砾 岩 体
河 流 砂 岩 体
三 角 洲 砂 岩 体
海 岸 砂 岩 体
滨 浅 湖 砂 岩 体
浊 积 砂 岩 体
砂岩储集体形成环境与基本特征
沉积体系 冲积扇 砂体类型及特点 油田实例
砂砾岩体平面上呈扇形,纵剖面呈楔状,横剖面呈透镜 克拉玛依-乌尔禾油田三 状;颗粒粗杂;分选磨园差;孔隙直径变化范围大;扇 叠系。 根和扇中储集性较好。 包括河床、心滩、边滩、决口扇等砂体,剖面呈透镜状;长庆油田侏罗系延安组、 河床砂体呈狭长不规则状,可分叉,剖面顶平底凸,近 阿拉斯加普鲁霍湾油田二 河心厚度大;结构、粒度变化大,分选差;非均质性严 叠、三叠系。 重;孔渗性变化大。

第三章 储集层和盖层

第三章 储集层和盖层
一般地,次生孔隙以裂缝和溶蚀孔隙为主。
(5)按孔隙直径大小分: 三类
1)超毛细管孔隙:管形孔径>500μ m,裂缝宽度>250μ m,在 自然条件(即重力作用)下,流体在其中可以自由流动, 服从达西直线渗流定律。 2)毛细管孔隙:管形孔径为500~0.2μ m,裂缝宽度 250~0.1μ m,流体不能在其中自由流动,只有在外力作用 下,流体才能在其中流动。 3)微毛细管孔隙:管形孔径<0.2μ m,裂缝宽度<0.1μ m。在 通常条件下,流体不能流动。
基质:随碎屑颗粒同时沉积的粘土级(d<μ )颗粒(也叫 杂集)。
受沉积期水动力条件控制:水动力较强时,基质不易沉淀 下来,岩石中基质含量少。 基质含量与砂岩物性的关系
基质含量(%)
基质含量越高,物性越差。
主要黏土矿物
(二)碎屑岩沉积环境对物性的影响
碎屑岩储集层多分布在陆相沉积环境,从剥蚀区开始
b)粒内溶孔: 矿物颗粒内可溶性矿物被溶解所留下的孔隙;
c) 印模孔隙: 矿物颗粒被全部溶解掉,留下与原颗粒大小、 形状完全一致的孔隙。
(4)根据成因分: 原生孔隙和次生孔隙;
原生孔隙:岩石中至今保存下来的、在沉积期形成或业已 存在的孔隙。 一般地,原生孔隙以粒间孔隙为主。
次生孔隙:形成于沉积期后﹙包括成岩后生期、表生期﹚ 的一切孔隙。
的冲积扇环境到深湖中的浊积扇,不同沉积环境中发育的
不同储集砂体,其物性差别较大。
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
公式说明,理论上,孔隙度与颗粒大小无关。
颗粒粒度大小和分选性相关:
二者常密切联系:都取决于沉积介质的能量条件和搬运距离 -随着搬运距离加长,粒度变细、分选变好 -沉积介质的强烈扰动有助于提高分选性 当岩石中矿物颗粒大小不等,粒度对物性有较大影响。一般 地,随粒径加大,总孔隙度减小,而渗透率则增大。

储层和盖层

储层和盖层

Q k F P
L
k QL
F P
渗透率的单位: •SI制:μm2 •CGS制:达西(D)和毫达西(mD) •换算关系为:
1mD=987×10-6μm2=0.987×10-3μm2。
根据渗透率大小可将石油储集层分为6级:
级别 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级
Ⅵ级
渗透率(mD) >1000
1000-100 100-50 50-10 10-1 <1
砂岩孔隙度(%) >20
15-20 10-15 5-10
<5
评价等级 很好 好 中等 差
无价值
二.渗透性
•岩石的渗透性是指在一定压力差下,岩石允许流 体通过的能力。
•岩石渗透性的好坏用渗透率表示。 •当单相流体通过孔隙介质并沿孔隙通道呈层状流 动时,服从达西直线渗透定律(H. Darcy,1856):
(1-0.3)
渗透性评价 极好 好 中等
一般低渗 特低渗 超低渗
(可开发)
•绝对渗透率—单相流体 •有效渗透率/相渗透率—两相以上流体
ko、kg、kw •相对渗透率:kro、krg、krw
kro
ko k
•kro = 0~1。
•有效渗透率和相对渗透率取决于:岩石性质(润湿 性)、流体性质(可吸附性、黏度)及其数量比例 (饱和度)。
➢储层之所以能够储集油气,是因具备了两个特征: 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。
➢决定孔、渗性好坏的根本因素是岩石的孔隙结构。
岩石中的各类孔隙 (红色部分)
1-分选良好、排列疏松的砂; 2-分选良好、排列紧密的砂; 3-分选不良,含泥、砂的砾石; 4-经过部分胶结的砂岩; 5-具结构性孔隙的黏土; 6-经过压实的黏土; 7-发育裂隙的岩石; 8-具有溶隙和溶穴的可溶岩石。

