石油3-2碎屑岩储集层

两个因素控制。
歪度：指孔、喉大小分布偏于粗孔喉或细孔喉。
分选：指孔喉大小、分布的均一程度。大小、分 布愈集中，表明分选性愈好，毛管曲线上就会出 现一平台；当孔喉分选差时，毛管曲线是倾斜的。
标准包括：
（1）部分溶解作用（2）铸摸（3）不均一填集
（4）特大孔隙（5）伸长状孔隙
（6）溶蚀的颗粒边缘（7）颗粒内溶蚀（蜂窝状颗粒） （8）破裂的颗粒
鉴别砂岩次生孔隙的岩石学标志

具次生孔隙的砂岩，由于次生孔隙性质的不同，
可以呈现高于或低于具相同原生孔隙体积砂岩的
渗透率。

当次生孔隙的喉道较大，形状更适于增进孔隙 的连通性时，渗透性则较高；相反，假若次生孔 隙主要是像颗粒印模和原来基质团块印模等孤立 的孔隙，渗透性则较低。
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
毛细管压力,MPa
Smin 0.075
孔喉半径，um
Smax
50 汞注入量,% Pd越小，说明岩样中最大连通孔喉越粗，大孔喉越多，孔 隙结构越好。
75 0
2Cos Pc r
Vr/V总
20 15 10 5
孔隙等效半径 r ，利用孔
隙等效半径分布图，可选取 孔喉半径集中范围，计算其
百分含量。 R 越集中越大，

按组成储集层的岩石类型可将其分为三 大类：
1、碎屑岩储集层 2、碳酸盐岩储集层 3、其它岩类储集层
第二节 碎屑岩储集层
一、碎屑岩储层的孔隙类型 二、碎屑岩储层的孔隙结构 三、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素 四、碎屑岩储集体类型
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、粉砂岩等碎屑沉积岩，是世界油气田的主要储 集层类型之一，其油气储量约占全世界总储量的 60%左右。
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。
图 3-10 孔隙喉道的类型（据罗蛰潭，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 管状喉道；1 一喉道；2 一孔隙
喉道类型

（2）可变断面收缩部分是喉道：当砂岩颗 粒被压实而排列比较紧密时，虽然其保留 下来的孔隙还是比较大，然而由于颗粒排 列紧密使喉道大大变窄。储集岩孔隙度较 高，但渗透率很低。此类孔隙结构属于孔 隙大（或较大）、喉道细的类型，孔喉直 径比很大。岩石的孔隙有的是无效的。常 见于颗粒支撑、点接触类型。
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。
图 3-10 孔隙喉道的类型（据罗蛰潭，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 管状喉道；1 一喉道；2 一孔隙
（1）喉道是孔隙的缩小部分 （2）可变断面收缩部分是喉道 （3）片状喉道 （4）弯片状喉道 （4）管束状喉道
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。
图 3-10 孔隙喉道的类型（据罗蛰潭，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 管状喉道；1 一喉道；2 一孔隙
喉道类型

（4）管束状喉道：当杂基及各种胶结物含 量较高时，原生的粒间孔隙有时可以完全 被堵塞。在杂基及胶结物中的许多微孔隙 本身既是孔隙又是联通通道。这些微孔隙 像一支支微毛细管交叉地分布在杂基及胶 结物中。其孔隙度较低，渗透率则极低。 常见于杂基支撑、基底式及孔隙式、缝合 接触式类型中。
孔隙结构越好。
0.01 0.04
0.1 0.25
1
4
10
R（um）
《孔喉等效半径分布图》
曲线平坦段（SAB ）位置低，说明集中 的孔喉越粗；平坦段 越长，说明集中的孔 喉的百分含量越大。 孔喉半径的集中范围 与百分含量反映了孔 喉半径的粗细程度和 分选性。孔喉越粗， 分选性越好，其孔隙 结构越好
毛细管压力曲线分析： 曲线形态主要受孔隙分布的歪度及分选性
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。
图 3-10 孔隙喉道的类型（据罗蛰潭，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 管状喉道；1 一喉道；2 一孔隙
喉道类型

