储集层类型

储集层类型
砂岩砂岩储层是最重要的岩石类型，砂岩储集层的岩类包括粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩以及未胶结或胶结松散的砂层。

其中，中砂岩、细砂岩储集物性好、分布广；粗砂岩、粉砂岩也有广泛分布。

砂岩又称中碎屑岩，指砂级陆源碎屑岩体积分数超过50％的沉积岩类，在沉积岩中的分布仅次于泥质岩，约占沉积岩的25％，我国80％以上的油气储集层为砂岩。

砂岩中的沉积组分主要是砂级陆源碎屑以单晶碎屑最常见，有些砂岩中也含相当多的岩屑。

单晶碎屑主要是石英和长石，另有少量云母和重矿物。

岩屑的母岩通常是结构致密和成分稳定的岩石。

砂岩中的基质以粘土为主，也有一些为细粉砂级碎屑，分别称为泥基和杂基。

砂岩按粒度可以分为巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩及粉砂岩；按杂基含量可以分为净砂岩和杂砂岩；按碎屑成分可以分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。

碎屑岩中孔隙类型分为5种类型：
1）粒间孔隙：指局限于粒间的孔隙
2）特大孔隙：按照Schmidt的标准，超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属于特大孔隙。

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（如盐、石膏、菱铁矿等）被溶蚀后，仍保持原组构外形的那些孔隙。

4）组分内孔隙：一切组分，如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙，都属于这一类。

组分内孔隙可以是原生的（沉积的和沉积前的），也可以是成岩过程及其后新生的。

5）裂缝：与碳酸盐岩相比，碎屑岩储集层中的裂缝较为次要，但也不可忽视，当沿裂缝发生较强烈溶蚀作用时，它的作用就显得十分重要。

影响砂岩储集性的因素：
1）沉积作用对储集性的影响
沉积作用对砂岩的颗粒矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、杂基含量等方面都有着明显的控制作用，这些因素对储集性都起着不同程度的影响。

1）碎屑颗粒的矿物成分：一般认为，石英颗粒比长石颗粒更有利于储集性的改善，因为长石亲水性比石英强，石英表面束缚液体薄膜的厚度比长石颗粒薄些，且石英抗风化能力比长石强。

2）碎屑颗粒的排列方式：沉积物沉积时所形成的粒间孔隙和杂基内的微粒间孔隙的大小、形态和发育程度受碎屑颗粒的排列方式影响。

在假定颗粒为等球体的前提下，其理论总孔隙度值可按公式计算：
总孔隙度值＝1－兀/6(1－cosA)(1+2cosA)
理想球体排列方式端元型有两种：1）立方体排列方式（A=90），等球体堆积最疏松，理论孔隙度最大，为47.6%；2）菱面体排列（A =60%),等球体堆积最紧密，理论孔隙度最小，为25.9％。

按理想球体端元排列方式，孔隙度介于25.9 ~47.6%；孔隙度与颗粒球体大小无关，仅与排列有关，也就是当排列方式相同时，小的等球体与大的等球体虽然具有相同的孔隙度，但是大球体的孔径大，而小球体的孔径小；孔径的大小直接影响渗透率的高低。

3）碎屑颗粒磨圆和粒度与分选：颗粒大小一定时，磨圆度越好，其孔隙度和渗透率越大。

碎屑颗粒粒度对储集层物性有一定影响，一般颗粒较粗的碎屑岩孔隙较粗，排驱压力（P d）和饱和度中值压力(P50)较低，有利于改善流体渗滤条件，比细颗粒碎屑岩具有更好的渗透性。