02第二章:储集层和盖层

02第二章:储集层和盖层

第二章储集层和盖层§2.0储集层和盖层我们时常从书本里或新闻节目中了解到,油田开采过程中发生井喷、喷出黑色的油柱或长舌状的火焰(人工点燃气体后),我们还知道,我国大庆油田自1959年被发现(松基3井)至今已有近五十年的历史,累计采油近20亿吨,而大庆油田仍通过磕头机源源不断地采出石油,保持较高产量的连续多年稳产,人们不禁要问,难道地下真有“油湖”或“油河”?人类历经两千多年来对油气的利用和探索,特别是经过近代150年来的油气勘探、开发实践,始终没有发现地下的“油湖”或“油河”的存在,却证实地下的石油、天然气都是储存在岩石的空隙中。

我们把凡是具有连通空隙、能使流体储存并在其中渗滤的岩石(层),称为储集岩(层)。

并非所有的储集层中都储存了油气,如果储集层中储存了油气,就称为含油气层,业已开采的含油气层称为产油气层。

储集层是油气聚集成藏的基本要素,其物理性质及其分布、发育特征直接影响甚至控制着地下油气分布状况、储量和产能。

§2.1.1储集层的物理性质储集层的物理性质通常包括其孔隙性、渗透性、孔隙结构,含油气层还包括其含油气饱和度等。

一、储集层的孔隙性储集层的孔隙性是指空隙形状、大小、连通性与发育程度。

岩石中的空隙按其形状可分为孔隙和裂缝两大类。

孔隙是三维发育的,裂缝主要是二维延展的。

较大的孔隙则笼统地称为孔洞或洞穴,“孔”与“洞”没有严格界限,一般界限为1-4mm。

按照孔隙大小可分为三种类型:超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙(表2-1)。

表2-1 孔隙/裂缝大小分类表(1)超毛细管孔隙:管形孔隙直径大于0.5mm,裂缝宽度大于0.25mm者。

在超毛细管孔中液体能在重力作用下自由流动。

岩石中的大裂缝、溶洞及胶结疏松砂岩的孔隙大多属于此类;(2)毛细管孔隙:管形孔隙直径介于0.0002mm-0.5mm之间、缝宽介于0.0001mm-0.25mm之间者。

在毛细管孔中,由于液体质点之间及液体与孔隙壁之间均处于分子引力的作用下,故其中的液体在重力作用下不能自由流动。

第3章储层和盖层

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

储盖层- 技术课件

储盖层-  技术课件
古地表附近,大气淡水的溶解
(4)构造作用
导致裂缝产生
小结:影响碎屑岩储集空间发育的因素
沉积相类型和砂体的成因 成岩后生作用的类型及强弱
(二)碳酸盐岩储集层
石灰岩储集层 主要包括: 白云岩储集层
碳酸盐岩油气田往往储量大,单井产能高。 世界最大油田沙特阿拉伯的加瓦尔油田,产自碳 酸盐岩,可采储量114.8亿吨。 世界上的9口万吨井有8口都产自碳酸盐岩储层
细粒的机械沉积物,如粘土物质
胶结物:成岩期或后生期的化学
沉淀物,如钙质、硅质
(3)孔隙
3、碎屑岩的储集空间类型
孔隙(pore):原生孔隙、次生孔隙 洞(cavity)>2mm 多与表生淋滤作用有关 缝(fracture): 原生、次生
铸 模 孔
原生粒间孔隙 方解石胶结物被溶解, 形成次生粒间溶孔
我国任丘、四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地
平落二井须二段 储层中的裂缝
溶蚀裂缝孔隙
次生孔隙(secondary porosity)
薄片镜下鉴别砂岩次生孔隙的岩石学标志:
1 部分溶蚀作用;
2 印模;
3 排列不均一性;
4 特大孔隙;
5 伸长状孔隙;
6 溶蚀的颗粒边缘;
7 组分内孔隙;
8 破裂的颗粒;
形成时期:一般后生阶段中期可以形成大量次生孔隙(溶蚀孔隙)
P1
S
P2
达西定律:Q K P1 P2 S
L
Q 为单位时间内流体通过岩石的流量,厘米3/秒;
S 为流体通过岩石的截面积,厘米2;
μ为流体的粘度, 10-3Pa.s ;
L 为岩石的长度,厘米;
(P1-P2) 为流体通过岩石前后的压差,105Pa;

