储层孔隙结构
1、孔隙、喉道、孔隙结构的概念是什么？
1、孔隙、喉道、孔隙结构的概念是什么？答：储集岩中的储集空间是一个复杂的立体孔隙网络系统，但这个复杂孔隙网络系统中的所有孔隙（广义）可按其在流体储存和流动过程中所起的作用分为孔隙（狭义孔隙或储孔）和孔隙喉道两个基本单元。
在该系统中，被骨架颗粒包围着并对流体储存起较大作用的相对膨大部分，称为孔隙（狭义）；另一些在扩大孔隙容积中所起作用不大，但在沟通孔隙形成通道中却起着关键作用的相对狭窄部分，则称为孔隙喉道。
储层孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布、相互连通情况，以及孔隙与喉道间的配置关系等。
它反映储层中各类孔隙与孔隙之间连通喉道的组合，是孔隙与喉道发育的总貌。
2、简述碎屑岩的孔隙和喉道类型。
答：（1）孔隙类型：1）成因分类①原生孔隙；②次生孔隙；③混合孔隙。
2）按孔隙产状及溶蚀作用分类①粒间孔隙；②粒内孔隙；③填隙物内孔隙；④裂缝孔隙；⑤溶蚀粒间孔隙；⑥溶蚀粒内孔隙；⑦溶蚀填隙物内孔隙；⑧溶蚀裂缝孔隙。
3）成因及孔隙几何形态分类①粒间孔隙；②微孔隙；③溶蚀孔隙；④裂缝。
4）按孔隙直径大小分类①超毛细管孔隙；②毛细管孔隙；③微毛细管孔隙。
5）按孔隙对流体的渗流情况分类①有效孔隙；②无效孔隙。
（2）喉道类型：①孔隙缩小型喉道。
②颈型喉道。
③片状喉道。
④弯片状喉道。
⑤管束状喉道。
3、简述碳酸盐岩的孔隙和喉道类型。
答：（一）孔隙类型（1）按形态分类：孔、缝、洞。
（2）按主控因素分类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生物钻孔孔隙及生物潜穴孔隙；⑥鸟眼孔隙；⑦收缩孔隙；⑧晶间孔隙。
2）溶解作用形成的次生孔隙①粒内溶孔和溶模孔隙；②粒间溶孔；③其他溶孔和溶洞；④角砾孔隙。
3）碳酸盐岩的裂缝①构造缝；②成岩缝；③沉积—构造缝；④压溶缝；⑤溶蚀缝。
（3）按成因或形成时间分类①原生孔隙；②次生孔隙。
（4）按孔径大小分类按孔径大小可将碳酸盐岩储集空间分为七种类型。
储层微观孔隙结构
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
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颗粒
杂基
微孔隙
喉道
孔隙
图 5－4 碎屑岩孔隙喉道的类型示意图（据罗蛰潭、王允诚，1986）
（a）喉道是孔隙的缩小部分；（b）可变断面收缩部分是喉道；（c）片状喉道； （d）弯片状喉道；（e）管束状喉道； 10
三、碳酸盐岩的孔隙和喉道类型
Bill Yu
2.裂缝
①构造裂缝：②隐爆裂缝：③成岩裂缝： ④风化裂缝：⑤竖直节理：⑥柱状节理： 按成因火山岩的储集空间还可划分为原生储集空间和次生储集空间两类。
3.孔缝组合类型
各种储集空间多不是单独存在，而是呈某种组合形式出现。
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表 5-2 火山岩储集空间类型（据赵澄林，1997，以苏北阂桥地区火山岩为例）
括扩大的粒间孔、特大孔、粒内
孔隙。
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4
二、碎屑岩的孔隙和喉道类型
Bill Yu
z溶蚀粒内孔隙：指碎屑颗粒内部所含可溶矿物被溶，或沿颗粒解理等易溶 部位发生溶解而成的孔隙。 z溶蚀填隙物内孔隙：指填隙物受溶蚀作用所形成的孔隙。 z溶蚀裂缝孔隙：是流体沿岩石裂缝渗流，使缝面两侧岩石发生溶蚀所致。
250μm～0.1μm之间。流体在这种孔隙中，由于受毛细管力的作用，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。微裂
缝和一般砂岩中的孔隙多属这种类型。
（3）微毛细管孔隙：管形孔隙直径＜0.2μm，裂缝宽度＜0.1μm。在通常温度
和压力条件下，流体在这种孔隙中不能流动；增加温度和压力，也只能引起流体
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层具有不同于传统储层的微观孔隙结构特征，主要包括以下几
个方面：
1.多级孔隙结构：页岩储层具有多级孔隙结构，包括纳米级孔隙、亚
微米级孔隙和微米级孔隙等。
其中，纳米级孔隙是最主要的，其孔径在
1-100纳米之间，表面积极大，可导致高吸附和强吸附作用，是储层存储
和输出气体的主要通道。
2.次生孔隙：由于地层压实和自然作用，页岩储层中会产生次生孔隙，这些孔隙可能是裂缝、缝隙、微裂缝、微栓、解理缝等，其形态复杂，大
小和分布不均匀，对储层的渗透性和孔隙结构起着重要作用。
3.高孔隙度：页岩储层中孔隙度普遍较高，大约在2%-10%之间，孔
隙度高可提高储层的渗透性，但也容易导致相对较低的孔隙连通率，进而
影响输出能力。
4.多种孔隙类型：页岩储层中含有不同类型的孔隙，包括毛细管孔隙、微缝孔隙、孔洞孔隙等，这些孔隙类型的不同对储层的渗透性和输出能力
产生不同的影响。
综上所述，页岩储层中的微观孔隙结构非常复杂，其研究是深入理解
储层储存和输送天然气的关键。
孔隙结构在储层分类评价中应用的研究
孔隙结构在储层分类评价中应用的研究