（3）片状或弯片状喉道：当砂岩进一步压实， 或者由于压溶作用使晶体再生长时，其再生 长边之间包围的孔隙变得较小，一般是四面 体或多面体形。这些孔隙相互连通的喉道就 是晶体之间的晶间隙。这种晶间隙视颗粒形 状的不同又可分为片状的和弯片状的，其有 效张开宽度很小，一般小于1μm，个别的有 几十微米。此类孔隙结构的孔隙很小，喉道 极细。常见于线触式、凹凸接触式类型。
研究孔隙结构方法： 1.压汞法(具有快速、准确，根据曲线可定量反
映孔喉的大小分布)；
2.铸体(铸体薄片、铸体骨架，在二维平面上得 到孔喉的形态、分布)； 3.电镜扫描(微观上，得到较可靠的结果)； 4.矿场研究(测井、渗流力学，借助此方法研究 大范围孔喉分布)。
由于沉积岩大部分形成于水成环境中，岩石一般 为亲水的，当油气通过孔隙介质时一般作为非润湿相， 都要面临毛细管压力的作用。 在实验时，汞作为非润湿相，其属性可近似代表 油、气通过岩石孔隙介质时的情形。从外界向岩样注 入汞时，随外界压力由小逐渐增大，汞最先进入的是 一些大的孔隙，然后才是小的孔隙和喉道。 压汞法就是根据毛细管原理设计。把非润湿相汞 压入孔隙系统，据所加压力与注入岩石的汞量，绘出 压力与汞饱和度关系曲线，计算孔喉等效半径，结合 测得的孔隙度资料，作出孔喉等效半径分布图。
（二）砂岩次生孔隙
2.形成机制 碎屑岩中次生孔隙从成因上讲包括三大类： ①由溶解作用形成的次生溶孔； ②由成岩收缩作用形成的收缩裂缝； ③由构造应力作用形成的构造裂缝。 溶解作用是地下深部碎屑岩次生孔隙发育 最重要的因素。碎屑岩中各种碎屑组分、胶结 物及杂基，在特定的成岩环境下都有可能发生 溶解作用而形成次生孔隙。
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。
溶蚀粒间孔隙
（据邸世祥等，1992）
溶蚀粒内孔隙
（据邸世祥等，1992）
溶蚀填隙物内孔隙
（晶间孔隙）
（据邸世祥等，1992）
溶蚀填隙物内孔隙
溶蚀裂缝（隙）孔隙
（据邸世祥等，1992）
碎屑岩储层孔隙类型及其特征
类 原 生 孔 孔 隙 缝 亚类 原生粒间孔 原生粒内孔 矿物解理缝、层间缝 颗粒边缘溶解 粒间 溶孔 胶结物及晶内局部溶解 杂基溶解 颗粒粒内溶孔 组分 内溶 杂基内溶孔 孔 胶结物内溶孔 超大孔 铸模 孔 粒模 晶模 生物模 晶间孔 溶洞 收缩缝 成岩缝及其溶蚀 构造缝及其溶蚀 >2mm 0.01～ >1mm 长石、岩屑等颗粒边缘、局部溶解 如方解石等胶结物局部溶解 粘土杂基的局部溶解 如长石、岩屑等粒内溶解 粘土杂基的局部溶解 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 颗粒溶解而保留外形 晶体溶解而保留外形 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 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 <2mm 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
原生孔隙
粒间孔隙
（据邸世祥等1992）
粒内孔隙
（据邸世祥等，1992）
填隙物内孔隙
（据邸世祥等，1992）
裂缝（隙）孔隙
一、碎屑岩储层的孔隙类型
（一）孔隙类型 溶蚀孔隙：指长石、碳酸盐、硫酸盐等其它 可溶组分在酸性水介质作用下溶蚀形成的孔 隙。包括：溶蚀粒间孔隙、溶蚀粒内孔隙、 溶蚀填隙物内孔隙、溶蚀裂缝等，其最大特 点是孔隙不受颗粒边界限制，边缘呈锯齿状、 港湾状、形状不规则，可大，可小，差别悬 殊，属次生孔隙。
指向非润湿相流体内部的毛细管力现象
弯液面
压汞法研究岩石孔隙结构的理论根据是毛细管原 理。 由于孔喉细小，当两种或两种以上互不相溶的流 体同处于岩石孔隙系统中或通过岩石孔隙系统渗流时， 必然发生界面现象，产生一个指向非润湿相流体内部 的毛细管压力。毛细管压力Pc（MPa）的大小与毛细 管半径r（m）、界面张力δ（N· m-1）、湿润角θ之间 的数学关系如下：
孔 次 生 孔 隙
<2mm
洞 缝
（二）砂岩次生孔隙
1.识别标志
20世纪70年代以前，一般认为砂岩孔隙主要
是原生的，现在认为，砂岩中的孔隙至少三分之 一是次生的。 次生孔隙与原生孔隙在结构上很相似，常错 把次生孔隙当成原生的。
（二）砂岩次生孔隙
1.识别标志
次生孔隙一般较大，在形态和分布上比原生孔
隙更无规律。在显微镜下，识别次生孔隙的岩石学
图 3-10 孔隙喉道的类型（据罗蛰潭，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 管状喉道；1 一喉道；2 一孔隙
喉道类型