储集层和盖层

储集层和盖层

气、油两相时, 随着饱和度的降 低,渗透率降低
基本特征是具有 孔隙度、渗透率
砂岩储层物性级别表 级 别 特高 高 中 低 特低 渗透率 (10-3μm2)
大于2000 2000-500 500-100 100-10 10-1
孔隙度 %
大于30
25- 30
15--25 10--15 小于10
孔隙度与渗透率之间的关系
表面束缚薄膜较厚,缩小孔隙空间,渗 透性变差(长石)。
矿物的抗风化能力:抗风化能力弱的矿物,则 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。
第二节 碎屑岩储集层 —影响储集性能的地质因素集
2、碎屑颗粒的粒度、分选及排列方式 粒度: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。
储集空间类型 影响储集性能的地质因素
砂(砾)岩储集层的成因类型
第二节 碎屑岩储集层 ---砂(砾)岩储集层的成因类型
砂岩体
冲积扇砂砾岩体 河流砂岩体 三角洲砂岩体 沿岸堤坝 湖泊砂岩体 陆棚砂岩体 浊流砂岩体 风成砂岩体
具有一定形态、岩性和分 布特征,并以砂质为主的 沉积岩体。碎屑岩储集层 以舌状砂岩体的形态出现, 可分为四个带:

② ③
排驱压力(Pd):最大连通喉道
孔喉半径集中范围与百分含量: 饱和度中值压力: 50%饱和度时的压力

最小非饱和的孔隙体积百分数(Smin%):
最小非饱 和的孔隙 体积百分 数(小于 0.04μm的 孔隙)
饱和度中值喉道半 径( Pc50%越低, γ50越大,则孔隙结 构好。) 孔喉半径集中范围 与百分含量
岩石孔隙铸体法: 把染色的环氧化树 脂注入到岩石孔隙 中去然后制成薄片 观察。

024第二章 储层和盖层(第四节 盖 层)

024第二章 储层和盖层(第四节 盖 层)

泥岩、粉砂质泥岩、泥质 粉砂岩、粉砂质
泥岩、泥质粉砂岩
同上
泥质粉、细砂岩
泥质细砂岩
3、盖层厚度和连续性 厚度:越大越好。对于粘土岩,理论上要一米厚度以上,但实际上一般要
几米厚度为好。 连续性:越连续越好。
4、埋深:一般埋深越大,越好。
以上各种评价参数,本质上是孔隙大小。
思考题
1、解释下列名词:区域盖层、盖层、隔层。
等岩盐类岩石。
3、致密碳酸盐岩(灰岩):
如:亮晶灰岩。
4、其他岩类:如:火山岩。 注:盖层和储层在岩石类型
上不是一成不变的。如:泥
质岩可以成为储集层,致密 砂岩也可成为盖层(如图2-30)。
图2-30美国阿巴拉契亚地区百英尺砂岩中油气 藏示意图 (转引自Βрод,1956) 斜线部分为 油藏,圆圈为气藏
2、简述盖层的类型。
3、简述盖层封闭机制
对的。 盖层自封闭:在油气渗漏过程中形成的次生矿物堵住盖层显微孔隙的渗漏作用。 盖层的显微孔隙如图3-19。
图2-26 盖层显微结构空间类型图 (据傅家谟,1992)
三、盖层评价参数 评价盖层封闭性主要从以下方面进行: 1、孔隙大小
孔隙直径小于5×10 —6 cm:好盖层,既能封闭油,也能封闭气。 孔隙直径5×10 —6 —2×10 —4cm,只能作为油藏盖层。 孔隙直径大于2×10 —4cm :不能作为盖层。 2、盖层渗透性和排驱压力 显然,渗透率小和排驱压力大的盖层是好的盖层(见表型
(一)按产状和作用分
1、区域盖层:稳定覆盖在油田上方的区域性的非渗透层。 2、局部盖层(圈闭盖层,狭义的盖层):直接覆盖在圈闭上方的非渗透层。
3、隔层:存在于圈闭内部、对油气有封隔作用的非渗透层。