储层是指地下含油气或水的岩石层，其物性参数对油气勘探和开发有着至关重要的影响。
而孔隙结构是储层物性参数中最为重要的一个因素，它不仅关系到储层的孔隙度、渗透率、孔径分布等基本物性参数，还对储层的油气储量、储层类型、储层成因等方面有着重要的影响。
因此，在储层分类评价中，孔隙结构的应用是非常重要的。
一、孔隙结构对储层类型的影响
孔隙结构是储层类型的重要标志之一。
根据孔隙结构的不同，储层可以分为裂缝型、孔洞型和混合型三种类型。
其中，裂缝型储层的孔隙结构是由裂缝组成的，渗透性较强，但储量较少；孔洞型储层的孔隙结构是由孔洞组成的，储量较大，但渗透性较弱；混合型储层则是由裂缝和孔洞组成的，具有较高的储量和渗透性。
二、孔隙结构对储层成因的影响
孔隙结构还可以反映储层的成因。
例如，碳酸盐岩储层的孔隙结构是由溶蚀作用形成的，因此孔隙度较高，但孔径分布不均匀；而砂岩储层的孔隙结构则是由沉积作用形成的，孔隙度较低，但孔径分布均匀。
因此，通过对孔隙结构的分析，可以更加准确地判断储层的成因类型。
三、孔隙结构对储层油气储量的影响
孔隙结构还可以反映储层的油气储量。
例如，孔洞型储层的孔隙结构比裂缝型储层更容易形成油气聚集，因此储量较大；而裂缝型储层的孔隙结构则不利于油气的聚集，因此储量较少。
因此，在评价储层油气储量时，需要对孔隙结构进行分析。
总之，孔隙结构在储层分类评价中的应用是非常重要的。
通过对孔隙结构的分析，可以更加准确地判断储层的类型、成因和油气储量，为油气勘探和开发提供重要的参考依据。
储层孔隙结构
（二）喉道类型 在储集岩复杂的立体孔隙系统中，控制其渗流能力的主要是喉道或主流喉道，以及主 流喉道的形状、大小和与孔隙连通的喉道数目。 碎屑岩骨架颗粒的表面结构和形状（圆度、球度）影响喉道壁的粗糙度。分选和磨圆 差的颗粒常使喉道变得粗糙曲折，直接影响其内部流体的渗流状态。骨架颗粒的接触关系 和胶结类型也影响喉道形状。 。 在不同的接触类型和胶结类型中，常见有五种孔隙喉道类型（图 5-4）
图 5- 1
储集岩孔隙网络系统
a—砂岩孔隙空间结构放大模型（据陈碧珏，1987） ；b—储集岩立体孔隙网络系统（据邸世祥，1991） ； c—岩石孔隙结构示意图（据陈作全，1987）
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流体在岩石中沿着这一自然复杂的立体孔隙网络系统流动时，必须经过一系列交替 着的孔隙和喉道，且都受流体流动的通道中最小的断面（喉道直径）所控制，即所有的孔 隙都受喉道所控制。由此可见，喉道的粗细特征必然严重地影响岩石的渗透性。对于同样 大小的孔隙空间，由于孔隙空间的多少及宽窄不同，岩石渗透性可能差别很大。孔隙喉道 的几何形状是控制油气生产潜能的关键，也就是说，液体流动条件取决于孔隙喉道的结构 （包括孔喉半径的大小，截面形状）以及石油与岩石的接触面大小等。 由于储集岩孔隙系统十分复杂，而常规物性不一定能完全反映岩石的特征。除了常规 物性与孔隙结构具有一致性外，在沉积特征变化较大的砂岩和各类碳酸盐岩中可以经常遇 到其孔隙结构特征与常规物性呈现出不一致性。可见，在储层研究中，仅开展常规物性研 究往往是不全面的，还必须特别重视对储层孔隙结构的研究。
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储层地质学(中国石油大学)-3储层的主要物理性质
在注水开发油田，含水百分数不断上升，其变化的含水饱
和度称之为自由水饱和度。 3 、含水饱和度与孔隙度、渗透率等参数间的关系 关系较为密切。
四、岩石的比表面
1、概念 单位体积岩石中所有颗粒的总表面积。是度量岩石颗粒 分散程度的物理参数。颗粒越细，比表面越大。 2、岩石比表面的计算
沙姆韦和伊格曼提出的沉积物的颗粒比表面积估算图
晶粒之间形成片状喉道。
（四）碳酸盐岩储集岩中的孔隙结构
捷奥多罗维奇根据孔隙的大小、形状和相互连通关系的分类： 1、孔隙空间由孔隙及相当于孤立的近乎狭窄的连通喉道组 成。
（2）孔隙空间的缩小部分为连通喉道，喉道变宽即成孔隙。
（3）孔隙由 细粒孔隙性 连通带所连
通
（4）孔隙系 统在白云岩
的主体或胶
（3）相对渗透率 饱和多相流体的岩石中，每一种或某一种流体的有效渗透 率与该岩石的绝对渗透率的比值。
（二）碳酸盐岩的渗透率
1、碳酸盐岩总渗透率和渗透率贡献值
2、利用岩心资料计算裂隙渗透率
3、帕森斯的碳酸盐岩储集岩裂隙渗透率公式
（三）渗透率的影响因素 主要影响因素：粒度和分选，有正相关性。 研究资料：结晶石灰岩和白云岩的粒径大于0.5mm时，
二、砂岩储集岩的孔隙与喉道类型以及孔隙结构特征 （一）砂岩储集岩的孔隙类型 1、原生孔隙
是岩石沉积过程中形成的孔隙。形成后没有遭受过溶蚀
或胶结等重大成岩作用的改造。 （1）粒间孔隙 发育于颗粒支撑碎屑岩的碎屑颗粒之间的孔隙。具有孔 隙大、喉道较粗、连通性好以及储渗条件好的特征，是最重
要的有效储集孔隙类型。
分为3大类15种基本类型。
2、根据碳酸盐岩储渗条件的孔隙分类 主要考虑储层孔隙对流体的储集与渗滤影响，采用根据
石油天然气地质学 第4章储层孔隙结构新进展
51
52
二、毛管压力曲线常规定量分析
(四)孔隙－喉道分选性
75% 总饱和度下的压力 PTS 25% 总饱和度下的压力
(五)储层级别(Reservoir grade)