（1）喉道是孔隙的缩小部分：在粒间孔隙 或扩大粒间孔隙为主的砂岩储集岩，孔隙 与喉道难以区分。其喉道仅仅是孔隙的缩 小部分。常见于颗粒支撑、漂浮状颗粒接 触以及无胶结物式类型。此类孔隙结构孔 隙大、喉道粗，孔喉直径比接近与1：1， 岩石的孔隙几乎都是有效的。
（二）砂岩次生孔隙
2.形成机制 溶蚀作用是形成次生孔隙的主要成岩 过程。 次生孔隙的成因有：
碳酸盐或硅酸盐的溶蚀作用、
岩石组分的破裂和收缩等(次要地位)
（二）砂岩次生孔隙
2.形成机制
溶解作用主要包括三种:
（1）有机酸对岩石组分的溶解
（2）碳酸对岩石组分的溶解：有机、无机 （3）大气降水的淋滤作用
二、碎屑岩储层的孔隙结构
岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及 其连通关系。
根据不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异将孔 隙系统分：
孔隙 和 喉道
孔隙（Pore）——孔隙系统中的膨大部分，既影响储存
流体的数量，也影响岩石渗滤能力；
喉道（Throat）——连通孔隙的细小部分，主要影响岩
一、碎屑岩储层的孔隙类型
（一）孔隙类型 •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。
一、碎屑岩储层的孔隙类型
（一）孔隙类型 •填隙物内孔隙：①晶间孔隙，胶结物晶体之间 的孔隙空间，一般细小；②微孔隙，填隙物因 收缩而留下的孔隙空间，一般细小，不规则。 •裂缝孔隙：受外力作用，碎屑颗粒间胶结物沿 某一方向发生错断，位移，形成某一方向渗透 性好的空间通道，对改善渗透率有重要作用(小 的为裂隙)。
石渗滤流体能力。
Pore
Throat Pore
油气水在储集层的 复杂孔隙系统中渗流时， 要经历一系列交替着的 孔隙和喉道，但主要受 流通通道中最小的喉道 控制。显然，喉道的大 小、分布及其几何形状 是影响储集层储集能力 和渗透特征的主要因素。
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。
石油天然气地质与勘探
任课人：逄 源自文库 山东胜利职业学院
第三章
储集层和盖层
第一节 储集层的岩石物性参数
第二节 碎屑岩储集层
第三节 碳酸盐岩储集层
第四节 特殊岩类储集层 第五节 盖层的类型及其封盖机制
第三章

储集层和盖层
世界上绝大多数油气藏的储集层是沉积岩层， 其中又以砂岩和碳酸盐岩最为重要，少数油气藏 的储集层为火山岩、裂缝性泥岩和变质岩。