022第二章 储层和盖层(第二节 储集层类型)

022第二章 储层和盖层(第二节 储集层类型)
孔(孔隙)、洞(大孔隙,大于14mm)和缝。其中裂缝在碳酸盐岩物 性中特别重要,常常是重要的储集空 间和渗滤通道。
2、按与组构关系分(如: Choquette&Pray(1970)分类,图2-27)
由组构决定的孔隙:粒间孔(BP)、 粒内孔(WP)、遮掩孔(SH)、生 长骨架孔(GF)、铸模孔(MO)、 晶间孔(BC)。
Φ=25.96%。
(3)颗粒粒度和分选系数
粒度越大,即便孔隙度不变,渗透率也越大。为了更好地说明此问题, 以裂缝为例.
分选系数一定时,颗粒粒度的越大,渗透率越大(图2-19)。
颗粒粒度中值一定时,分选系数越大,渗透率越小(图2-20)。
注: (a)颗粒粒度:φ=|—lg2(d)(d = 颗粒粒径)。 (b)分选系数:颗粒粒径累计曲线上25%粒径(q1)与75%的粒径(q3)之比(或平方根之
表2-4砂岩孔隙类型分类(据Selly,1976)
类 原生的或沉积的
次生的 或 沉积后的
型 粒间孔
铸模孔、粒内孔 裂缝
成因 沉积作用 溶解作用 岩石破裂
注: 并非所有的粒间孔都是原生的。
Schmidt(1977)分类: (1)粒间孔隙:矿物或岩石颗粒之间的孔隙。 (2)特大孔隙:孔隙直径大于1.2倍相邻颗粒直径的孔隙。 (3)铸模孔隙:颗粒被溶蚀后,留下的与原颗粒形态相同或相似的孔隙。 (4)裂缝:
3、简述碳酸盐岩储层物性影响因素。
三、其他岩类储层 1、砾岩、火山角砾岩:属于广义的碎屑岩。与碎屑岩储渗特点类似。 2、泥质岩和部分煤层:主要是裂缝发育使其产生储渗空间。 3、结晶岩:包括岩浆岩和变质岩。主要是裂缝发育使其产生储渗空间。 4、风化壳:各类岩石经地表的风化作用均可增加孔隙度。
思考题

第二章 储层与盖层

第二章 储层与盖层

μ ——液体的粘度,10-3Pa· s ;L——岩石的长度,cm;(p1-p2) ——液体通过岩石前后的压 差,MPa ;K——岩石的渗透率,μm2 。
因此,渗透率表示在一定压差下,液体通过岩石的能力:
对于气体来说,由于它与液体性质不同,受压力影响十分明显, 当气体沿岩石由p1 (高压力)流向p2 (低压力)时,气体体积要发 生膨胀,其体积流量通过各处截面积都是变数,故达西公式中的体 积流量应是通过沿的平理) ●
二、
[讲解要点] ● ● ●
2.4
非常规储集层
一、岩浆岩储集层 二、变质岩储集层 三、泥质岩储集层
一、
[提问与讨论]
● [讲解要点] ● ●

● ● ● [对比分析]
●多是减温减压条件成因,与沉积岩不同
二、
[讲解要点] ●
三、
[讲解要点]