4）杂基含量：在与沉积作用有关的诸因素中，最重要的是杂基含量（杂基＋胶结物称填隙物）。

所谓杂基是指颗粒直径小于0.0315m m的非化学沉淀颗粒。

杂基含量是指沉积环境能量最重要标志之一。

一般杂基含量高的碎屑岩分选差，平均粒径较小或大小混杂，喉道半径小，孔隙复杂。

因，杂基含量是影响孔隙性、渗透性最重要的因素之一。

2成岩作用对砂
岩储集性的影响：
1）压实作用：包括早期机械压实和晚期的压溶作用。

机械压实是指在上覆沉积负荷作用下岩石逐步致密化的过程。

砂岩成熟度指的是砂岩在埋藏过程中受到的热作用效应的程度，它与成岩作用和孔隙度演化有着密切关系。

热成熟度越大，则反应成岩作用越强，相应的孔隙度越低。

2）胶结作用：胶结作用是砂岩中碎屑颗粒相互联接的过程。

碎屑岩胶结物的成分有泥质、钙质、硅质、铁质、石膏质等多种。

一般来说，泥质、钙－泥质胶结的岩石较疏松，储集物性较好；纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石较致密，储集性差。

胶结物含量最高的储集层，粒间孔隙多被充填，孔隙减少，连通性变差，储集性较差；反之，储集性较好。

胶结物可分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结和镶嵌式胶结。

一般而言，接触式、接触－孔隙式胶结岩石的储集物性比基底式或孔隙－基底式胶结岩石要好。

砂岩储集层中粘土矿物的组成、含量、产状和分布特征均直接影响砂岩的储集层特征。

自生粘土矿物在砂岩孔隙中有3种基本产状，即分散质点式、薄膜式和搭桥式。

3）溶解作用：在地下深处由于孔隙水成分变化，导致岩石颗粒或胶结物的溶解，形成次生溶蚀孔隙使孔隙度增大。

这种次生溶蚀孔隙对改善储集层物性有重要作用。

影响溶解作用的因素有沉积时具有较粗的粒度，孔隙－渗透性好的碎屑岩；砂岩中含可溶性物质较多；地下水呈酸性而且具有一定流动速度等都有利于次生孔隙形成。

其中尤以酸性水的形成最为重要。

必须指出，酸性水溶解的物质只有在不断被带走的条件下，才能使溶蚀作用朝有利于形成次生孔隙的方向发展。

砂岩储集体主要有冲积扇砂岩体、河流砂岩体、三角洲砂岩体、滨浅湖砂岩体、浅海砂岩体、深水浊积砂岩体和风成砂岩体等类型。

冲积扇：岩体平面上呈扇形，纵剖面呈锲形，横剖面呈透镜状；颗粒粗杂；分选磨圆差；孔隙直径变化范围大；扇根和扇中储集性能较好；渗透率较高。

如克拉玛依乌尔禾油田三叠系。

河流：包括河床、心滩、边滩、决口扇等砂体，剖面呈透镜状；河床砂体呈狭长不规则状，可分叉，剖面上平下凹，仅河心厚度大；结构、粒度变化大，分选差；非均匀性；孔渗性变化大。

如长庆油田侏罗系、阿拉斯加普鲁霍湾油田二叠系和三叠系。

三角洲：包括河道砂、分流河道砂、河口砂坝、前缘席状砂；三角洲前缘相带砂体发育；在不同动力作用下可呈鸟足状、朵状和弧形席状；砂质纯净、分选性好，储集物性好。

如大庆油田白垩系、西西伯利亚乌连戈伊气田白垩系。

滨海（湖）：包括超覆和退覆砂岩体、滨海砂堤、潮道砂、走向谷砂体；成分和结构成熟度高，分选、磨圆好，储集物性好；浅海（湖）砂堤狭长，平行海岸线，剖面透镜状，底平顶凸；储集物性好。

如东德克萨斯油田，圣湖安盆地Bisti油田和北海piper油田。

深水浊流：主水道、辫状水道砂体发育；成分和结构成熟度低；分选差；储集物性变化大。

如文图拉盆地、洛杉矶盆地。

风成砂：砂质纯净、分选好、磨圆度好；区域渗透性稳定。

如格罗宁根气田。

我国主要含油气盆地的砂岩储集层多为陆相，绝大部分属于浅湖相、滨湖相及河流三角洲相沉积，近年在渤海湾盆地也不断发现有半深湖－深湖相浊流沉积储集层。

储层是最重要的岩石类型，砂岩储集层的岩类包括粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩以及未胶结或胶结松散的砂层。

