第五章 碎屑岩孔隙结构
合集下载
碎屑岩储集层的孔隙类型、物性影响因素、形成环境及分布
第二节碎屑岩储集层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”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：①粒间孔隙：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。
②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。
③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。
④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）。
⑤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。
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。
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。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响包括大小、分选、磨圆、排列方式。
(沉积岩石学课件)第五章 碎屑岩的结构
2. 隐晶质结构 玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。
3. 显晶质结构 粒状、带状/薄膜状、栉壳状、斑点状、凝块状
二、胶结物的结构
3. 显晶质结构 1) 粒状 胶结物呈结晶粒状分布于碎屑颗粒之间，碳酸盐胶 结物常具这样的结构。 2) 带状/薄膜状 胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状分布 3) 栉壳状 胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长 4) 凝块状或斑点状 胶结物在岩石不均匀分布
点接触 线接触 凹凸接触 缝合接触
点接触→缝合接触
↓ 沉积物在埋藏成岩过程中 经受压固、压溶等成岩作
用的强度和进程， 缝合接触——成岩程度深
三、胶结类型和颗粒支撑性质
4. 胶结类型
与碎屑颗粒与填隙物的相对含量、颗粒间接触关系有关。
1) 基底胶结 填隙物含量多， 碎屑颗粒呈漂浮状， 杂基支撑，重力流；
一、粒度
1) 体积值 用与颗粒同体积的球体直径（标准直径bn ）表示。
实际工作中常用线性值， 颗粒的长、中、短直径分别称为A、B、C轴。
在砾岩研究中有时也用体积值。
一、粒度
2. 粒度的划分
3.
工作性质和工作目的不同→不同的划分方案。
沉积岩的粒度分类
有两大分类体系和一个习惯用法
一个是10进制分类体系
只有直径较大（>2μm）而且互相连通的孔隙 对油气的渗流才有效。
第五节 粒度分析
碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件 碎屑岩的储油物性与粒度密切相关
→粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。
一、粒度分析方法（自学）
筛析法：松散或弱固结的岩石 沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩
薄片分析：固结紧密的岩石
第五节 粒度分析
含粉砂砾—砂岩
3.碎屑岩的粒度分类和命名
3. 显晶质结构 粒状、带状/薄膜状、栉壳状、斑点状、凝块状
二、胶结物的结构
3. 显晶质结构 1) 粒状 胶结物呈结晶粒状分布于碎屑颗粒之间，碳酸盐胶 结物常具这样的结构。 2) 带状/薄膜状 胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状分布 3) 栉壳状 胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长 4) 凝块状或斑点状 胶结物在岩石不均匀分布
点接触 线接触 凹凸接触 缝合接触
点接触→缝合接触
↓ 沉积物在埋藏成岩过程中 经受压固、压溶等成岩作
用的强度和进程， 缝合接触——成岩程度深
三、胶结类型和颗粒支撑性质
4. 胶结类型
与碎屑颗粒与填隙物的相对含量、颗粒间接触关系有关。
1) 基底胶结 填隙物含量多， 碎屑颗粒呈漂浮状， 杂基支撑，重力流；
一、粒度
1) 体积值 用与颗粒同体积的球体直径（标准直径bn ）表示。
实际工作中常用线性值， 颗粒的长、中、短直径分别称为A、B、C轴。
在砾岩研究中有时也用体积值。
一、粒度
2. 粒度的划分
3.
工作性质和工作目的不同→不同的划分方案。
沉积岩的粒度分类
有两大分类体系和一个习惯用法
一个是10进制分类体系
只有直径较大（>2μm）而且互相连通的孔隙 对油气的渗流才有效。
第五节 粒度分析
碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件 碎屑岩的储油物性与粒度密切相关
→粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。
一、粒度分析方法（自学）
筛析法：松散或弱固结的岩石 沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩
薄片分析：固结紧密的岩石
第五节 粒度分析
含粉砂砾—砂岩
3.碎屑岩的粒度分类和命名
碎屑岩储层孔隙类型和成因分析101页PPT
60、人民的幸就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
碎屑岩储层孔隙类型和成因分析
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
碎屑岩储层孔隙类型和成因分析
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
第五章碎屑岩的构造颜色1-2节层理
第五章碎屑岩的构造和颜色第二节层理11静水状态或当流速极缓时静水状态或当流速极缓时平坦床砂平坦床砂保存在层内即为水平层保存在层内即为水平层水流速度极小水流速度极小frfr床沙形成床沙形成沙纹22水流速度变大水流速度变大frfr11时时沙纹加高加长形成沙纹加高加长形成沙垄33当水流速度再大当水流速度再大沙垄进一眇加高加长形成形成大型一眇加高加长形成形成大型沙垄frfrll的低流态的低流态产生前积纹产生前积纹层层称异相位称异相位44水流速度再加大水流速度再加大frfr11时时沙垄因受侵蚀而降低主度沙垄因受侵蚀而降低主度产生受产生受冲刷侵蚀的冲刷侵蚀的沙垄第五章碎屑岩的构造和颜色第二节层理55水流速度更大水流速度更大frfrll时时床砂全部滑床砂全部滑滾滾连续迁连续迁移移形成平坦底床形成平坦底床
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
层理类型及术语
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
二、主要层理类型介绍
1、水平层理和平行层理
水平层理
共同特性
平行层理
Fr>1，强水动力
在海滩，河流等易受波浪作用 的砂质地区分布最多，在深水 浊积岩中也较常见。中砂、细 砂岩中多见。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
2、层理的基本术语
⑴、纹层（细层）： 是组成层理的最基本 的最小的单位，纹层之 内没有任何肉眼可见的 层。其厚度甚小，一般 为数毫米至数厘米。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