四、煤岩储集层
[讲解要点] ●煤岩裂缝
暗色泥岩中的垂向裂缝,裂缝与裂缝近于平行裂缝被 石充填,利89井,3435m,沙四上
于是,气体渗透率的公式可写成:
式中 μg ——气体的粘度;Q2 ——通过岩石后,在出口压力(p2)下,气体的体积流量。
2.2
碎屑岩储集层
一、孔隙结构
二、储集层类型
一、孔隙结构
[提问与讨论] ● [讲解要点] ●
●填隙物(胶结物、杂基)
● ●孔隙类型 :粒间孔隙、粒内孔隙、填隙物内孔隙、组合孔隙、 裂隙 ●以粒间孔隙为主,物性好;组合孔隙,次之;粒内孔隙、填 隙物内孔隙最差
式中 φe ——有效孔隙度;ΣVe ——岩样中彼此连通、流体能够通过的孔隙体积之和; Vr ——岩样总体积。
显然,同一岩石的有效孔隙度总小于其总孔隙度,对于未胶 结的砂层和胶结不甚致密的砂岩,二者相差不大,而对于胶结致 密的砂岩或碳酸岩,二者可能有很大差别。目前在生产单位所说 的孔隙度,都是指有效孔隙度,但在习惯上简称为孔隙度。

石油工程概论 储集层和盖层PPT课件

石油工程概论 储集层和盖层PPT课件

风化,在表层出现一个风化孔隙带,使孔、渗
增加,便成为油气储集层。
储集空间
主要是风化孔隙、裂隙,以及构造裂缝,
多发育在不整合带及古地形突起上,构造条件
可使裂隙形成有一定方向性和连通性的裂隙密
集带。
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三、泥质岩储集层 •比较致密性脆的泥质岩产生较密集的裂缝; •泥质岩中含有易溶成分如石膏、盐岩等,经地 下水溶蚀形成溶孔、溶洞,成为储集层; •泥质岩能在一定条件下成为储层,主要是次生 作用(风化、溶蚀、构造)形成孔、缝、洞系统的 结果; •岩性致密,形成条件较复杂,物性变化大;
原生孔隙
粒间孔隙
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粒内孔隙
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填隙物内孔隙
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裂缝(隙)孔隙
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•粒间孔隙,指碎屑颗粒之间未被杂基、 胶结物充填而留下来的孔隙空间,一般有 喉道粗,连通性较好等特点,是砂岩储层 最主要、最普遍的孔隙类型。 •粒内孔隙,碎屑颗粒内部原有的空间部 分所保留下来的孔隙。
5、孔隙度与渗透率的关系
岩石的孔隙度和 渗透率之间有一定的 内在联系,但没严格 的函数关系,碎屑岩 储层、孔隙度和渗透 率一般有一定相关关 系。碳酸岩储层、孔 隙度和渗透率一般没 有相关关系。
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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:
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以上大量储层形成特点说明,形成储层的 岩石类型并不重要,关键在于是否具有孔隙和 渗透性。任何岩类只要在一定的孔隙性和渗透 性,都有可能形成储集层。
因此,储集层的研究,应该多方面进行, 既注意一些已知储集层岩类,也不能完全忽视 一些具有孔隙性和渗透性的未知储集层岩类, 扩大找油、找气领域。

第三章 储集层和盖层

第三章 储集层和盖层

渗透率随着有效孔隙度的增加而有规律地增加。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 岩石的孔隙性和渗透性 四、孔隙度与渗透率的关系
砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图 1-粉沙岩;2-细纱岩;3-中-粗粒砂岩
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第二节 碎屑岩储集层
碎屑岩储集层主要包括各种砂岩、砂砾岩、砾岩、粉砂岩等碎屑沉
泥岩、石膏、硬石膏、泥灰岩等为非渗透性岩层。
能源地质学课件
第三章 储集层和盖层
第一节 岩石的孔隙性和渗透性 二、渗透性 岩石渗透性的好坏,是以渗透率的数值大小来表示的。 单位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积的大小成
正比,而与液体通过岩石的长度以及液体的粘度成反比
QK
p1 p 2 S