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2、破裂孔隙－裂缝（fracture）
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2、破裂孔隙－裂缝（fracture）
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二、次生孔隙 （secondary porosity）
3、晶间孔隙 ---重结晶作用晶间孔为主
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2 碳酸盐岩基块的喉道类型：管状喉道 孔隙缩颈喉道 片状喉道
五、碳酸盐岩储层的孔隙结构
1 孔隙空间由孔隙及相当孤立的近乎狭窄的连通喉道组成。 2 孔隙空间的缩小部分为连通喉道，喉道变宽即成孔隙。 3 孔隙由细粒孔隙性连通带所连通，镜下可见连通支脉。 4 孔隙系统在白云岩的主体或胶结物的颗粒之间发育，孔隙大 部分反映了颗粒外形。 5 孔隙主要由裂缝沟通。 6 由两种以上基本孔隙结构构成。
孔喉分选性则是指孔喉大小分 布的均一程度
50
第四节
压汞数据的孔隙结构参数研究进展
二、毛管压力曲线常规定量分析
(一)排驱压力(displacement pressure) Wardlaw和Taylor(1976) :取饱和度为20%时对应的压力为排驱压力。
Schowalter(1979):把汞饱和度在10%的压力定义为排驱压力。 在毛管压力曲线上, 沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力 值就是排驱压力(Pd)。
油气田微观储层特征对开发效果的影响
油气田微观储层特征对开发效果的影响油气田的微观储层特征对开发效果具有重要影响。
微观储层特征主要包括储层岩性、孔隙结构、孔隙度、渗透率、饱和度、压力等参数。
下面将从不同的角度详细阐述这些特征对开发效果的影响。
首先，储层岩性是指储层的岩石类型、成分和物性特征。
不同的岩性具有不同的储集特征，对油气的保存和流动能力也有较大影响。
例如，砂岩储层的孔隙度较高、孔隙连接性好，因而具有较好的储集、输导油气的能力；而页岩等非常规储层具有较低的可渗透性和低孔隙度，因此需要采用特殊的开发技术才能实现商业开发。
因此，储层岩性对开发效果具有很大的影响。
其次，孔隙结构是指储层中孔隙的形态和分布特征。
孔隙结构对储层的渗流能力影响较大。
如果孔隙结构复杂、孔隙分布均匀、孔隙连接性好，那么储层的渗透率会较高，对油气的储集和流动能力较好；相反，如果孔隙结构简单、孔隙分布不均匀，那么渗透率会较低，开发效果会受到影响。
因此，对于具有复杂孔隙结构的储层，需要采取相应的开发技术，提高开发效果。
此外，孔隙度是指储层中的孔隙体积与储层体积的比值。
孔隙度直接影响储层的储集能力。
孔隙度越高，储集油气的能力越强；相反，孔隙度越低，储集油气的能力越弱。
因此，有较高孔隙度的储层往往具有较好的开发效果。
另外，渗透率是指储层中油气流动的能力。
渗透率越高，储层流体的流动速度越快，从而提高开发效果。
然而，渗透率受到多种因素的影响，如孔隙结构、孔隙度、饱和度等。
为了提高储层的渗透率，可以通过增加孔隙度、改善孔隙结构等方式来进行改善。
此外，储层的饱和度也会对开发效果产生影响。
饱和度是指储层中油气的含量。
如果饱和度较高，说明储层中含有较多的油气资源，有较好的开发潜力；相反，如果饱和度较低，储层的开发效果会受到限制。
因此，对于饱和度较低的储层，需要采取相应的开发措施，提高开发效果。
最后，储层的压力也是影响开发效果的重要因素。
压力对储层中油气的产能和流动性具有显著影响。
如果储层的压力较高，油气的产能较高，利于油气的开采；相反，如果储层的压力较低，油气的产能较低，开发效果会受到限制。
岩石储层孔隙结构特征及其对储层物性的影响
岩石储层孔隙结构特征及其对储层物性的影响岩石储层是指在地下埋藏着石油、天然气等可开采的资源的岩石层。
岩石储层的孔隙结构特征是指岩石中孔隙的形态、分布和尺寸等相关特征。
这些特征对储层的物性即岩石孔隙中流体的渗透性、储存性和导流能力等起到至关重要的影响。
岩石储层的孔隙结构特征由岩石的类型、成分、结构、成岩作用等多种因素决定。
不同类型的岩石如砂岩、页岩、碳酸盐岩等具有不同的孔隙结构特征。
以砂岩为例，其孔隙主要由粒间孔和溶蚀孔组成。
粒间孔是指砂粒之间的空隙，而溶蚀孔则是砂岩中溶解了的岩屑所形成的孔隙。
这些孔隙的形态和分布对储层物性产生重要影响。
孔隙的形态对储层物性起到直接影响。
孔隙形态可分为圆形、连通型、不连通型等。
圆形孔隙的渗透性较高，而不规则的孔隙形态则会降低渗透性。
连通型孔隙指孔隙之间可以相互连接，有利于流体的运移和储存；不连通型孔隙则储存和流动能力有限。
因此，孔隙形态对于岩石储层的渗透性和储藏能力具有重要影响。
此外，孔隙的尺寸也对储层物性产生重要影响。
具有合适尺寸的孔隙对流体的渗透和储存有较好的效果。
太小的孔隙会限制流体的渗透，太大的孔隙则会导致流体的稀释和流失。
研究表明，当孔隙的尺寸适中时，流体在孔隙中的分布更加均匀，提高了流体运移的效率。
岩石储层的孔隙结构特征还影响着储层的渗透性和导流能力。
渗透性是指流体在岩石孔隙中的运动能力，导流能力是指流体在岩石孔隙中的传输能力。
