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1、第二章第二章 储集层和盖层储集层和盖层第一节第一节 储集层物理性质储集层物理性质第二节第二节 储集层岩石类型储集层岩石类型第三节第三节 盖层盖层 世界上绝大多数油气藏储层是沉积岩层，世界上绝大多数油气藏储层是沉积岩层，其中以砂岩和碳酸盐岩最为重要。其中以砂岩和碳酸盐岩最为重要。按岩石类型按岩石类型，石油地质上把储层分为三大类：，石油地质上把储层分为三大类：碎屑岩、碳酸盐岩、其它岩类储层。碎屑岩、碳酸盐岩、其它岩类储层。按储集空间类型按储集空间类型，分：，分：孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型、裂缝型、裂缝-孔隙型。孔隙型。按孔隙度和渗透率大小按孔隙度和渗透率大小，分：，分：常规储集层、低渗储集层、致密
2、储集层。常规储集层、低渗储集层、致密储集层。第二节第二节 储集层的岩石类型储集层的岩石类型第二节第二节 储集层的岩石类型储集层的岩石类型目前发现的含有油气的储集层可归为三类：目前发现的含有油气的储集层可归为三类：碎屑岩类储集层：碎屑岩类储集层：砂岩、砾岩、粉砂岩砂岩、砾岩、粉砂岩碳酸盐岩储集层：碳酸盐岩储集层：灰岩、白云岩、礁灰岩灰岩、白云岩、礁灰岩其他岩类储集层：其他岩类储集层：岩浆岩、变质岩、裂缝性泥岩岩浆岩、变质岩、裂缝性泥岩 据世界据世界546546个大中型油气田的统计，碎屑岩类和碳酸盐岩类储个大中型油气田的统计，碎屑岩类和碳酸盐岩类储集层所储油气占总量集层所储油气占总量99.8%99
3、.8%，其中碎屑岩中的储量占，其中碎屑岩中的储量占57.1%57.1%，碳酸，碳酸盐岩中占盐岩中占42.7%42.7%。其中，碎屑岩储集层是我国目前最重要的储集层。其中，碎屑岩储集层是我国目前最重要的储集层类型。类型。一、碎屑岩类储集层一、碎屑岩类储集层 我国各大油气田中，除任丘、四川外，大都为碎屑岩储集层，我国各大油气田中，除任丘、四川外，大都为碎屑岩储集层，最常见的是中、细砂岩储集层，储油物性较好。最常见的是中、细砂岩储集层，储油物性较好。1、储集空间储集空间：原生原生孔隙孔隙 原生孔隙是岩石沉积过程中形成的孔隙，它原生孔隙是岩石沉积过程中形成的孔隙，它们形成后没有遭受溶蚀或胶结等重大成岩
4、作们形成后没有遭受溶蚀或胶结等重大成岩作用的改造用的改造 次生孔隙是岩石经过成岩作用改造后产生的次生孔隙是岩石经过成岩作用改造后产生的孔隙，最主要的类型是溶蚀孔隙，还有少数的孔隙，最主要的类型是溶蚀孔隙，还有少数的交代作用和胶结作用形成的晶间孔隙。交代作用和胶结作用形成的晶间孔隙。次生次生孔隙孔隙 主要是碎屑颗粒之间的主要是碎屑颗粒之间的原生粒间孔隙原生粒间孔隙；其次是；其次是溶孔溶孔（粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔等）；另外还（粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔等）；另外还有有裂缝裂缝、解理缝、层理缝和层间缝。、解理缝、层理缝和层间缝。1、储集空间储集空间：碎屑岩储层孔隙类型及其特征（据应凤祥，碎屑岩储
5、层孔隙类型及其特征（据应凤祥，1994，修改），修改）原生孔隙原生孔隙 粒间孔隙粒间孔隙粒间孔隙粒间孔隙：指碎屑颗粒：指碎屑颗粒之间未被杂基、胶结物之间未被杂基、胶结物充填而留下来的孔隙空充填而留下来的孔隙空间，一般有喉道粗，连间，一般有喉道粗，连通性较好等特点，是砂通性较好等特点，是砂岩储层最主要、最普遍岩储层最主要、最普遍的孔隙类型。的孔隙类型。粒内孔隙粒内孔隙粒内孔隙粒内孔隙：碎屑颗：碎屑颗粒内部原有的空间粒内部原有的空间部分所保留下来的部分所保留下来的孔隙。孔隙。溶蚀孔隙溶蚀孔隙：由长石、碳酸盐、硫酸盐等其：由长石、碳酸盐、硫酸盐等其 它可溶组分溶蚀形成。它可溶组分溶蚀形成。包括：溶蚀