由上式可见,表示颗粒大小的 r 消去了:这说明当岩石由均等小球 体颗粒组成时,其孔隙度与颗粒大小无关。
实际上组成岩石的颗粒往往大小不等,于是大颗粒之间构成的大孔
隙就会被小颗粒所充填,使孔隙体积变小、孔隙直径变小,原来彼 此连通的孔隙变得互不连通,从而降低了岩石的孔隙性和渗透性。
在一般情况下,颗粒的分选程度愈好,孔隙度和渗透率也愈大。
积岩。它们是世界油气田的主要储集层类型之一,也是我国目前最重
要的储集层类型。 一、碎屑岩储集层的孔隙类型及储集物性的影响因素 1、孔隙类型 碎屑岩储集层:是由成分复杂的矿物碎屑、岩石碎屑和一定数量 的胶结物所组成。其储集空间主要是碎屑颗粒之间的粒间孔隙,它是 在沉积和成岩过程中逐渐形成的,属于原生孔隙。居主要地位。 在碎屑岩成岩以后,受后期构造运动的影响,可以形成一些裂缝、 节理,属于次生孔隙。居次要地位。
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其重要意义是扩大了油气储集层研究的视野。 1.火山岩储集层
以火山碎屑岩作为储层的油田较常见。 2.变质岩储集层
储集空间主要是一些风化孔隙,裂隙,以及构 造裂缝。
3.泥质岩储集层 只有那些较脆的泥质岩,在构造应力作用下产生
了较密集的裂缝,或含有易溶成分,经地下水溶蚀形 成溶孔、溶洞时,才能作为储集层。
二.碳酸盐岩储集层
(一) 孔隙空间特征
碳酸盐岩储集层主要是一些多孔的粒屑 灰岩、生物骨架灰岩和白云岩等。其孔隙类型 可分为:原生孔隙、次生孔隙和裂缝三类。
碳 酸 盐 岩 孔 隙 类 型 示 意 图





孔隙类型
1.受组构控制的原生孔隙 ① 粒间孔隙; ② 遮蔽孔隙; ③ 粒内孔隙; ④ 生物骨架孔隙; ⑤ 生物钻孔(潜穴) 孔隙; ⑥ 鸟眼孔隙; ⑦ 收缩孔隙; ⑧ 晶间孔隙。
初始粒间孔隙较多,但由于 沉积以后的改造,溶洞、裂 缝发育,变化很大
与颗粒分选作用和直径关系 较小,受次生作用影响较大

孔隙形状
主要取决于颗粒形状
变化很大

பைடு நூலகம்
性 质
成岩作用对 物性的影响
由于压实作用和胶结作用, 原始孔隙有所减小
影响很大,能够形成、消失 或完全改变孔隙。胶结作用 和溶解作用很重要
的 裂隙的影响对储集 比 层性质的影响
并可多次进行,多世代的胶结对孔隙系统的破坏作用更 为严重。主要胶结物是亮晶方解石、石膏、硬石膏。
成 岩 作 用 对 碳 酸 盐 岩 空 隙 的 影 响
重结晶作用——随T、P 的升高,矿物成分不变,而 晶体大小、形状和排列方位 发生了变化,使得原本致密、 细粒结构的岩石→粗粒、疏 松、多晶间孔隙的岩石,从 而改善了储层物性;
生物壳粒间、粒内溶孔
广东流花油田
N1
介壳滩 湖泊缓坡颗粒坪
破裂、溶蚀
介壳灰岩
层间缝及其溶孔、构造缝
四川八角场油田
Jl
坡积
台缘缓坡
溶蚀
塌积角砾碳酸盐岩
晶间、砾内溶孔,垮塌大型洞穴
宁夏天环构造
O1
礁岩
沉 积
礁丘

浅滩
湖泊水下低隆礁 湖泊陡坡礁丘
湖泊近岸浅滩
云化、淋滤、溶蚀 藻骨架白云岩、球粒白云岩 云化、淋滤、溶蚀 骨架、颗粒、泥品碳酸盐岩
一般不重要
影响很大

孔隙性与渗透 性之间的关系
比较一致,一般决定于 颗粒大小和分选情况
两者关系变化很大,一般与 颗粒大小、分选情况无关
三.其它岩类的储集层
我国目前已探明储量中约有15%的储量由于油 气藏或储层类型比较复杂,而作为边际油田尚未动 用。其中包括岩浆岩、变质岩、泥岩、低渗透等特 殊类型储层。
淋滤、溶蚀
颗粒灰岩
骨架孔 骨架孔、粒间孔、体腔孔
粒间溶孔、粒内孔
山东平方王油田
E2
山东平方工油田
E2
天津王徐庄油田
山东垦利油田
T1
构造 裂缝 台地局限海、潮坪泥灰坪
裂缝
裂缝—深 岩溶
台地开阔海水下生屑坪
破裂 破裂、溶蚀
泥质灰岩 生屑灰岩
构造缝 构造缝、沿缝溶洞
四川永安场气田
T1
四川纳溪气田
P1