孔隙结构的不同会导致储层的渗透性和导流能力的差异。
孔隙结构复杂、孔隙连通性好的岩石储层通常具有较高的渗透性和导流能力，便于石油、天然气等流体的开采和运输。
在岩石储层的勘探和开发中，了解孔隙结构特征对储层物性的影响非常重要。
通过研究岩石中的孔隙结构，我们可以评价储层的质量，预测岩石层的渗透性和导流能力，并制定相应的开采方案。
目前，通过地球物理勘探手段如测井等可以获取岩石孔隙结构的信息，辅助岩心分析和物理模型建立，从而提高勘探和开发的精度和效率。
多孔介质储层参数
多孔介质储层参数
多孔介质储层参数通常是指描述储层岩石孔隙结构特征和流体性质的参数。
这些参数对于储层的评价、预测和开发具有重要意义。
以下是常见的多孔介质储层参数及其影响因素：
1. 孔隙度（Porosity）：孔隙度是描述储层中孔隙空间占总体积比例的参数。
孔隙度的大小直接影响着储层的储集性能和渗透性。
2. 渗透率（Permeability）：渗透率是描述储层对流体渗流能力的参数，它反映了储层中孔隙通道的连通性和流体通过孔隙隙隙的能力。
3. 孔隙结构（Pore Structure）：孔隙结构描述了储层中孔隙的大小、形态和连通性等特征，对储层的渗流性能和流体储集能力有着重要影响。
4. 饱和度（Saturation）：饱和度是指储层中的流体饱和度，包括孔隙中的水饱和度和油气饱和度，是评价储层中流体储集和流动状态的重要参数。
5. 孔隙度分布（Porosity Distribution）：孔隙度分布描述了储层中孔隙度的空间分布特征，对流体在储层中的分布和流动有着重要影响。
6. 储层压力梯度（Reservoir Pressure Gradient）：储层压力梯度是指储层中的压力随深度的变化率，是评价储层压力及流体动力学性质的参数。
7. 渗流方向（Permeability Anisotropy）：渗流方向描述了储层中不同方向的渗流性能差异，对储层的开发方案和注采策略有重要的指导意义。
以上是常见的多孔介质储层参数及其影响因素，了解和评价这些参数对于储层的勘探开发和生产管理具有重要的指导作用。
通过综合分析和评价这些参数，可以更好地理解储层的储集性能、渗流性质和流体动力学特征，为储层的高效开发和生产提供科学依据。
1.2储层岩石的孔隙性
§1.2储层岩石的孔隙性
开发实践证明，孔隙类型、孔隙结构是决定 储层性能的根本因素和影响油气井产能的重要
因素。
储层孔隙性是决定油气藏规模和开发价值的
重要储层特征。
1
孔隙性
一、储层岩石的孔隙和孔隙类型
岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它固 1.孔隙 体物质充填的空间。 喉道：指在颗粒间连通的狭窄部分。 孔隙 砂岩 空隙 溶洞（空洞） 孔隙 类型 碳酸盐岩 裂隙(缝)
砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、后来 的成岩后生作用引起的变化以及胶结状况。
2
孔隙性
2.储层岩石的孔隙特征
碎屑岩：粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 碳酸盐岩：原生孔、溶蚀孔、生物钻孔、 收缩孔和裂缝孔隙等。
3
孔隙性
孔隙类型
4
孔隙性
① 粒间孔隙 指由颗粒围成的孔隙称为粒间孔隙。 特点：胶结物含量少； 孔隙性和渗透性较好
②地下水活跃溶蚀岩石颗粒及胶结物,使岩
石孔隙度增加；
③地下水中的矿物质沉淀,充填或缩小岩石
孔隙,导致岩石孔隙度减小。
40
孔隙性
七、研究岩石孔隙度的方法
1.实验室方法 ①测定岩石总体积的方法
●尺量法 ●排开体积法
(2.以井下测试技 术为基础的方法)
●浮力测定法
②测定岩石骨架体积的方法
●比重瓶法 ●沉没法 ●气体膨胀法
负值表示曲线为细歪度
21
孔隙性
3、峰态
22
孔隙性
四、储层岩石的孔隙度
23
孔隙性
四、储层岩石的孔隙度
24
孔隙性
1. 孔隙度的定义
或：单位岩石体积中孔隙体积所占的比例。
正方体：
储层岩石的孔隙结构和孔隙性全文
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
本节内容
储层岩石的孔隙结构 岩石孔隙度概念 影响孔隙度大小的因素 岩石孔隙度的测定 孔隙度与表征性体积单元 储层岩石的压缩性
第1章2节
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
四、岩石孔隙度的测定
从定义：
知f 与Vb、Vp、Vs 三个参数有关 →求出其中任意两个，则可算得f。
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
（4）水银法
原理：将岩样放入汞中，通过排除汞的体积确定岩样 总体积。
（汞是大分子液态金属，为非润湿流体。常温、 压下，汞不能进入岩样孔隙中。）
特点：快速、准确，但对人体有害。
适用对象：没有大的溶孔、溶洞的岩样。
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
2. 岩石孔隙体积Vp的测定
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
注意： 流动孔隙度fff与有效孔隙度fe的区别.