⑵、层系
由许多在成分、结 构、厚度和产状上近 似的同类型纹层组合 而成，它们形成于相 同的沉积条件下，是 一段时间内水动力条 件相对稳定的产物。 水平和波状纹层的组 合，一般情况下不再 划分层系。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
层理类型及术语
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
二、主要层理类型介绍
1、水平层理和平行层理
水平层理
共同特性
平行层理
Fr>1，强水动力
在海滩，河流等易受波浪作用 的砂质地区分布最多，在深水 浊积岩中也较常见。中砂、细 砂岩中多见。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
2、层理的基本术语
⑴、纹层（细层）： 是组成层理的最基本 的最小的单位，纹层之 内没有任何肉眼可见的 层。其厚度甚小，一般 为数毫米至数厘米。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节
层理
⑵、层系
由许多在成分、结 构、厚度和产状上近 似的同类型纹层组合 而成，它们形成于相 同的沉积条件下，是 一段时间内水动力条 件相对稳定的产物。 水平和波状纹层的组 合，一般情况下不再 划分层系。
碎屑岩的构造和颜色(名牌石油院校讲义)
（六）层理的意义及其研究方法
1、意义： ①划分、对比地层，恢复地层正常产状； ②指向构造，确定古水流系统（水流大小、方向、水深）； ③恢复、推断沉积环境。
2 、研究方法：①确定层理类型及其在剖面中的组合关系； ②查明层理显现的原因； ③详细描述层理的内部特征； ④对交错层理的定向测量。
第三节 层面构造
递变层理的两种基本类型 (据HE赖内克等,1973)
递变构造砾岩 二连盆地 白垩系
6、韵律层理
• 韵律层理（rhythmic bedding）
– 成分、结构或颜色方面不同的薄层有规律重复出 现。
• 纹层厚度从数mm到数十cm。
– 成因
• 物质沉积有规律地交替变化
潮汐韵律层理；
• 气候的季节性变化
(2)层系 (3)层系组（层组） (4)层 (5)层理和层的规模
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
图5-1 层理类型及有关术语
图5-2 交错层理的基本类型
（1）纹层（细层，laminae）
• 厚度极小 • 同一纹层在相同水动力条件下同时形成 • 组成层理的最小宏观单位
（2）层系（单层，a single bed）
冰川纹泥。
7、均质层理
– 层内成分、结构、颜色均匀，不具任何显纹层构 造。
– 成因
• 快速沉积，洪Βιβλιοθήκη 与浊流• 生物扰动– 原生层理被生物扰动完全破坏。
第二节 层理
三、流动体制、底床形态及其与层理形成的关系 （一）基本概念
１ 、底床形态（bedform） ：床积物形态、床沙形态。 定义：指具有不同形态的床沙几何形体，如：波纹、沙丘、冲槽、
逆行砂丘交错层理 与平行层理共生
平坦底床（Fr=1-1.5） （其沉积物移动）
1、意义： ①划分、对比地层，恢复地层正常产状； ②指向构造，确定古水流系统（水流大小、方向、水深）； ③恢复、推断沉积环境。
2 、研究方法：①确定层理类型及其在剖面中的组合关系； ②查明层理显现的原因； ③详细描述层理的内部特征； ④对交错层理的定向测量。
第三节 层面构造
递变层理的两种基本类型 (据HE赖内克等,1973)
递变构造砾岩 二连盆地 白垩系
6、韵律层理
• 韵律层理（rhythmic bedding）
– 成分、结构或颜色方面不同的薄层有规律重复出 现。
• 纹层厚度从数mm到数十cm。
– 成因
• 物质沉积有规律地交替变化
潮汐韵律层理；
• 气候的季节性变化
(2)层系 (3)层系组（层组） (4)层 (5)层理和层的规模
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
图5-1 层理类型及有关术语
图5-2 交错层理的基本类型
（1）纹层（细层，laminae）
• 厚度极小 • 同一纹层在相同水动力条件下同时形成 • 组成层理的最小宏观单位
（2）层系（单层，a single bed）
冰川纹泥。
7、均质层理
– 层内成分、结构、颜色均匀，不具任何显纹层构 造。
– 成因
• 快速沉积，洪Βιβλιοθήκη 与浊流• 生物扰动– 原生层理被生物扰动完全破坏。
第二节 层理
三、流动体制、底床形态及其与层理形成的关系 （一）基本概念
１ 、底床形态（bedform） ：床积物形态、床沙形态。 定义：指具有不同形态的床沙几何形体，如：波纹、沙丘、冲槽、
逆行砂丘交错层理 与平行层理共生
平坦底床（Fr=1-1.5） （其沉积物移动）
碎屑岩储层孔隙类型和成因分析
充填粒间孔的自形铁方解石和多满体状晶间孔
充填粒间孔中的晶簇状石英与少量片状伊利石 共生，发育有较丰富的晶间微孔
分布在粒间孔中的石英晶簇，晶体之间晶间孔非常发育
分布在粒间孔中的自形晶石英和晶间孔，石英有被 较晚期的片状和丝缕状自生伊利石交代现象
粒间孔被热液高岭石强烈充填堵塞， 高岭石集合体中发育晶间微孔
石英碎屑次生加大形成的晶面，剩余粒间孔中见蠕虫 状、书页状自生高岭石
储层原生粒间孔特征
储 层 剩 余 粒 间 孔 特 征
储 层 剩 余 粒 间 孔 特 征
储 层 剩 余 粒 间 孔 特 征
储 层 剩 余 粒 间 孔 特 征
储 层 剩 余 粒 间 孔 特 征
储 层 剩 余 粒 间 孔 特 征
粒间孔被灰泥基质不完全充填，大部分粒间孔保存较好
细粒陆屑质生屑灰岩中的生物体腔孔
剩余粒间孔
原生粒间孔被杂基半充填,保存较好,部分为剩余粒间孔
环边向心生长的无铁方解石充填粒间孔 较严重,但仍保存有较好的剩余粒间孔
充填粒间孔的灰泥基质和环边向心生长的晶簇状方解石 胶结物，具有典型栉壳状胶结结构，中间为剩余粒间孔
强烈充填粒间溶孔的热液高岭石中发育众多的晶间孔
充填粒间溶孔的热液高岭石晶间孔的局部放大
假六方柱状和书页状热液高岭石集合体中的晶间微孔
充填粒间溶孔的热液高岭石，具书页状和蠕虫 状结构和很发育的晶间小孔 与微孔
长石铸模孔内被就近蚀变而成的鳞片状自生 伊利石半充填,仅保存组分内微孔
充填长石粒内溶孔的片状、丝带状自生伊利石， 溶蚀成因的组分内微孔非常发育
储 层 粒 间 和 粒 内 溶 孔 特 征
储层粒间和粒内溶孔特征
储 层 粒 内 溶 孔 特 征
油藏描述第5章储层成岩作用与孔隙结构精品PPT课件
③塑性颗粒变形∶ 压实作用可使泥页岩岩屑、碳酸
岩岩屑等变形，压实作用强烈时，可 使之挤入孔隙中形成假杂基。在长期 的压应力作用下，一些脆性颗粒发生 塑性变形，晶格畸变，镜下形成波状 或带状消光。强度较弱的颗粒在压应 力作用下常被压扁、压弯。
④脆性变形∶ 刚性碎屑颗粒被压裂或
压碎。在下第三系砂岩薄片 中，常见石英产生菱面体解 理，长石和方解石产生裂缝， 而后又重新愈合。
KG =
D95 - D5
2.44(D75-D25)
峰值可分为6个等级：
很平坦 KG ＜0．67 平坦KG ：0．67～0．9
中等（正整）KG ：0．9～1·11 尖锐 KG ：1．11～1．5 6
很尖锐 KG ：1．56～3．00 非常尖锐 KG ＞3．00
二、碎屑颗粒的形态
包括圆度、球度及形状三方面。 1.圆度
1.机械压实作用 机械压实作用是沉积埋藏阶段在上覆重力
及静水压力下，碎屑颗粒紧密排列，软组分挤 入孔隙，水份排出，孔渗变差的作用，也是油 气藏储层最常见的一种成岩作用。
(1)机械压实作用痕迹 应用显微镜观察到的机械压实作用痕迹:
压实定向结构 紧密接触 塑性颗粒变形 脆性变形
①压实定向结构∶ 常见片状或伸长状颗粒长轴近平行
很稳定，不同类型母岩其重矿物的组成及含量不同，利用重 矿物的组合判断母岩成分，物源方向及沉积环境，划分和对 比地层。
