油层物理孔隙度和孔隙结构

受应力控制、组系分明，平整延伸，切割力强， 有的可见溶蚀现象
最紧密排列的单模式 最疏松排列的单模式 砂质砾岩的双模式
碎屑岩原生孔隙的 进一步划分
洪积砾岩的复模式
单模式 双模式 复合模式
双模式
单模式
——
原 生 粒 间 孔 单 模 式
原生粒间孔——单模式
双模式原生粒间孔隙
原生粒间孔——复模式
复模式原生粒间孔
未被固体物质充填的空间体积）与岩石体积之比值。
V孔隙 Vp10% 0
V岩石 Vb
φ——岩石孔隙度（小数或百分数）
Vp——岩石孔隙体积（cm3） Vb——体积（cm3）
根据储油（气）岩的孔隙是否连通和在一定的压差下 流体能否在其中流动，又可以将孔隙度分为绝对孔隙度、 有效孔隙度和流动孔隙度。
（1）绝对孔隙度
细晶白云岩，白云石呈完好的自形晶结构，晶间孔和晶体间溶孔、超大 溶孔较为发育。普光6井，8（13/130），5×10，（-）
粉-细晶白云岩，由完好的白云石菱面体组成,晶间孔和晶间溶孔非常发育， 局部为超大溶孔，具很好的连通性好，长边 0.88 mm , （－）
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
四、孔隙的组合关系分类 （1）孔隙 （2）孔喉
五、孔隙连通性分类 (1)连通孔隙 (2)不连通孔隙（孤立孔隙）
级别 特粗喉 粗喉 中喉 细喉 微喉
喉道分级
主要流动喉道直径，mm >0.03
0.02-0.03 0.01-0.02 0.001-0.01
<0.001
§2 储油（气）岩石的孔隙度
一、储油（气）岩石孔隙度的概念 所谓孔隙度就是指岩石中孔隙体积（或岩石中
二、孔隙与岩石之间的组构分类 1）碎屑岩 2）碳酸盐岩
碎屑岩孔隙类型表(中国油气储层研究—1994)
类
原生
孔
次生
洞 次生
原生
缝
次生
亚类
空间大小
特征
粒间孔
为粒间原生或其残余孔隙
粒内溶孔
如长石和岩屑等颗粒的大部、局部或粒内溶解
粒间溶孔
胶结物及其晶 内局部溶孔
杂基溶解
超大孔
如方解石等胶结物或其晶体内的局部溶解
最大：
立方体排列 ＝90° ＝0.476
最小：
菱面体排列 ＝60° ＝0.259
90
60
该公式说明等直径球形颗粒组成的岩石孔隙度只与排列方式有关，而与颗粒大小无关
实际值 实际岩石中，则受颗粒大小、分选、圆球度控制
世界上已开发的碎屑岩油田孔隙度一般在15—35％ 之间，个别低于10％
表2-2 世界某些油田砂岩油层孔隙度
1
S108 孔
2
3
10 2/69 粒内溶 （－）4x
S108 10 31/69粒内溶 孔 （－）4x
4
S108 10 39/69 颗粒
边缘溶孔 （－）4x
S107 4 8/15部分 5 充填的生物体腔孔 （－）4x
6
S108 9 50/64粒内 溶孔 （－）4x
组构选择性孔隙——晶间孔、铸模孔
铸模孔
是指岩石总孔隙体积（包括连通和不连通的）Va与岩石体积Vb之比值。
（2）有效孔隙度
a
Va Vb
10% 0
是指岩石在一定的压差下被石油和天然气饱和连通的孔隙体积Ve与岩
石体积Vb之比值。
e
Ve Vb
10% 0
（3）流动孔隙度
是指饱和流体的岩石在一定的压差下，与流体发生流动的体积相当的 那部分孔隙体积与岩石体积之比值。
密 度
面 孔 率 孔 径
FMI显示的溶孔特征（多为星点状和串珠状）
Sarawak 洞穴仓 – 世界上最大 的
600m x 400m x 100 m high
古喀斯特与层序边界
地表水的渗落洞
多层通道
废弃的上部通道
下部的河流通道
多层通道
废弃的上部通道 下部河流通道
发育很好 的具有椭 圆形横剖 面潜流带 溶洞，这 种形态是 潜流带最 稳定的剖 面
——
次 生 孔 隙 晶 间 孔
原生层间缝
原生层间缝
次生成岩缝
溶蚀缝
次生成岩缝
次 生 构 造 缝
Choquette and Pray 的碳酸盐岩孔隙分类
组构选择性孔隙——粒间孔
粒间孔
硬石膏充填 粒间孔
鲕粒白云岩
粒间孔
组构选择性孔隙——粒内孔
S108 10 2/69 粒 内溶孔 （－）4x
大的渗流峡 谷底部仍显 示了椭圆形 渗流带洞穴 的残存形态， 原始渗流带 溶道的顶部 在潜水面下 降后被侵蚀。 （肯塔基 Crystal洞 穴中的 Collins Avenue）
渗流溶柱， 4－6米宽， 30米高。 肯塔基 Mammoth洞 穴中的 Edna’s Dome。
含洞穴沉积物 的二个大的残 存的潜流溶道， 内含块体和石 板。最年轻的 洞穴位于左边。 （阿拉斯加北 部Blanchard Springs洞穴 中的 Discoverary Room）