fff 不考虑无效孔隙，排除了被孔隙所俘留的液体 所占据的毛管孔隙空间（包括有效孔隙和液膜占 据的空间）。
fff 随地层压力的变化及岩石、流体间物理-化学性
质的变化而变化。fff 是动态参数，在数值上是不
确定的。
第1章2节
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
（3）饱和煤油法
原理：利用阿基米德浮力原理进行测量。 步骤：将干岩样抽真空后饱和煤油，称重：
饱和煤油岩样空气中重：w1
饱和煤油岩样煤油中重：w2
则岩样：Vb
w1 w2
ro
式中：ro—煤油密度，g/cm3
适用对象：外表不规则，但不疏松、不垮、不碎的岩样。
第1章2节
3. 埋深对孔隙度的影响
颗粒排列方式：埋深↑→排列紧密→fz↓； 对孔隙的改造：温、压、地下水等→fz 改变。
储层孔隙结构课件
基于孔隙结构模型，优化油田开发方案，提高油 田开发的经济效益。
剩余油散布预测
利用孔隙结构模型模拟油田的剩余油散布，为后 续的油田开发提供指点。
06
CATALOGUE
储层孔隙结构研究展望
多学科交叉研究
地质学
研究储层孔隙结构的形成、演变和散布规律，为储层评价和开发 提供基础数据。
物理学
研究孔隙中流体的流动和传热传质规律，为提高采收率和降低能 耗提供理论支持。
模型建立
基于地质数据、地震数据和测井 数据，利用建模软件建立孔隙结
构模型。
模型验证
将建立的模型与实际油田数据进 行对照，验证模型的准确性和可
靠性。
模型优化
根据验证结果，对模型进行优化 调整，提高模型的精度和可靠性
。
孔隙结构模拟在油田开发中的应用
产能预测
利用孔隙结构模型模拟油田的产能变化，为油田 开发提供决策根据。
孔喉配位数
孔喉配位数是指储层岩石中孔隙 和喉道的相互连接和配置关系。
孔喉配位数的大小对于油气的流 动和储层的渗流能力具有重要影 响，配位数越高，油气的流动和
渗流能力越强。
研究孔喉配位数对于评估储层油 气藏的开发潜力和优化开发方案
具有重要意义。
03
CATALOGUE
储层孔隙结构影响因素
成岩作用
01
沉积构造与孔隙的关系
层理、波痕等沉积构造可形成特定的孔隙类型和格局。
沉积环境与孔隙的关系
不同沉积环境下形成的沉积物具有不同的孔隙特征。
构造作用
断层作用
断层活动可以改变地层原 有的连续性，形成裂缝或 破碎带，从而影响孔隙结 构。
褶皱作用
地层褶皱可以改变原有孔 隙的散布和形态，形成复 杂的孔隙网络。
储层孔隙结构
23
•孔隙铸体薄片 孔隙中灌注染色树脂→切成薄片。显微镜下观察研究。 特点： •二维化、直观化、定量化。 •规则网格化旳切片→可了解孔隙三维空间构造。 与常规薄片相比，最大优点： •孔隙构造颜色鲜明，易观察。 •可防止常规薄片常出现旳人工诱导孔隙和裂缝。
直角座标系中：
•歪度愈粗、分选愈好，毛管压力曲线愈靠左下方座标，而且曲 线凹向右方；
•歪度愈细、分选愈差，毛管压力曲线愈向右上方座标偏移，而
且曲线凹向左方。
29
曲线形态分类： 六种经典旳曲线模式 （Chilingar，etc，1972）
①未分选 ②分选好 ③分选好，粗歪度 ④分选好，细歪度 ⑤分选不好，略细歪度 ⑥分选不好，略粗歪度
往加剧储层非均质性。
15
③粒间孔隙
•浅滩粒间孔 高能浅滩。 特点：灰泥和胶结物少，颗粒 分选和圆度好。
•远洋白垩孔隙 低能远洋环境。颗石藻等微生 物或生物碎屑间旳孔隙。 特点：主要为微孔隙。
•壳体遮蔽孔隙 生物壳体或壳体碎片沉积而成 旳孔隙。
•原生角砾孔隙 角砾间孔隙、角砾内孔隙。
16
④生物格架孔隙
宽度一般不大于0.1μm，有旳可达0.2μm
5
③杂基内微孔隙 粘土杂基和碳酸盐泥中存在旳微 孔隙。 特点： 孔隙极细小，仅在扫描电镜下可 清楚辩认。 可形成高孔隙度，但渗透率很低。
④层面缝 具剥离线理旳平行层理纹层面间旳孔缝。 在一系列厘米级甚至毫米级厚度旳平板薄层间，为力学性质单 薄旳界面，极易剥离，其界面间即为层间缝。
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
一般规律：
• 矿物吸附性强、粘土矿物含量↑→fff↓；
• •
矿风矿物化物易程表破度面碎高性→、f溶质z 蚀↓、→→敏易f感形z ↑成性；低影渗响透储储层层f；ff；
•矿云物母稳的定片性状、结构特→殊f矿z ↓物； 含量影响储层fz 。
• 黄铁矿、绿泥石等易嵌入孔隙中→ fz ↓
渗透率 ＞2000 500-2000 100-500 10-100 ＜10
＜1
储层评价 特高孔特高渗储层
高孔高渗储层 中孔中渗储层 低孔低渗储层 特低孔特低渗储层
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
本节内容
储层岩石的孔隙结构 岩石孔隙度概念 影响孔隙度大小的因素 岩石孔隙度的测定 孔隙度与表征性体积单元 储层岩石的压缩性
第1章2节
（2）几个孔隙度概念
按孔隙性质（大小、储渗能力），可分为：
孔隙度
绝对孔隙度
fz