特征

洞穴 台地陆表海蒸发潮坪
风化、淋滤
隐藻白云片
多种岩镕孔、洞、缝
河北任丘油田
Ji1
洞穴填集角砾岩
洞穴及其填集物之间,砾内的多种孔、洞、缝
山东孤北油田
O2
云质藻坪 台地蒸发海潮间藻坪 溶蚀、破裂 隐藻白云岩、粘结白云岩
藻架孔洞、晶问孔、溶孔粘结腔孔
四川威远气田
Z2
云化灰坪 台地局限海潮间灰云坪 云化、破裂
中国碳酸盐岩油气储层类型
——古风化壳型、沉积成岩型、沉积相型、构造裂缝型
3 储层类型 控型 亚型
沉积相
主要成岩作用
主要储集岩
储渗空间
典型油气田
层位
古 膏溶 风
台地蒸发海膏云坪 风化、淋滤、塌陷
膏溶孔洞白云岩
膏溶、塌裂孔、洞、缝
四川相国寺气田
C2
陕西靖边气田
O1
化 潜山 台地陆表海蒸发潮坪 风化、淋滤
2.溶解作用形成的次生孔隙 ① 粒内溶孔和印模孔; ② 粒间溶孔; ③ 溶孔、溶洞、溶沟; ④ 角砾孔隙。
3.裂隙 成岩裂缝: 构造裂缝:成组分布、具一定方向性,可
分为张、压、扭性。
碳酸盐岩溶解作用与喀斯特地貌
㈡.影响碳酸盐岩储层物性的因素
① 沉积环境:水动力条件强有助于原生孔隙的形成。
②成岩后生作用: 溶解作用:地下水带走了易溶矿物形成次生孔隙。 胶结作用:可发生在沉积物堆积之后的任何阶段,
五、我国主要油气区储集层的类型和时代分布
时代
油区
QN E K
J
TP C
S O ∈ Z AnZ
塔里木





准噶尔
▲▲

▲▲

吐哈

柴达木
▲▲▲

玉门


鄂尔多斯

▲ ▲ ▲★

四川
▲★ ★ ★

*四、储层评价的原则与方法
1.宏观与微观研究相结合 (1)通过区域性相分析,找出有利相带的部位, 并确定其类型、展布和规模;(微相) (2)查明该地质体(如砂岩体)中孔隙发育的层段、 厚度、储集空间的类型与成因及孔隙结构特征;
(3)确定孔隙空间的分布规律及其连通性情况; (4)研究油气水在其中的分布规律。 2. 综合研究 (1)野外地质调查,盆地四周出露地层; (2)地层录井资料分析(气泡); (3)测井资料解释(解释φ、K、So); (4)实验室岩心分析(直接分析孔渗性、孔隙类型 大小); (5)开发动态资料分析(产液量井间干扰、放空、 井漏)。
四 )
沉积物原始 孔隙度
砂岩 一般 25 ~ 40%
碳酸盐岩 一般 40~70%


岩石的最终 孔隙度

一般为原始孔隙度的 一半或一半以上,储 集层普遍为 15~30%
一般是原始孔隙度的很小 一部分或近于零,储集层 中普遍为 5~15%


孔隙类型


孔隙大小与 沉积的关系
几乎全为粒间孔隙
与颗粒直径和分选 作用密切有关
白云岩化作用——即白 云石取代方解石、硬石膏和 其它矿物的作用。一般对孔、 渗性有好的作用。
(三)常见碳酸盐岩储层的类型及其特征 1、孔隙型储集层(包括礁型):沙特加瓦尔油 田:J3砂屑灰岩产油 2、溶蚀型储集层:岩溶发育地区 3、裂缝型储集层:伊朗R阿斯马利灰岩裂缝 储层,加奇沙兰油田 4、复合型储集层:任丘古潜山
粉晶白云岩
晶间孔、裂缝
四川卧龙河气田
T1
沉 积 暴露浅滩 台地局限海浅滩 云化、淋滤、溶蚀
、 成
云化礁 台缘礁、水下低隆礁
云化、溶蚀
颗粒白云岩 砂糖状内云岩
粒间及轮内溶孔 晶间溶蚀孔、洞
四川卧龙河、阳高寺气田 T1
四川磨溪气田
T2
四川板东气田
P2
岩 溶蚀礁 台缘瞧、水下低隆破 淋滤、溶蚀
礁灰岩、颗粒灰岩
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