第二节 成岩作用研究
一、碎屑岩的主要成岩作用 二、成岩阶段的划分方案 三、成岩阶段的划分
成岩作用研究
揭示储集层的成岩作用类型和特 征、成岩强度、成岩序列、成岩阶段 等。 ● 研究方法
(2)平均粒径
平均粒径（mz）＝
D16+D50+D84
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。
第五章 碎屑岩孔隙结构
1.大小分类
按孔隙直径的量值进行的分类，如一般石油地质教科书上经常提到的： 超毛管孔隙（孔隙直径大于500μm ） 毛管孔隙（孔隙直径500—0.2 μm ） 微 毛管孔隙（孔隙直径小于0.2μm ） 这种分类着重强调了孔隙几何形状对渗流作用的物理意义。
2.成因分类
着重从孔隙成因的地质意义出发，把孔隙分为
第一节 储层岩的孔隙空间和孔隙结构 第二节 碎屑岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第三节 碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第四节 岩浆岩和变质岩储层的孔隙类型和 孔隙结构 第五节 孔隙结构的研究方法 第六节 毛细管压力曲线在研究孔隙结构中 的应用 第七节 孔隙结构与采收率
第二节、碎屑岩储集层的孔隙类型
2.缩小的原生粒间孔隙
石英次生加大后残余粒间孔
（二）混合孔隙
混合孔隙是一种介于原生孔隙与次生孔隙之间的，由部分原生孔隙和部分次生 孔隙组成的孔隙。 直接溶解 原生孔隙 胶结物沉淀 →溶解 交代、胶结 →溶解 多数储层中孔隙都是混合成因的，它们可以具有次生孔隙的所有结构方式。但 混合孔隙中原生孔隙和次生孔隙的相对含量往往难于估计。
原生孔隙 次生孔隙 混合孔隙
三大类，每一类型以进一步细分为若干次一级类型。这是目前国内外比较流行的 一种分类，如V· Schmidt等的分类
。
3.既考虑成因又考虑孔隙几何形状的分类
E.D.Pittman的分类属于这种类型。他把孔隙分为 粒间孔隙 （成因） 溶蚀孔隙 （成因） 微孔隙（大小）d<0.5μm 裂缝孔隙 （成因）
1. 储层的孔隙空间
岩石中未被颗粒、胶结物或杂基充填的空间称为岩石的孔隙空间。
岩石孔隙空间
：孔隙
按孔隙直径的量值进行的分类，如一般石油地质教科书上经常提到的： 超毛管孔隙（孔隙直径大于500μm ） 毛管孔隙（孔隙直径500—0.2 μm ） 微 毛管孔隙（孔隙直径小于0.2μm ） 这种分类着重强调了孔隙几何形状对渗流作用的物理意义。
2.成因分类
着重从孔隙成因的地质意义出发，把孔隙分为
第一节 储层岩的孔隙空间和孔隙结构 第二节 碎屑岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第三节 碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第四节 岩浆岩和变质岩储层的孔隙类型和 孔隙结构 第五节 孔隙结构的研究方法 第六节 毛细管压力曲线在研究孔隙结构中 的应用 第七节 孔隙结构与采收率
第二节、碎屑岩储集层的孔隙类型
2.缩小的原生粒间孔隙
石英次生加大后残余粒间孔
（二）混合孔隙
混合孔隙是一种介于原生孔隙与次生孔隙之间的，由部分原生孔隙和部分次生 孔隙组成的孔隙。 直接溶解 原生孔隙 胶结物沉淀 →溶解 交代、胶结 →溶解 多数储层中孔隙都是混合成因的，它们可以具有次生孔隙的所有结构方式。但 混合孔隙中原生孔隙和次生孔隙的相对含量往往难于估计。
原生孔隙 次生孔隙 混合孔隙
三大类，每一类型以进一步细分为若干次一级类型。这是目前国内外比较流行的 一种分类，如V· Schmidt等的分类
。
3.既考虑成因又考虑孔隙几何形状的分类
E.D.Pittman的分类属于这种类型。他把孔隙分为 粒间孔隙 （成因） 溶蚀孔隙 （成因） 微孔隙（大小）d<0.5μm 裂缝孔隙 （成因）
1. 储层的孔隙空间
岩石中未被颗粒、胶结物或杂基充填的空间称为岩石的孔隙空间。
岩石孔隙空间
：孔隙
碎屑岩
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
（4）嵌晶结构 胶结物结晶颗粒较粗大，晶粒间呈镶嵌结 构，每一个晶粒中可以包含有多个碎屑颗粒。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
（4）自生加大结构 多见于硅质胶结的石英砂岩中，硅质胶结 物围绕碎屑石英颗粒生长，二者成分相同，而 且表现为完全一致的光性方位。 良好的自生加大胶结物形成于成岩阶段或 后生阶段。
二、填隙物的结构 （ Textures of interstitial materials ） 碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
（一）杂基（Matrix） （1 ）定义：碎
屑岩中与粗碎屑 一
起沉积 下来的细粒
填隙组分，粒度一 般 小 于 0.03mm
（>5Ф）。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
对于更粗的碎屑岩，如砾岩，杂基也相对 变粗，除泥以外，还包括粉砂甚至砂级颗粒。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
球度 =
3
C2 AB
颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高； 相反，片状和柱状颗粒都具有很低的球度。
在悬浮搬运组分中，球度小的片状颗粒最容 易被漂走。 在滚动搬运组分中，只有球度大的颗粒才最 易沿床底滚动。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
第五章 储层孔隙结构
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： 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 铸模孔的连通通道。
•孔径平均值Rs： RS
Rb
i 1
n
i i
100
Rs：孔径平均值； Ri：第i个孔径分类组的中值； bi：对应于Ri的各类孔隙的 百分比； n：孔径分类组数。
•孔隙分选系数
(3)面孔率
m＝Sk/Ss
m：面孔率，显微镜下的可视孔隙度，不包括微孔隙； Sk：薄片观测孔隙总面积； Ss：薄片观测视域总面积。
Pc→R→ VHg
S Hg
VHg V f
SHg：水银饱和度； VHg ：岩石孔隙系统中所含水 银的体积； Vf：岩样的外表体积； Φ：岩样的孔隙度。
2、毛细管压力曲线及形态分析
形态控制因素：孔喉分布的歪度、分选性
•歪度 孔喉大小分布的偏度。 偏粗孔喉―粗歪度，偏细孔喉―细歪度。歪度愈粗愈好。 •孔喉分选性
第五章
储层孔隙结构
储层中，孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系
微观研究范畴：储层孔隙结构、孔壁特征、充填物特征 宏观研究范畴：储层孔隙度、渗透率、流体饱和度、敏感性
第一节
储层孔隙和喉道类型
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
孔隙 次生 孔隙 裂缝
(1)原生孔隙
岩石学-沉积岩第五章-碎屑岩-1PPT课件
Q=95-75%, F:R>1
3. 岩屑石英杂砂岩:
Q=95-75%, F:R<1
4. 长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
5. 岩屑长石杂砂岩:
Q<75%, F:R = 3:1-1:3
6. 长石岩屑杂砂岩:
Q<75%, F:R=1:1-I:3
7. 岩屑杂砂岩:Q<75%, F:R<1
.