有效孔隙度
fe
流动孔隙度
fff
关系
公式
岩石中孔隙体积
fz
Va Vb
100%
fe
Ve Vb
100%
f ff
Vff Vb
100%
Va：孔隙总体积
Ve：有效孔隙体积 Vff：与流动的液体体积
相等的孔隙体积
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
1. 储层岩石的孔隙类型及组合关系
（1）孔隙类型
按成因 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：粒间溶孔、粒内溶孔。次生； • 裂缝：成岩改造或构造形变形成的缝隙。次生。
按形态 砂岩孔隙归结为两类： • 孔隙 • 裂缝
致密储层孔隙结构表征技术及发展趋势_蒋裕强
荧光的激 发 光 并 通 过 扫 描 装 置 对 标 本 进 行 连 续 扫 描，通过空间共轭光 阑 （针 孔）阻 挡 离 焦 平 面 光 线 而 成像的一种显微 镜。 它 集 显 微 技 术、高 速 激 光 扫 描 和计算机图像处理 技 术 于 一 体，包 括 激 光 光 源 和 共 聚焦扫描探测器、偏光 显 微 镜 和 Ｚ 轴 聚 焦 步 进 马 达 以及计算机数据和图像处理系统。该显微镜的放大 倍 数 可 达 １０ ０００ 倍 ，分 辨 率 高 ，可 分 层 扫 描 ，重 建 三 维立体图像
２．１ 聚焦离子束显微镜技术 聚焦离子束技术（ＦＩＢ）的 系 统 是 用 聚 焦 离 子 束
代替扫描电 镜 （ＳＥＭ）及 投 射 电 镜 （ＴＥＭ）中 所 用 的 电子束作为仪器光源的显微分析加工系统。其成像 原理与扫描电子显 微 镜 基 本 相 同，都 是 利 用 探 测 器 接收激发出的 二 次 电 子 来 成 像；主 要 差 别 在 于 ＦＩＢ 适用离子束作为照 射 源，离 子 束 具 有 比 电 子 大 的 电 量及质量。聚焦离 子 束 轰 击 样 品 表 面，激 发 出 二 次
的关键。致密储层的物性在很大程度上取决于其微 观 － 超 微 观 孔 隙 结 构 ，主 要 包 括 孔 喉 大 小 及 其 分 布 、 孔喉空间的集合 形 态、孔 喉 间 的 连 通 性 等。 致 密 储 层的孔喉大小主要为微纳 米 级 别［２］（图 １）。 利 用 传 统的孔喉表征技术方法已经不能满足致密储层的微 观孔隙结构研究，必 须 采 用 高 精 度 的 实 验 技 术 才 能 实现。因此要实现非常规油气资源的有效勘探和开 发 ，就 必 须 加 强 对 致 密 储 层 微 观 － 超 微 观 孔 隙 结 构 的 研究。除应用常规的储层实验评价技术外，场发射电 镜、聚焦离子束、纳米 ＣＴ 等高分辨率设备，能有效辨 识储层中纳米级孔隙类型及其分布，极大地推动了非 常规致密储层纳米级孔隙结构的精细表征。
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层微观孔隙结构特征一、本文概述随着能源需求的日益增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发和利用越来越受到全球范围内的关注。
页岩储层微观孔隙结构特征是影响页岩气储量和开采效率的关键因素之一。
因此，本文旨在深入研究和探讨页岩储层的微观孔隙结构特征，以期为页岩气勘探和开发提供理论基础和技术支持。
本文将首先介绍页岩储层的基本概念和研究意义，阐述页岩储层微观孔隙结构特征的重要性和研究现状。
接着，本文将详细论述页岩储层微观孔隙的分类、形态、分布和连通性等特征，以及这些特征对页岩气储量和渗流特性的影响。
本文还将探讨页岩储层微观孔隙结构特征与页岩气开采过程中的关键问题，如渗流机理、储层改造和采收率等的关系。
通过本文的研究，期望能够更深入地理解页岩储层微观孔隙结构特征，揭示其对页岩气储量和开采效率的影响机制，为页岩气勘探和开发提供新的思路和方法。
本文的研究成果也有助于推动页岩气领域的科技进步和产业发展，为实现全球清洁能源转型做出贡献。
二、页岩储层微观孔隙结构特征概述页岩储层，作为一种重要的油气储集层，其微观孔隙结构特征对油气的赋存、运移及产能具有重要影响。
页岩储层的微观孔隙结构复杂多变，通常包含纳米级至微米级的孔隙和裂缝，这些孔隙和裂缝为油气的储集和运移提供了空间。
页岩储层的微观孔隙主要包括粒间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝等。
粒间孔是指颗粒之间的空间，这类孔隙在页岩中广泛分布，但其孔径和连通性受颗粒大小和排列的影响。
粒内孔主要发育在矿物颗粒内部，如粘土矿物的晶间孔和碳酸盐矿物的溶蚀孔等。
有机质孔则是由有机质热演化过程中形成的，这类孔隙通常具有较好的油气储集能力。
微裂缝则是页岩储层中的重要通道，它们可以连接不同类型的孔隙，提高储层的连通性。
页岩储层的微观孔隙结构特征可以通过多种手段进行表征，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）以及核磁共振（NMR）等。