其中，中砂岩、细砂岩储集物性好、分布广；粗砂岩、粉砂岩也有广泛分布。

砂岩又称中碎屑岩，指砂级陆源碎屑岩体积分数超过50％的沉积岩类，在沉积岩中的分布仅次于泥质岩，约占沉积岩的25％，我国80％以上的油气储集层为砂岩。

砂岩中的沉积组分主要是砂级陆源碎屑以单晶碎屑最常见，有些砂岩中也含相当多的岩屑。

单晶碎屑主要是石英和长石，另有少量云母和重矿物。

岩屑的母岩通常是结构致密和成分稳定的岩石。

砂岩
中的基质以粘土为主，也有一些为细粉砂级碎屑，分别称为泥基和杂基。

砂岩按粒度可以分为巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩及粉砂岩；按杂基含量可以分为净砂岩和杂砂岩；按碎屑成分可以分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。

碎屑岩中孔隙类型分为5种类型：
1）粒间孔隙：指局限于粒间的孔隙
2）特大孔隙：按照Schmidt的标准，超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属于特大孔隙。

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（如盐、石膏、菱铁矿等）被溶蚀后，仍保持原组构外形的那些孔隙。

4）组分内孔隙：一切组分，如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙，都属于这一类。

组分内孔隙可以是原生的（沉积的和沉积前的），也可以是成岩过程及其后新生的。

5）裂缝：与碳酸盐岩相比，碎屑岩储集层中的裂缝较为次要，但也不可忽视，当沿裂缝发生较强烈溶蚀作用时，它的作用就显得十分重要。

影响砂岩储集性的因素：
1）沉积作用对储集性的影响
沉积作用对砂岩的颗粒矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、杂基含量等方面都有着明显的控制作用，这些因素对储集性都起着不同程度的影响。

1）碎屑颗粒的矿物成分：一般认为，石英颗粒比长石颗粒更有利于储集性的改善，因为长石亲水性比石英强，石英表面束缚液体薄膜的厚度比长石颗粒薄些，且石英抗风化能力比长石强。

2）碎屑颗粒的排列方式：沉积物沉积时所形成的粒间孔隙和杂基内的微粒间孔隙的大小、形态和发育程度受碎屑颗粒的排列方式影响。

在假定颗粒为等球体的前提下，其理论总孔隙度值可按公式计算：
总孔隙度值＝1－兀/6(1－cosA)(1+2cosA)
理想球体排列方式端元型有两种：1）立方体排列方式（A=90），等球体堆积最疏松，理论孔隙度最大，为47.6%；2）菱面体排列（A =60%),等球体堆积最紧密，理论孔隙度最小，为25.9％。

按理想球体端元排列方式，孔隙度介于25.9 ~47.6%；孔隙度与颗粒球体大小无关，仅与排列有关，也就是当排列方式相同时，小的等球体与大的等球体虽然具有相同的孔隙度，但是大球体的孔径大，而小球体的孔径小；孔径的大小直接影响渗透率的高低。

3）碎屑颗粒磨圆和粒度与分选：颗粒大小一定时，磨圆度越好，其孔隙度和渗透率越大。

碎屑颗粒粒度对储集层物性有一定影响，一般颗粒较粗的碎屑岩孔隙较粗，排驱压力（P d）和饱和度中值压力(P50)较低，有利于改善流体渗滤条件，比细颗粒碎屑岩具有更好的渗透性。