51
4.三种主要的砂岩类型
常为泥质、钙质或铁质。
.
34
.石灰岩砾岩：砾石以石灰岩为主或全部 为石灰岩，粒度变化较大，可以为粗砾、中砾 或细砾，多次角-次圆状，分选好到差，可含 较多泥基或混基，有时也可被方解石胶结。
.复成分砾岩：砾石成分复杂，常见岩浆 岩、沉积岩和变质岩混生，稳定和不稳定砾石 比例不定，但不稳定砾石常常较多，圆度中等， 分选中等到差。多泥基或混基。混基成分也很 复杂。化学胶结物较少，有时有石英胶结物。
42
辽西凌源盆地邓杖子组
成分为灰岩的砾岩（可见竹叶状构造）
.
43
第四节 砂 岩
1. 砂岩的一般特征
陆源碎屑中,含0.05-2mm的碎屑颗粒达 50% 以上的岩石
称为砂岩。
砂岩在地球表层十分多见，大约占25%。是陆相和滨海沉 积体系的格架沉积，砂岩主要沉积在河流、沙漠、湖泊、滨海 三角洲、海滩、潮坪环境、深海扇和浊流等环境。
.
44
1) 砂岩的颜色：以浅灰色、灰色、米黄 色为主，有时出现肉红色（长石砂岩）。
2) 砂岩的结构：从结构上看，砂岩由砂 粒碎屑、基质和胶结物三部分组成。前面所讲 的碎屑岩的各种结构特征（包括颗粒结构、胶 结物结构、基质结构和成熟度指标等），在砂 岩都可出现。砂岩的结构特征主要用来描述和 鉴别砂岩的。
碎屑岩的结构
（2）十进制划分方案，在我国应用较广 泛。
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 mm
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
中 砂 占 55% ， 粗 砂 占 30% ， 砾 石 占 10%，其它占5% 命名： 中砂36％，细砂48％，粉砂16％ 命名： 细砾16%，中砾12％，粗砂20%，中砂 18％，粗粉砂12%，粘土22％ 命名：
颗粒支撑杂基支撑流体性质牵引流牛顿流体沉积物重力流密度流非牛顿流体搬运方式碎屑物质呈滚动跳跃悬浮等方式搬运块体般运自悬浮的流体般运沉积特点碎屑颗粒可以沉积而悬浮物质难以沉积二者沉积分异明显碎屑颗粒与杂基可同时沉积二者基本上无分异水动力条件具有一定强度而稳定的水流流速骤然降低沉积环境多形成于浪基面之上的浅水沉积区河流多形成于浪基面之下的斜坡带及盆地边缘沉积区泥石流颗粒接触关系颗粒间呈点线凹凸及缝合线状接触颗粒被杂基彼此分开而呈漂浮状粒间填隙物储集性能多数较好好多数差较差长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity四碎屑岩的孔隙结构poretexturesclasticrocks孔隙是碎屑岩特别是砂岩的重要结构组成部分之一其间可以充填大量的气体或液长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类
胶结物呈结晶粒状分布碎屑颗粒之间。因
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 mm
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
中 砂 占 55% ， 粗 砂 占 30% ， 砾 石 占 10%，其它占5% 命名： 中砂36％，细砂48％，粉砂16％ 命名： 细砾16%，中砾12％，粗砂20%，中砂 18％，粗粉砂12%，粘土22％ 命名：
颗粒支撑杂基支撑流体性质牵引流牛顿流体沉积物重力流密度流非牛顿流体搬运方式碎屑物质呈滚动跳跃悬浮等方式搬运块体般运自悬浮的流体般运沉积特点碎屑颗粒可以沉积而悬浮物质难以沉积二者沉积分异明显碎屑颗粒与杂基可同时沉积二者基本上无分异水动力条件具有一定强度而稳定的水流流速骤然降低沉积环境多形成于浪基面之上的浅水沉积区河流多形成于浪基面之下的斜坡带及盆地边缘沉积区泥石流颗粒接触关系颗粒间呈点线凹凸及缝合线状接触颗粒被杂基彼此分开而呈漂浮状粒间填隙物储集性能多数较好好多数差较差长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity四碎屑岩的孔隙结构poretexturesclasticrocks孔隙是碎屑岩特别是砂岩的重要结构组成部分之一其间可以充填大量的气体或液长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类
胶结物呈结晶粒状分布碎屑颗粒之间。因
碎屑岩的结构及粒度分析
实际应用中常用目测法与标准模板〔或标准砂10
对于进展过粒度分析的样品而言，常用标准偏差来恒 量分选性的好坏〔后述〕。
注意： 粒度的大小、分选性的好坏，均与碎屑类型、介质性 质、搬运方式、搬运距离等因素有关。即有重要的成 因和环境意义，是重要研究内容之一。
11
二、碎屑的球度与形态
1、球度是指碎屑颗粒磨蚀接近球体的 程度。通常是用福克〔1958〕提出的公
15
在实际工作中主要用比较目测法确定颗粒圆度。 鲍尔斯制作了六级的圆度模板； 福克〔1955〕提出了圆度标度，称之为ρ；ρ值范围从 0〔尖棱角状〕～6〔滚圆状〕。
16
现行石油行业标准SY/T5368.2－1995将圆度分为五级。
17
在文献资料中及某些情况下，也可把圆度划分为四级： 棱角状：碎屑的原始棱角无磨蚀痕迹或只受到轻微磨
蚀，其原始形状无变化或变化不大； 次棱角状：碎屑的原始棱角已普遍受到磨蚀，但磨蚀
程度不大，颗粒原始形状明显可见； 次圆状：碎屑的原始棱角已受到较大的磨损，其原始
形状已有了较大的变化，但仍然可以识别； 圆状：碎屑的棱角已根本或完全磨损，其原始形状已
难以识别，甚至无法识别，碎屑颗粒大都呈球状、椭球 状。 注意：圆度的上下与碎屑的成分、介质性质、搬运方式、 搬运距离等内外因素密切相关，是成因分析和环境研究 的重要内容。
早期石膏连晶基底式胶结，后期石膏脱水转化为 硬石膏，〔+〕120；下第三系，江汉油田金6井
26
