勘探院博士综合考试

勘探院博士综合考试

储层

1. 辫状河与曲流河沉积特征及储层质量评价

一、辨状河的沉积特征及储层质量评价

（1）辫状河流的沉积特征：

①以砾石和砂质沉积为主，局部夹粉砂和粘土，在垂向剖面上常形成“砂包泥”的宏观沉积特征，心滩和河道砂坝的形态上主要呈透镜状和板状，底部冲刷面清楚。

②多为近源河段，因此，岩石成分复杂，矿物成熟度较低，粒度变化范围宽、分选较差，典型的辫状河的粒度分布特征在概率图上有三个总体存在。其中，牵引总体和悬浮总体较发育，而多数情况下缺乏和很少跳跃总体，因此粒度分布为双众数。两截点（粗截点和细截点）S、T均为突变。

③层理类型多样，代表性层理是大型槽状层理，底界面常常为明显的冲刷面，也可有大型楔状交错层理或大型单组板状交错层理，有时可出现逆行沙波层理。

④河道不固定，堤岸沉积无法保存，泛滥平原细粒沉积物较薄或不发育。

（2）辫状河流的储层特征：

①砂体几何形态和连续性辫状河流以河道宽而浅为特征，在一个河道断面上可以出现多个心滩坝，而河道废弃充填也以砂为主，因此一个时间单元砂体的几何形态即反映了古河流规模，河流宽度决定了成因单元砂体的侧向连续性。然而，辫状河流岸质松，砂质沉积为主，一般具有侧向迁移十分迅速的习性。辫状河砂体在一定的冲积平原范围内，多个时间单元的砂体侧向连接的机遇率很高

②微观孔隙结构特征砾石质辫状河沉积的孔隙结构特征与冲积扇砂砾岩体近似，同样可以存在双峰态结构。而砂质辫状河沉积的砂岩储层，除具一般砂岩孔隙结构特征以外，与其它河流砂体不同之点，则是一些辫状河砂体中泥质杂质含量很少，导致砂岩垂直渗透率与水平渗透率非常接近，有利于开采中流体密度差引起的重力作用的充分发挥。

③层内非均质性如前所述，辫状河心滩坝的基本沉积方式是垂向加积，层内重向上粒序变化反映各次洪泛事件能量大小的波动及其所携碎屑物的粗细，因此通常呈现“无规则”的粒序，即使存在一些小的韵律，综观整个砂层，仍然是粗细粒度交互。这就为辫状河心滩坝砂体层内渗透率呈无规则的垂向变化确定了基调。此外，由于细粒沉积缺乏，渗透率非均质性，特别是反映在级差上，比曲流河砂体要小。悬移质沉积很少，导致层内不稳定泥质夹层稀少甚至没有，这又是心滩坝层内非均质性的一个主要特点，使得全砂层规模的垂直/水平渗透率比值较大。

④平面非均质性辫状河砂体与其它河道砂体一样，顺河道主体带显现渗透率方向性。但可连接成大面积的砂体，其平面上渗透率非均质性，对于最终注水面积波及系数影响不大，注入水在平面上扩散较快。我国一些大面积连通的辫状河砂体储层，常显现充足的天然水驱能量。

二、曲流河沉积特征及储层评价

（1）曲流河沉积特征

曲流河的主要亚环境类型有河道（包括河床滞留和边滩—Point bar）、牛轭湖（Oxbow lake）、天然堤（Natural levee）、决口扇（Crevasse splay）、河漫滩等类型。

①河道 a.河床滞留沉积：又称河道滞留沉积，它由粗砾岩和底部河床滞留砾岩组成，是在河流流量最高时短距离搬运的产物；b. 边滩：河水在河道中呈螺旋状前进，并不断对外岸（或凹岸）进行冲刷作用，又由于横向环流将河流中的搬运物带到内岸（或凸岸）沉积下来，这就形成了以侧向加积为主的沉积特征。

②牛轭湖牛轭湖沉积属废弃河道沉积，主要是洪水期带来的细粒物质，如粉砂和泥质等。牛轭湖的形成与河流截直作用和冲裂作用相关联

③天然堤天然堤是由于洪水期河水漫越河岸，当河水流速降低时，携带的大量悬浮物质在岸边很快沉积下来所形成。其沉积物质比边滩细，随着远离河道，其粒度相应减小。

④河漫滩河漫滩也叫泛滥平原（Overbank，Floodplain）是曲流河系中面积分布最广的部分，是在洪水泛滥期间，河水溢出到曲流河两岸平原中最低洼部分，故又称河漫滩为泛滥盆地。

⑤决口扇在高水位时，过量的洪水冲决天然堤，并在堤岸靠平原方向的斜坡上形成树枝状水系的扇状堆积物，称之为决口扇。决口扇沉积是一种舌状体的砂体，剖面上呈透镜体状。厚度一般不大，从十几厘米到几米，粒度常常都比与之相连的堤岸沉积要粗.