4）杂基含量：在与沉积作用有关的诸因素中，最重要的是杂基含量（杂基＋胶结物称填隙物）。

所谓杂基是指颗粒直径小于0.0315m m的非化学沉淀颗粒。

杂基含量是指沉积环境能量最重要标志之一。

一般杂基含量高的碎屑岩分选差，平均粒径较小或大小混杂，喉道半径小，孔隙复杂。

因，杂基含量是影响孔隙性、渗透性最重要的因素之一。

2成岩作用对砂岩储集性的影响：
1）压实作用：包括早期机械压实和晚期的压溶作用。

机械压实是指在上覆沉积负荷作用下岩石逐步致密化的过程。

砂岩成熟度指的是砂岩在埋藏过程中受到的热作用效应的程度，它与成岩作用和孔隙度演化有着密切关系。

热成熟度越大，则反应成岩作用越强，相应的孔隙度越低。

2）胶结作用：胶结作用是砂岩中碎屑颗粒相互联接的过程。

碎屑岩胶结物的成分有泥质、钙质、硅质、铁质、石膏质等多种。

一般来说，泥质、钙－泥质胶结的岩石较疏松，储集物性较好；纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石较致密，储集性差。

胶结物含量最高的储集层，粒
间孔隙多被充填，孔隙减少，连通性变差，储集性较差；反之，储集性较好。

胶结物可分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结和镶嵌式胶结。

一般而言，接触式、接触－孔隙式胶结岩石的储集物性比基底式或孔隙－基底式胶结岩石要好。

砂岩储集层中粘土矿物的组成、含量、产状和分布特征均直接影响砂岩的储集层特征。

自生粘土矿物在砂岩孔隙中有3种基本产状，即分散质点式、薄膜式和搭桥式。

3）溶解作用：在地下深处由于孔隙水成分变化，导致岩石颗粒或胶结物的溶解，形成次生溶蚀孔隙使孔隙度增大。

这种次生溶蚀孔隙对改善储集层物性有重要作用。

影响溶解作用的因素有沉积时具有较粗的粒度，孔隙－渗透性好的碎屑岩；砂岩中含可溶性物质较多；地下水呈酸性而且具有一定流动速度等都有利于次生孔隙形成。

其中尤以酸性水的形成最为重要。

必须指出，酸性水溶解的物质只有在不断被带走的条件下，才能使溶蚀作用朝有利于形成次生孔隙的方向发展。

砂岩储集体主要有冲积扇砂岩体、河流砂岩体、三角洲砂岩体、滨浅湖砂岩体、浅海砂岩体、深水浊积砂岩体和风成砂岩体等类型。

冲积扇：岩体平面上呈扇形，纵剖面呈锲形，横剖面呈透镜状；颗粒粗杂；分选磨圆差；孔隙直径变化范围大；扇根和扇中储集性能较好；渗透率较高。

如克拉玛依乌尔禾油田三叠系。

河流：包括河床、心滩、边滩、决口扇等砂体，剖面呈透镜状；河床砂体呈狭长不规则状，可分叉，剖面上平下凹，仅河心厚度大；结构、粒度变化大，分选差；非均匀性；孔渗性变化大。

如长庆油田侏罗系、阿拉斯加普鲁霍湾油田二叠系和三叠系。

三角洲：包括河道砂、分流河道砂、河口砂坝、前缘席状砂；三角洲前缘相带砂体发育；在不同动力作用下可呈鸟足状、朵状和弧形席状；砂质纯净、分选性好，储集物性好。

如大庆油田白垩系、西西伯利亚乌连戈伊气田白垩系。

滨海（湖）：包括超覆和退覆砂岩体、滨海砂堤、潮道砂、走向谷砂体；成分和结构成熟度高，分选、磨圆好，储集物性好；浅海（湖）砂堤狭长，平行海岸线，剖面透镜状，底平顶凸；储集物性好。

如东德克萨斯油田，圣湖安盆地Bisti油田和北海piper油田。

深水浊流：主水道、辫状水道砂体发育；成分和结构成熟度低；分选差；储集物性变化大。

如文图拉盆地、洛杉矶盆地。

风成砂：砂质纯净、分选好、磨圆度好；区域渗透性稳定。

如格罗宁根气田。

我国主要含油气盆地的砂岩储集层多为陆相，绝大部分属于浅湖相、滨湖相及河流三角洲相沉积，近年在渤海湾盆地也不断发现有半深湖－深湖相浊流沉积储集层。