中粒石英砂岩，硅 质胶结，二次石英加 大及剩余粒间孔
27
• 丛生的及栉壳
丛生的及栉桥的
28
29
2、杂基的构造
杂基的构造较为简单，按成因可分为原杂基 和正杂基两种类型:
对于进展过粒度分析的样品而言，常用标准偏差来恒 量分选性的好坏〔后述〕。
注意： 粒度的大小、分选性的好坏，均与碎屑类型、介质性 质、搬运方式、搬运距离等因素有关。即有重要的成 因和环境意义，是重要研究内容之一。
11
二、碎屑的球度与形态
1、球度是指碎屑颗粒磨蚀接近球体的 程度。通常是用福克〔1958〕提出的公
15
在实际工作中主要用比较目测法确定颗粒圆度。 鲍尔斯制作了六级的圆度模板； 福克〔1955〕提出了圆度标度，称之为ρ；ρ值范围从 0〔尖棱角状〕～6〔滚圆状〕。
16
现行石油行业标准SY/T5368.2－1995将圆度分为五级。
17
在文献资料中及某些情况下，也可把圆度划分为四级： 棱角状：碎屑的原始棱角无磨蚀痕迹或只受到轻微磨
蚀，其原始形状无变化或变化不大； 次棱角状：碎屑的原始棱角已普遍受到磨蚀，但磨蚀
程度不大，颗粒原始形状明显可见； 次圆状：碎屑的原始棱角已受到较大的磨损，其原始
形状已有了较大的变化，但仍然可以识别； 圆状：碎屑的棱角已根本或完全磨损，其原始形状已
难以识别，甚至无法识别，碎屑颗粒大都呈球状、椭球 状。 注意：圆度的上下与碎屑的成分、介质性质、搬运方式、 搬运距离等内外因素密切相关，是成因分析和环境研究 的重要内容。
早期石膏连晶基底式胶结，后期石膏脱水转化为 硬石膏，〔+〕120；下第三系，江汉油田金6井
26
中粒石英砂岩，硅 质胶结，二次石英加 大及剩余粒间孔
27
• 丛生的及栉壳
丛生的及栉桥的
28
29
2、杂基的构造
杂基的构造较为简单，按成因可分为原杂基 和正杂基两种类型:
陆源碎屑岩的构造5
陆源碎屑岩的成分
1、碎屑颗粒的成分
1) 矿物碎屑成分
C、云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和 粉砂岩的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是 成岩作用的产物，常以填隙物的形式出现。 D、重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，比重大 于2.86，常见的重矿物有：来自花岗岩的锆石、独居石、金 红石、磷灰石；来自基性岩的尖晶石、铬铁矿、钛铁矿；来 自变质岩的石榴子石、十字石、蓝晶石、电气石等。
陆源碎屑岩的成分
2、填隙物成分
填隙物分为杂基和胶结物，二者成因不同，但成分上可以相同，也
可不同。 1)杂基：各种粘土矿物，如：高岭石、水云母、蒙脱石和绿泥石等，还
包括各种细粉砂碎屑，是机械搬运的产物。
2)胶结物：碎屑颗粒之间孔隙内的各种化学物质，常见的有：碳酸岩矿 物、硅质矿物和少量铁质矿物，多形成于成岩作用时期。还有一些自
。
陆源碎屑岩的成分
2) 岩石碎屑成分
简称为岩屑，是碎屑岩中的重要组分。其成分可以是 火成岩、变质岩和沉积岩。其含量和粒度有关，泥岩中完 全没有岩屑，砂岩中平均含量为10-15%，多者可达95100%，少则完全没有。岩屑可直接提供母岩的特征，反映 沉积环境、沉积搬运的特征
碎屑岩中颗粒大小ห้องสมุดไป่ตู้碎屑成分之间的关系
陆源碎屑岩的基本组成
陆源碎屑岩的成分
碎屑颗粒成分：碎屑成分主要来源于陆
源区母岩机械风化作用。 常见的碎屑颗粒为：矿物碎屑 岩石碎屑
填隙物成分：杂基
胶结物
陆源碎屑岩的成分
1、碎屑颗粒的成分
1)
矿物碎屑成分
A 石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的 平均含量达66.8%。主要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先 期形成的沉积岩，并常应用石英的各种特征来确定母岩的性 质。 B 长石碎屑：在砂岩中含量为10-15%，以钾长石（微斜长 石）为主，其次为酸性斜长石，中基性斜长石较少。长石主 要来源于花岗岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、 古气候和古构造。
碎屑岩天然气储集层次生孔隙的三种成因机理
碎屑岩天然气储集层次生孔隙的三种成因机理陈丽华(1) 赵澄林(2) 纪友亮(2) 王雪松(1)(1)中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院 (2)石油大学前 言我国碎屑岩天然气储集层分布广泛,涉及的地层有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。
碎屑岩储气层以上古生界和中、新生界为主,仅少数为第四系生物气储集层。
碎屑岩天然气储集层有如下特点:①砂体类型多样,有三角洲、扇三角洲、浅水滩坝、湖底扇等;②较低的成分及结构成熟度,岩石类型以岩屑及长石砂岩为主;③填隙物对储集性能有影响,主要胶结物为CaC O3、SiO2、粘土、沸石;④成气与成岩作用有良好匹配关系,储气层成岩阶段多属晚成岩A2、B、C期,少量为早成岩A期;⑤孔隙类型以次生孔隙为主,少数为原生孔隙;⑥储集性能多数属低孔低渗、特低孔特低渗,孔隙度为10%～20%,渗透率小于10×10-3μm2。
次生孔隙形成机理我国碎屑岩天然气储集层次生孔隙大致有3种形成机理。
1 煤系天然气储集层———有机酸及二氧化碳酸性水的溶解以煤系地层为气源岩的天然气储集层,主要分布于鄂尔多斯盆地中部气田、文留气田、苏桥气田(以C—P煤系为气源岩)、吐哈盆地(以侏罗系煤系为气源岩)、崖1321气田(以第三系煤系为气源岩)。
其基本特点为:①低孔低渗(少数中孔中渗),孔大喉细,压实作用强,碳酸盐胶结物少,岩屑砂岩物性差。