储层孔隙结构
储层孔隙结构前言孔隙结构是指岩石内的孔隙和喉道类型，大小，分布以及相互联通关系。
孔隙为岩石颗粒包围着的较大空间，喉道为两个较大孔隙空间之间的连通部分。
孔隙是流体存在于岩石的基本储集空间，而喉道则是控制流体在岩石中渗流的重要的通道。
流体在自然界复杂的孔隙系统中流动时，都要经历一系列交替着的孔隙和喉道。
无论是油气在二次运移过程中油气驱替孔隙介质中所充满的水时，还是在开采过程中油气从孔隙介质中被驱替出来时，都受流动通道中最小断面（即喉道直径）所控制。
所以研究储层孔隙结构，对油气田的开采，开发都具有重大意义。
1.储层岩石的孔隙及其类型岩石颗粒间未被胶结物质或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；除砂岩颗粒间存在空隙外，碳酸盐岩中可溶成分受地下水溶蚀后形成空隙；火成岩由于成岩时气体占据而形成孔隙；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）形成另一类形式的孔隙。
空隙按照几何尺寸大小或现状可分为孔隙（一般指砂岩），空洞（一般指碳酸盐），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。
岩石颗粒间未被胶结物质充满或未被固体物质占据的空间统称为孔隙。
所谓的胶结是指将沉积物压在一起的过程中，受压力的作用，岩石的一些矿物慢慢溶解在水里，于是含有矿物的水溶液就会渗入沉积物颗粒间的孔隙中。
当含有矿物的水溶液中的矿物结晶时，沉积物颗粒被晶体粘在一起就叫做胶结。
胶结物就是指成岩期在岩石颗粒之间起粘连作用的化学沉淀物。
根据不同研究目的，孔隙分类方案也有所不同。
归纳起来大体有三种分类方案：（1）按孔隙成因的分类，将孔隙分为原生，次生两大类，每一类型又进一步细分为若干次一级类型；（2）按孔隙产状分类（所谓产状是指岩石结构面的空间几何形态，包括走向，倾向和倾角三个要素），如将碎屑岩孔隙分为粒间孔隙，粒内孔隙，微孔隙；（3）按孔隙大小分类，将孔隙分为超毛细管孔隙，毛细管孔隙和微毛细管孔隙等。
油层物理2-2 第二节 储层岩石的孔隙结构及孔隙性
四、岩石孔隙度
注意：流动孔隙度Φff与有效孔隙度Φe的区别
Φff不考虑无效孔隙，还排除了被孔隙所俘留的液体所占据的毛管孔
隙空间（包括部分有效孔隙和液膜占据的空间）
Φff随地层压力梯度及岩石、流体间物理-化学性质而变化， 是动态
参数，数值上是不确定的 Φe反映原始地质储量，Φff反映可采储量
6
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。
类型
原生式 沉积 粒间孔
成因
沉积作用
储渗特征
大，多，储渗能力好
纹理和层理缝 溶蚀孔
沉积作用 溶解作用
压溶作用 地应力作用 岩石裂缝等 复合成因
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 小，少，储渗能力差
微毛管孔隙 有效孔隙 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 总孔隙 “死孔隙”是无效的孔隙空间
孤立孔隙
无效孔隙
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。 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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次生式 沉积
晶体次生晶间孔 裂缝孔隙 颗粒破裂孔
混合 孔隙
杂基微孔隙等
云质不等粒岩屑砂岩，粒间孔与微缝
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碎屑岩储层孔隙类型简表
成因 原生 孔隙
次生 孔隙
孔隙 裂缝 孔隙
裂缝
产状 原生粒间孔隙(正常粒间孔和残余粒间孔) 原生粒内孔隙和矿物解理缝 杂基内微孔隙 层面缝 粒间溶孔(次生粒间溶孔和混合粒间溶孔) 组分内溶孔(粒内溶孔、杂基内溶孔、胶结物溶孔、交代物溶孔) 铸模孔 特大溶孔 贴粒溶孔 岩石裂缝 粒内裂缝
1、孔隙类型
综合性分类： 以成因为主，结合产状进行分类
首先，按成因分二大类：原生孔 隙和次生孔隙；然后，按产状又 可细分为：右表
成 因
产 状
粒 间 孔 隙
原 生粒 内 孔 隙
孔 隙生 物 格 架 孔 隙
生 物 钻 孔 孔 隙
窗 格 状 孔 隙
晶 间 孔 隙
晶 内 孔 隙
孔 隙粒 间 溶 孔
次 生
粒 内 溶 孔
(1)原生孔隙
沉积作用→原生孔隙。
①原生粒间孔隙
原生孔隙中最主要的孔隙类型。
•正常粒间孔隙： 无任何胶结物的孔隙 •残余粒间孔隙： 发生胶结，但未完全堵塞的原始 粒间孔隙
②原生粒内孔隙和矿物解理缝 •原生粒内孔隙： 主要为岩屑内粒间微孔、喷出岩 岩屑内气孔 •矿物解理缝： 主要指长石和云母等矿物中常见的片状或楔形解理缝 宽度一般小于0.1μm，有的可达0.2μm