油 田 层 位孔 隙 度 （ ％ ）
油 田
层 位孔 隙 度 （ ％ ）
大 庆 油 田 萨 一 组2 5 - 2 6 胜 利 油 田 沙 二 2 7 - 3 0 克 拉 玛 依 油 田克 上 1 5 . 6 - 2 0 . 2 玉 门 油 田 M层 1 7 . 8
（ 美 ） 东 德 克 萨 斯 油 田 乌 德 拜 层2 5 （ 苏 ） 杜 依 玛 兹 油 田 Д 1层 2 0 - 3 3 （ 加 拿 大 ） 帕 宾 那 油 田 狄 姆 层 1 4 . 4 （ 沙 特 阿 拉 伯 ） 阿 布 奎 油 田D组 A层 2 2
沉积相——水动力能量不同导致岩石结构和孔隙结构不同
粒度越细、分选性越好孔隙度越大。 圆球度越好，孔隙度越大。
黄骅坳陷不同亚相储层物性
地区 砂体类型 亚相
唐家河
三角洲
河口坝主 体
扇中水道
枣园
水下扇
水道间
扇端席状 砂
扇根河道
层位 Ed3 Ek2 Ek2 Ek2 Ek1
段下拨 冲积扇 扇中河道
Ek1
河道间及 扇端席状 Ek1
1973），渗透率为几个达西。经成岩阶段后，砂体孔隙度甚至 降到＜5％。当然如果发育了次生孔隙，也可使孔隙度高达20一 30％。
（1）压实作用 （2）胶结作用 （3）溶蚀作用
压实和成岩作用导致碳 酸盐岩孔隙的建立和破 坏过程
插图表示一个贝壳经埋藏、 充填和溶解作用产生铸和 模
成岩阶段与孔隙类型分布关系
孔隙度分级
级别
特高 高 中 低
特低
孔隙度（％）
>30 25-30 15-25 10-15 <10
三、储油（气）岩石孔隙度的影响因素
1.沉积作用
矿物成分——富火山碎屑物质的储层物性较差（与火山物 质性质较软易被挤压形成假杂基及其易蚀变有关）
粒级——从粉砂岩到细砂岩直到砾岩均可成为油气储层。 远源砂体如三角洲前缘粉砂岩、中－细砂岩分选好杂基少， 物性好，近源砂体如扇三角洲、水下扇、冲积扇粒度粗， 分选差，物性条件较差。
d
Vd Vb
10% 0
三者关系： a ＞ e ＞ d
绝对孔隙度和有效孔隙度对未胶结的砂层和胶结不甚致密的砂岩来说相 差不大。但对于胶结致密的砂岩和碳酸盐岩来说，有较大的差别。
流动孔隙度不管哪种类型的储油（气）岩都永远小于绝对和有效孔隙度。
二、孔隙度值大小
理论值： 标准等直径球型颗粒
16(1co )s12co s
三、孔隙大小分类
孔 隙 类 型 孔 隙 直 径 (mm ) 缝 隙 宽 度 m ( m )
缝 隙 特 征
超 毛 细 管 孔 隙 ＞ 0.5
＞ 0.25
流 体 在 空 隙 中 可 由 于 重 力 作 用 自 由 流 动 ， 如 未 胶 结 或 胶 结 疏 松 的 砂 和 砂 砾 中 孔 隙
毛 细 管 孔 隙 0.5～ 0.0002
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
组构选择性孔隙——粒间孔
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
组构选择性孔隙——粒间孔
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
组构选择性孔隙——粒间孔
次生孔隙——粒内溶孔
次生孔隙——粒间溶孔
次生孔隙－超大孔
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）、超大孔
粒模孔
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）、超大孔
粒模孔
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
次生孔隙——铸模孔（生物铸模孔）
生物铸模孔
晶孔和晶间溶孔
组构选择性孔隙——粒间孔
溶孔海绵礁屑灰岩。普光6井，10（78/137），2×10（-）
组构选择性孔隙——粒间孔
针孔粉—细晶白云岩，针孔为球粒选择性溶蚀作用的产物。普光6井，9 （70/121），5×10，（-）
组构选择性孔隙——粒间孔
粉-细晶白云岩，由完好的白云石菱面体组成,晶间孔和晶间溶孔非常发育， 局部为超大溶孔，具很好的连通性好，长边 0.88 mm , （－）
成岩阶段
A
早成岩
B
晚成岩
A1 A
A2 B
C
孔隙类型 原生孔隙 混合孔隙
孔隙度(％)
30~40 15~30
次生孔隙
10~25
少量次生孔隙及裂缝
<10
裂缝
3.构造作用 构造作用对碎屑岩储层孔隙度影响有利的是对于