由于这类储气层中存在有机酸及二氧化碳酸性水的溶解作用,加之产轻质油及气,所以仍有较高产能。
②有较好产能的煤系优质储集层必须具有有利的沉积相类型、粒度粗、抗压实强。
③处于晚成岩A2、B、C期成岩阶段。
④在酸性水介质条件下,自生矿物组合是石英次生加大以及高岭石发育。
⑤处于晚成岩A期的煤系地层有机酸浓度高,1g煤中的有机酸可达11～95mg/g(酸性水致使有机酸浓度高),长石硅酸盐不稳定矿物溶解是产生次生孔隙的原因。
如鄂尔多斯盆地上古生界石炭2二叠系天然气储集层的气源岩为中石炭统、上石炭统及下二叠统山西组的煤系地层,主要产气层段为山西组山1、山2段,下石盒子组盒7、盒8段。
第五章 储层孔隙结构
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： 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
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。
孔隙 次生 孔隙 裂缝
(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0.1μ m，有的可达0.2μ m
•Pd 孔隙系统中最大连通孔喉 Rd 所对应 的毛细管压力。
物理意义：用非润湿相（水银）驱 替润湿相（油水）时，非润湿相的 前沿曲面突破岩样最大孔喉而连续 地进入岩样并将润湿相排驱出去时 的压力值，即使非润湿相在孔隙中 连续运动的初始压力。
SAB：曲线平坦部分的起点和终点所 对应的汞饱和度差值； α 角：曲线AB段的斜度。 α ↓、SAB↑→孔喉分选性越好，结 构越均匀。 Σ SHg＜50%时，Pd常难于确定：微 孔隙发育，K很低，Pd可能高于实 验室所施加的最大注入压力。
第五章-碎屑岩的构造和颜色2
在压扁层理和透镜层理之间的过渡类பைடு நூலகம்为砂、 泥交互的波状层理。
环境：潮间带、潮下带。
（二）均质层理：
特征：不具任何纹层构造，又称块状层理。
成因：
原生——快速堆积形成。例如洪水沉积，重力 流沉积等。
次生——生物强烈扰动使沉积物原生层理 完全混合破坏，形成均质层理。这种现象常见于 浅海和三角洲沉积中。
（三）递变层理：
成因：在急流、底床平坦时形成（不是静水）。如河 流、海滩等。
3、波状层理：纹层呈对称或不对称的波状，但其 总的方向平行于层面。（P73图5-1）
成因：是在沉积物供给丰富，沉积速率大于侵蚀速 率时，在波浪和水流作用下，砂波迁移并显著向上生 长形成。
主要是由沉积介质的波浪振荡运动造成，其次是单 向水流的前进运动造成。前者主要形成对称的波状层 理，后者形成不对称波状层理，同时叠覆层的相位错 开。
（四）韵律层理：
特征：成分、粒度、颜色方面不同的薄层作有规律地 重复出现。
成因：
水介质变化：例如潮间带水流的强、弱变化。涨潮和 落潮的水流活动时期沉积砂层，憩流期沉积泥层，两者 交替变化形成一种砂、泥薄层相间的交替纹层，构成韵 律；
季节变化：冬季水源少时，封闭的湖泊可形成还原环 境，外碎屑供应少，沉积悬浮细粒为主，颜色深。而夏 天则沉积粗、色浅；这样就形成了季节性韵律。
③槽状交错层理：
层系界面呈弧状，纹层各下倾方向收敛并与之 斜交。在横切面上，层系界面及纹层是槽状。
成因：
交错层理是由于波痕迁移的结果。板状、楔状和 槽状交错层理是在沉积物供应相对不足的情况下， 直脊型波痕的迁移可形成板状交错层理，交错层的 纹层就是波痕背流面的前积纹层。在沉积物供应相 对不足的情况下，在波痕背流面前积纹层形成的同 时，迎流面不断遭受侵蚀，因此，在波痕的顶面形 成一个平的侵蚀面。由于上述作用不断进行的结果， 便可形成板状交错层理。
环境：潮间带、潮下带。
（二）均质层理：
特征：不具任何纹层构造，又称块状层理。
成因：
原生——快速堆积形成。例如洪水沉积，重力 流沉积等。
次生——生物强烈扰动使沉积物原生层理 完全混合破坏，形成均质层理。这种现象常见于 浅海和三角洲沉积中。
（三）递变层理：
成因：在急流、底床平坦时形成（不是静水）。如河 流、海滩等。
3、波状层理：纹层呈对称或不对称的波状，但其 总的方向平行于层面。（P73图5-1）
成因：是在沉积物供给丰富，沉积速率大于侵蚀速 率时，在波浪和水流作用下，砂波迁移并显著向上生 长形成。
主要是由沉积介质的波浪振荡运动造成，其次是单 向水流的前进运动造成。前者主要形成对称的波状层 理，后者形成不对称波状层理，同时叠覆层的相位错 开。
（四）韵律层理：
特征：成分、粒度、颜色方面不同的薄层作有规律地 重复出现。
成因：
水介质变化：例如潮间带水流的强、弱变化。涨潮和 落潮的水流活动时期沉积砂层，憩流期沉积泥层，两者 交替变化形成一种砂、泥薄层相间的交替纹层，构成韵 律；
季节变化：冬季水源少时，封闭的湖泊可形成还原环 境，外碎屑供应少，沉积悬浮细粒为主，颜色深。而夏 天则沉积粗、色浅；这样就形成了季节性韵律。
③槽状交错层理：
层系界面呈弧状，纹层各下倾方向收敛并与之 斜交。在横切面上，层系界面及纹层是槽状。
成因：
交错层理是由于波痕迁移的结果。板状、楔状和 槽状交错层理是在沉积物供应相对不足的情况下， 直脊型波痕的迁移可形成板状交错层理，交错层的 纹层就是波痕背流面的前积纹层。在沉积物供应相 对不足的情况下，在波痕背流面前积纹层形成的同 时，迎流面不断遭受侵蚀，因此，在波痕的顶面形 成一个平的侵蚀面。由于上述作用不断进行的结果， 便可形成板状交错层理。
第五章碎屑岩的构造
46
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第四节
变形层理
三、包卷层理(扭曲层理)
是指在一个岩层内所产生的纹层盘回和扭曲现 象。主要见于较薄层粗粉砂层和细砂层中，可以是硅 质的或碳酸盐质。又称扭曲层理或揉皱层理。
塔里木盆地 吐孜3井，白垩系 47