特点：常被纤维状或隐晶质胶 结物和内沉积物部分充填。 ⑤窗格孔隙 藻类脱水、腐烂、产生气泡→ 窗格孔隙。 特点： 孔隙多呈扁平、透镜状，平行 于层面或纹层，成群分布。 受岩石组构控制，形成于成岩 初期。
(2)次生孔隙 溶解作用→溶孔 溶洞
白云化作用→晶间孔 破裂作用、收缩作用→
次生孔隙类型：
粒间溶孔、粒内溶孔和颗粒铸模孔隙
储层孔隙结构
第一节 储层孔隙和喉道类型
储集空间：孔隙、喉道 孔隙：被岩石颗粒包围的较大储集空间。流体的基本储集空间 喉道：两个孔隙之间的狭窄的连通部分。流体渗流的重要通道 •碎屑岩储层孔隙和喉道类型 •碳酸盐岩储层孔隙和喉道类型
一、碎屑岩储层孔隙和喉道类型
1、孔隙类型 （1）分类 •成因分类： 原生、次生及混合成因孔隙。目前国内外比较流行的分类方案 •孔隙大小： 超毛细管孔隙、毛细管孔隙、微毛细管孔隙 •孔隙成因和几何形状： E.D.Pittman，1979 粒间孔隙、溶蚀孔隙、微孔隙、裂缝孔隙 •综合性分类： 按成因：分为原生和次生孔隙二大类；然后，按孔隙产状和几何形状再进一步 细分。
④特大溶孔 孔径超过相邻颗粒直径的溶孔。 特大溶孔内，次生部分多于原生 部分，颗粒、填隙物均被溶解。
⑤贴粒溶孔 沿颗粒边缘溶解而成的线状孔缝。
⑥裂缝孔隙
2、孔隙喉道 一个喉道连通两个孔隙，而一个孔隙可连通多个喉道。 常见喉道类型：
(1)孔隙缩小型喉道 喉道为孔隙的缩小部分。 特点： 大孔、粗喉型，孔／喉直径比接近于1，孔隙和喉道较难区分。 常发育于以粒间孔为主的砂岩储层中：颗粒支撑，胶结物较少甚 至没有。
③杂基内微孔隙 粘土杂基和碳酸盐泥中存在的微 孔隙。 特点： 孔隙极细小，仅在扫描电镜下可 清晰辩认。 可形成高孔隙度，但渗透率很低。
④层面缝 具剥离线理的平行层理纹层面间的孔缝。 在一系列厘米级甚至毫米级厚度的平板薄层间，为力学性质薄 弱的界面，极易剥离，其界面间即为层间缝。
(2)次生孔隙
次生作用→
裂缝
(2)喉道类型
成因分类：裂缝型、晶间隙型、孔隙缩小型、管状、解理缝型
①裂缝型喉道 裂缝：构造裂缝、收缩裂缝、 解理缝。 特点：喉道较长、较宽、较平 直。据宽度，可分为： 大裂缝喉道(宽度＞100μm) 微裂缝喉道(宽度＜100μm)
②晶间隙喉道
白云石或方解石晶体间的缝隙。
特点：片状喉道，窄而短。按形 态可分为：
③粒间孔隙
•浅滩粒间孔 高能浅滩。 特点：灰泥和胶结物少，颗粒 分选和圆度好。
•远洋白垩孔隙 低能远洋环境。颗石藻等微生 物或生物碎屑间的孔隙。 特点：主要为微孔隙。
•壳体遮蔽孔隙 生物壳体或壳体碎片沉积而成 的孔隙。
•原生角砾孔隙 角砾间孔隙、角砾内孔隙。
④生物格架孔隙
造礁生物：群体珊瑚、藻类、 海绵、层孔虫、厚壳蛤等。
(4)管束状喉道 填隙物含量高→完全堵塞原生粒间孔→填隙物中微孔隙：象一支支微毛 细管→交叉分布→组成管束状喉道。
微孔隙： ＜0.5μm， 既是孔隙又是喉道。 孔／喉直径比为1。 微孔隙发育区，渗透 率很低，大多小于1 毫达西。
二、碳酸盐岩储层孔隙和喉道类型
储集空间： 与砂岩相比，类型多样，变化 复杂。孔隙、裂缝和溶洞。 次生孔隙地位重要。 储集空间既可与岩石组构有关， 又可与岩石组构无关。
(2)缩颈型喉道 喉道为颗粒间可变断面的收缩部分。 特点： 大孔、细喉型，孔／喉直径比很大。 常见于颗粒点接触、衬边胶结型的储层中。
(3)片状或弯片状喉道 颗粒间的长条状通道。 •窄片状喉道 强压实或强胶结：次生加大→窄片状喉道。 •宽片状喉道 颗粒间溶蚀→宽片状喉道或管状喉道。 孔／喉直径比中等～较大。
孔 隙
铸 模 孔
岩 溶 角 砾 孔 隙
裂 缝岩 石 裂 缝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粒 内 裂 缝
溶 洞
(1)原生孔隙 沉积作用→原生孔隙。受岩石组构控制。 粒内孔、生物钻孔、生物格架孔隙、粒间孔、窗格孔隙等。
①粒内孔 生物体腔孔隙。 特点： 孔隙连通性差，有效孔隙度低。 与生物碎屑粒间孔隙伴生→形 成较好储层。
②生物钻孔孔隙 生物在沉积物中钻孔→孔隙 特点： 孔隙形态常呈弯曲状，破坏沉积层理与构造，孔隙连通性差，往 往加剧储层非均质性。
①粒间溶孔 颗粒间溶蚀→粒间溶孔。 广义上，粒间溶孔是原生和次生的 混合孔隙： •次生粒间溶孔 粒间溶孔中次生溶蚀部分大于原生 孔部分。 •混合粒间溶孔 粒间溶孔中原生部分大于次生部分。
②组分内溶孔 粒内溶孔、杂基内溶孔、胶结物内 溶孔、交代物溶孔等。
③铸模孔 颗粒、生屑或交代物等完全溶解 而成。外形与原组分相同。
规则型、短喉型、弯曲型、曲折 型、不平直型和宽度不等型。
③孔隙缩小型喉道
孔隙与喉道无明显界限，扩大部分 为孔隙，缩小的狭窄部分为喉道。
④管状喉道 特点： 管状喉道，细而长，断面近圆形。 成因： 溶蚀作用形成。负鲕灰岩内鲕粒
⑤解理缝型喉道 白云石或方解石晶体中被溶蚀扩 大的解理缝。