曲流河各微相在剖面上的出现顺序，自下而上可分为四个沉积单元：

①河道底部的滞留沉积；②边滩沉积，ε－型板状交错层理；③边滩顶部或叫坝顶，发育有良好的爬升波痕纹理或小型槽状交错层理；④垂向加积或漫积，具体为天然堤和泛滥平原沉积。主要由断续波状（小型流水沙纹）交错层理粉砂岩和水平纹理粉砂质泥岩及块状泥岩组成。

（2）曲流河储层评价：

①砂体几何形态与连续性曲流河沉积以点坝砂体为主，点坝砂分布于每个河曲段的凸岸一侧，通过其它伴生砂体，特别是废弃河道砂，把一个曲流带内的点坝砂连接在一起，可以视作为一个连通体。曲流带砂体的侧向连续性决定于河流规模（主要是河宽）和弯曲度。河宽与弯曲度愈大，侧向连续性愈好。

②层内非均质性以点坝为例，其物性在垂向呈典型的向上变低特点。最高渗透率段总是处于最底部的滞留段，向上逐渐比较均匀地减低，到顶部波痕纹层粉砂段最低。其渗透率的级差可达40倍以上，变异系数一般从0.7到大于1.0，是各类河流砂体中非均质程度比较严重的一类。因此，在开发中易于出现水窜。点坝砂层内非均质性另一重要特征是不稳定薄泥质隔层的分布比较复杂。点坝砂体内的不稳定薄泥质夹层可出现于几种情况：①砂体顶部的泛滥泥，连续性很差；②砂体间的侧积泥岩，披覆于点坝上部；③底部泥砾密集时，使冲刷面成为不渗透隔层，在多期点坝砂叠合时，特别要注意冲刷面的这一特征。

③平面非均质性曲流河砂体平面渗透率非均质性实际上反映了不同侧积体之间点坝部分的渗透率非均质性。原因有二：①层序的上部复杂的泥质隔层分布，连通条件复杂；②层序的下部连通性很好；因此特别是早中期的注水开发，注入水平面波及不均匀程度主要受层序的下部所控制。因此，其平面非均质的具体表现是沿古河道走向渗透率具明显的方向性。2.谈谈煤系地层中储层低孔低渗的成因？

煤系碎屑岩储层孔渗的形成及发展与成岩作用密切相关。促使岩石中孔渗形成与消失的主要因素是岩石所经历的一系列成岩作用过程，特别是压实作用、胶结作用和溶解作用。同时构造作用对其孔渗的影响作用也较大。

由于煤系地层中富含水生和陆生植物，因此随着沉积物的埋藏，并与水体隔绝后，它很快分解而产生腐殖酸，因而水介质呈酸性，在成岩早期除局部有菱铁矿和碳酸盐岩胶结外，往往缺乏胶结物。因此机械压实作用表现得较为突出，颗粒间呈点—线甚至缝合接触，使储集空间收到明显压缩。因此压实作用是造成煤系地层中储层低孔低渗的重要原因。

晚成岩期，随着有机质的成熟，大量的有机酸和CO2释放出来，形成酸性孔隙水，岩石中不稳定组分强烈溶解，形成次生孔隙。随后（含）铁碳酸盐岩的充填、自生粘土矿物的沉淀及进一步的压实作用再次严重破坏了岩石的孔隙。导致煤系中的储层孔渗再次下降

煤系地层中碎屑岩的砂岩类型对储层物性也有较大的影响。比如鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤系砂岩以前寒武系的花岗岩、石英砂岩作为主要物源，砂岩类型以石英砂岩、长石质石英砂岩、岩屑质石英砂岩为主，岩屑含量较低一般小于10%，其成岩作用特点是石英次生加大