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第四节
变形层理
包卷层理特征：
常被限于一个层内连续分布；显示出小型开阔向斜和紧密 背斜的复杂现象，这些褶曲常常是顺滑塌方向倒转，且褶 曲轴大致平行；纹层复杂变形揉皱但无断裂；向岩层底部 渐趋消失，向顶部渐趋消失或被侵蚀截割。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第三节
层面构造
第三节 层面构造
层面构造：在岩层表面呈现出的各种不平坦
的但却有一定规律的上凸或下凹的形体，统称为层 面构造。 层面构造有的保存在岩石层面上，如波痕、剥 离线理、干裂纹、雨痕冰雹痕等；有的保存在岩层 的底面上，特别是砂岩底面铸模构造，如槽模、沟 模等。
层面构造可分为流动成因和暴露成因两类。
27
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第三节
层面构造
沟模与槽模一样，它们在浊流砂岩的底部最多，并且是复 理石相的最常见的构造。 由于沟模出现的相当多，所以它是指示古水流方向的可靠 标志之一。
28
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第三节
层面构造
与浊流水流机制有关的底面印模构造还有跳跃模、刷模、锥模 等，这些以底模形式存在的压刻痕，与糟模和沟模一样，都属 于侵蚀成因构造，它们在复理石建造中出现得最多。
负载构造形状很不规则负载构造形状很不规则大小不一无优选方向内大小不一无优选方向内部纹层复杂是部纹层复杂是差异压实差异压实的的产物与砂球砂枕共生可产物与砂球砂枕共生可第五章碎屑岩的构造和颜色第四节变形层理一负载构造和火焰构造3636第五章碎屑岩的构造和颜色第四节变形层理稀奇怪状的重荷模3737第五章碎屑岩的构造和颜色第四节变形层理3838第五章碎屑岩的构造和颜色第四节变形层理3939火焰构造火焰构造当下伏软泥中的纹层发生畸变时当下伏软泥中的纹层发生畸变时常被向上挤入夹于下常被向上挤入夹于下垂的负载构造之间垂的负载构造之间呈薄的舌状体呈薄的舌状体称之为称之为火焰状构造火焰状构造
- 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)。
P
T
P T
2.可变断面收缩部分是喉道（点状喉道）
原生孔隙较发育，经过一定的压实。常见于颗粒支撑、接触式、点接触砂岩中。 孔隙度高，渗透率低。 孔隙结构属于小孔细喉结构，采收率较高。 压实作用强，（3000米±），颗粒线接触、凹凸接触 孔隙结构为小孔细喉型 Φ低，K低,采收率低。 压实作用进一步加强 颗粒之间缝合接触 弯片状喉道 成岩作用进一步加强，或在杂基及胶结物中的许多微孔隙（＜0.5μm 的孔隙）本身 既是孔隙又是连通通道。 其孔隙度一般中等或较低。其渗透率则极低，大多小于0.1×10—3μm 2 。属低渗或 致密储层。 孔隙结构常见于杂支撑、基底式及孔隙式、缝合接触式类型的砂岩中。
三、碎屑岩储层孔隙的成因类型
（一）原生孔隙
原生孔隙主要是粒间孔隙（粒间孔），在砂岩中最普遍。
在颗粒沉积不久，胶结物来不及沉淀，原生孔隙发育。
Φ可达30%，K可达几千X10-3μm2, 往往为高产层。
细 粒 长 石 砂 岩
粒间孔隙的镜下示意图
胜利渤1229米116井(Ng)
1.正常的原生粒间孔隙
不 等 粒 石 英 砂 岩
玉门油田G236井508米
玉门油田 G236井521米
岩 屑 砂 岩
3. 溶解作用产生的孔隙
溶蚀孔隙是由碳酸盐、长石、硫酸盐或者其它可溶组分溶解而形成的。可溶组分可以是 碎屑颗粒、自生矿物胶结物或者交代矿物。可分为以下几种孔隙类型：
（1）粒间溶孔
胶结物以及颗粒边缘部分溶解而形成的孔隙，颗粒边缘呈港湾状、不规则状，孔隙形态 多种多样，分布广泛。包括以下三种类型：
系。 流体沿着复杂的孔隙系统流动时，将要经历一系列交替着的孔隙和喉道。无论在石油的二 次运移过程中从孔隙介质中驱替在沉积期间所充满的水时，或者是在开采过程中石油从孔 隙介质中被驱替出来时，都受到流体通道中最小的断面（即喉道直径）所控制。显然孔隙
结构是影响储集岩渗透能力的主要因素
第四章
储层的微观孔隙结构
显然其中微孔隙是按孔隙大小划分的，其它则是从成因的角度
。
4.以孔隙产状为主并考虑溶蚀作用的划分方案(罗蛰潭)
即按产状把孔隙分为四种基本类型，又从溶蚀作用角度相应地分出了四种溶 蚀类型。以上八种类型的名称分别为 粒间孔隙 溶蚀粒间孔隙 粒内孔隙 溶蚀粒内孔隙 填隙物内孔隙 溶蚀填隙物内孔隙 裂缝孔隙溶蚀粒间孔隙 溶蚀裂缝孔隙 后四类孔隙是在前四类孔隙基础上发育起来的，是前四类孔隙受到溶蚀改造， 并保留有溶蚀痕迹的孔隙
主要出现在早成岩B期、中成岩A、B期。 Φ 可达30%，一般25%；往往为高产--中产储层。
细粒石英砂岩 粒间孔及粒间溶孔
塔里木盆地(C)
混合孔隙结构发育示意图
东河1井5807.7米
混合孔
岩 屑 砂 岩 粒 间 孔 及 粒 间 溶 孔
吐哈盆地 温1井J2s
高岭石
石英次生加大发育
长庆侏罗系
（三）次生孔隙
组分内溶孔指各个结构组分内的溶蚀孔隙，根据孔隙存在形式可分为四种类型，
• • • • 粒内溶孔 基质内溶孔 胶结物内溶孔 交代物内溶孔
（2）组分内溶孔
此种类型的孔隙分布较广泛
冀东油田高3106井 3908米(Es)
（4）铸模孔隙
外形与原始组分外形特征相同的孔隙。 常见由长石等颗粒溶解而成，也有颗粒被交代， 而后交代物被溶解而形成。 孔径超过相邻颗粒直径1.2倍以上的孔隙称之为特 大孔，常常是由于长石等易溶颗粒被全部溶解掉 造成的，使某些颗粒呈漂浮状，并在特大溶孔内 不同程度地残留有长石、岩屑和其他组分的溶蚀 残余。
3.片状或弯片状喉道
4.管束状喉道
T
P
P
T
P T
胜利义3-7-7井3202米(Es)
原生与次生粒间孔隙差别
特征 孔隙分布 孔隙形态 碎屑颗粒
原生粒间孔隙 均匀 规则 边缘圆滑，未经溶蚀
次生粒间孔隙 不均匀 不规则 边缘锯齿状，不规则
次生孔隙的识别标志来自V.Schmidt和D.A McDonald(1979，a)提出了鉴定砂岩中各种类型的次生孔
第一节 储层岩的孔隙空间和孔隙结构 第二节 碎屑岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第三节 碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第四节 岩浆岩和变质岩储层的孔隙类型和 孔隙结构 第五节 孔隙结构的研究方法 第六节 毛细管压力曲线在研究孔隙结构中 的应用 第七节 孔隙结构与采收率
第二节、碎屑岩储集层的孔隙类型
1.大小分类
按孔隙直径的量值进行的分类，如一般石油地质教科书上经常提到的： 超毛管孔隙（孔隙直径大于500μm ） 毛管孔隙（孔隙直径500—0.2 μm ） 微 毛管孔隙（孔隙直径小于0.2μm ） 这种分类着重强调了孔隙几何形状对渗流作用的物理意义。
2.成因分类
着重从孔隙成因的地质意义出发，把孔隙分为
第五章
第一节 储层岩的孔隙空间和孔隙结构 第二节 碎屑岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第三节 碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构 第四节 岩浆岩和变质岩储层的孔隙类型和 孔隙结构 第五节 孔隙结构的研究方法 第六节 毛细管压力曲线在研究孔隙结构中 的应用 第七节 孔隙结构与采收率
储层的微观孔隙结构
第一节 储层岩的孔隙空间和孔隙结构
隙的标志。他们辨认出裂隙、收缩空隙、沉积物质（化石和其它颗粒）的溶 隙、自生胶结物的溶隙和自生交代矿物的溶隙. 通常，砂岩中的孔隙度是原生孔隙与次生孔隙的结合。同年（1979，b）又提 出了识别次生孔隙的岩石学标准（图8-6），包括
（1）部分溶解 （2）铸模 （3）不均一填集 （4）超粒孔 （5）伸长状孔隙 （6）溶蚀的颗粒 （7）组分内孔隙 （8）破裂的颗粒。
5.物性分类
孔\渗
6.孔隙结构分类
粒间孔隙 组分内孔隙 特大孔隙 铸模孔隙 裂缝孔隙
细粒长石砂岩
孤东14井1308米
三、碎屑岩孔隙类型
原生孔隙
混合孔隙
次生孔隙
• • • • • •
粒间溶孔 粒内溶孔 铸模孔 特大溶孔 溶洞 裂缝
长 石 砂 岩
胜利胜坨3-5-11井1920米
原生孔隙 次生孔隙 混合孔隙
三大类，每一类型以进一步细分为若干次一级类型。这是目前国内外比较流行的 一种分类，如V· Schmidt等的分类
。
3.既考虑成因又考虑孔隙几何形状的分类
E.D.Pittman的分类属于这种类型。他把孔隙分为 粒间孔隙 （成因） 溶蚀孔隙 （成因） 微孔隙（大小）d<0.5μm 裂缝孔隙 （成因）
1. 储层的孔隙空间
岩石中未被颗粒、胶结物或杂基充填的空间称为岩石的孔隙空间。
岩石孔隙空间
：孔隙
喉道
一般可以将岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙。 而仅仅在两个颗粒间连通的狭窄部分称为喉道。二者无严格的界限
2. 储层的孔隙结构
储层的孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关
2.缩小的原生粒间孔隙
石英次生加大后残余粒间孔
（二）混合孔隙
混合孔隙是一种介于原生孔隙与次生孔隙之间的，由部分原生孔隙和部分次生 孔隙组成的孔隙。 直接溶解 原生孔隙 胶结物沉淀 →溶解 交代、胶结 →溶解 多数储层中孔隙都是混合成因的，它们可以具有次生孔隙的所有结构方式。但 混合孔隙中原生孔隙和次生孔隙的相对含量往往难于估计。
四、碎屑岩储层孔隙结构
一、碎屑岩储集岩的孔隙喉道形态（类型）
孔隙喉道的大小和形状是控制砂岩储集性能的重要因素，其特征主要取决地砂岩颗粒 的接触类型和胶结类型以及砂岩颗粒本身的大小和形状。在不同的砂岩接触类型 和胶结类型中见到以下四种孔隙喉道类型。
1.喉道是孔隙的缩小部分
在粒间孔隙或以扩大粒间孔隙为主的砂岩储集岩中，其喉道仅仅是孔隙的缩小部分。 常见颗粒支撑、飘浮状颗粒接触以及无胶结物式类型。 孔隙结构属于大孔隙、粗喉道的类型，石油采收率高。
指成岩机械压实作用后，在沉积碎屑颗 粒之间的孔隙空间。孔隙形态主要取决 于围绕孔隙的颗粒表面所构成的孔隙空 间的几何形态。他受砂岩成分、组构的 控制，实砂岩的粒度、分选、颗粒球度、 圆度、颗粒排列方位及杂基充填等因素 综合影响的结果。 其分布与沉积环境有关，在成岩早期的 砂岩中分布较多。 该类砂岩储集性能较好，孔隙度大 （>20%），渗透率高（>100*10-3μm2） 砂岩在以化学作用为主的成岩期，一些 自生矿物从孔隙溶液中晶出并沉淀在孔 隙壁上，如石英加大、长石加大等，使 原生孔隙缩小，形成缩小的原生粒间孔 隙。 在中成岩阶段比较发育。该类储层较差， 往往为中孔低渗储层。
（5）特大溶孔
铸模孔
岩 屑 砂 岩
江汉油田何1井3587米(E)
玉门油田(K)
鸭544井35758米
岩屑砂岩
含铁白云石
玉门油田(K) 鸭508井2965米
江汉荆参1井1279米(E)
（6）贴粒缝
颗粒铸模孔
长 石 砂 岩
贴粒缝是沿颗粒边缘溶解造成 的长条形（线状）孔隙
4.填隙物微孔
指粘土矿物、微晶碳酸盐矿物 及自生石英等晶体间的微孔隙。 在 扫描电镜下方可清晰辨认。 但由于喉道细小，渗透率往往 极低，对油的储集贡献不大， 但作为气层的储集空间还是有 一定意义的。
砂岩的次生孔隙主要是其非硅酸盐组分（以碳酸盐矿物为主）溶解的产物。 岩石组分的破裂和收缩也可以产生重要的次生孔隙。
按其成因，我们可以将次生孔隙划分为五种基本类型。