6、粒间孔、溶蚀粒内孔、溶蚀填隙物内包括：溶蚀粒间孔、溶蚀粒内孔、溶蚀填隙物内孔、溶蚀裂缝等，孔、溶蚀裂缝等，其其最大特点最大特点是是孔隙不受颗粒边孔隙不受颗粒边界限制，边缘呈锯齿状、港湾状、形状不规则，界限制，边缘呈锯齿状、港湾状、形状不规则，可大，可小，差别悬殊可大，可小，差别悬殊，属次生孔隙。，属次生孔隙。次生孔隙次生孔隙 2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素 地下存在的碎屑岩储集层是在一定的沉积环境中堆积下来的地下存在的碎屑岩储集层是在一定的沉积环境中堆积下来的碎屑沉积物经过漫长而复杂的成岩后生变化而最终形成的，因碎屑沉积物经过漫长而复杂的成岩后生变化而最
7、终形成的，因此，其储集物性必然受到此，其储集物性必然受到物源、沉积环境以及成岩后生作用物源、沉积环境以及成岩后生作用等等方面因素的控制。方面因素的控制。物源区母岩风化的产物经过流水、风、冰川、海（湖）水等物源区母岩风化的产物经过流水、风、冰川、海（湖）水等介质的搬运和沉积作用转变为介质的搬运和沉积作用转变为碎屑沉积物碎屑沉积物，再经过成岩作用而，再经过成岩作用而形成碎屑岩形成碎屑岩。物源区母岩的岩性。物源区母岩的岩性控制了碎屑成分和胶结物成分；控制了碎屑成分和胶结物成分；搬运距离的远近搬运距离的远近控制了碎屑颗粒的分选程度、磨圆程度；控制了碎屑颗粒的分选程度、磨圆程度；水动水动力条件及压实程度
8、力条件及压实程度控制了碎屑颗粒的排列方式，可以说，碎屑控制了碎屑颗粒的排列方式，可以说，碎屑沉积物的沉积物的物源和沉积环境物源和沉积环境是控制碎屑岩储集空间发育的基本因是控制碎屑岩储集空间发育的基本因素。素。2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素1）物源和沉积条件）物源和沉积条件碎屑颗粒的矿物成分：碎屑颗粒的矿物成分：相同成岩作用下，石英砂岩相同成岩作用下，石英砂岩储集性比长石砂岩好。原因：储集性比长石砂岩好。原因：a长石的润湿性比石英强；长石的润湿性比石英强；b长石比石英的抗风化能力弱。长石比石英的抗风化能力弱。碎屑颗粒的粒度及分选性：碎屑颗粒的粒度及分选性：
9、粒度越大，粒度越大，、K大；分大；分选选程度好，程度好，、K大。大。a.粒度一定时，分选越好，粒度一定时，分选越好，物性越好。物性越好。b.分选一定时，分选一定时，K与粒度与粒度呈正比。呈正比。微观因素的控制（包括：岩石的成分、结构和构造）微观因素的控制（包括：岩石的成分、结构和构造）2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素1）物源和沉积条件）物源和沉积条件碎屑颗粒的排列方式及磨圆度碎屑颗粒的排列方式及磨圆度a.理论上：以立方体排列，堆积理论上：以立方体排列，堆积最疏松，最疏松，最大；理论孔隙度为最大；理论孔隙度为47.6%；以菱面体排列，堆积最；以菱面体排列，堆
10、积最紧密，紧密，最小，理论孔隙度为最小，理论孔隙度为25.9%。b.如果组成岩石的颗粒形状不规则，堆积时常相互咬合镶嵌，如果组成岩石的颗粒形状不规则，堆积时常相互咬合镶嵌，使粒间孔隙减小，物性变差。因此使粒间孔隙减小，物性变差。因此碎屑颗粒磨圆度越好，碎屑颗粒磨圆度越好，碎屑岩储集物性越好碎屑岩储集物性越好。2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素1）物源和沉积条件）物源和沉积条件基质含量对砂体原始孔渗性的影响基质含量对砂体原始孔渗性的影响基质含量越多，孔渗性越低。基质含量越多，孔渗性越低。总的来说，总的来说，岩石颗粒的粒度适中、分选好、圆球度越高、岩石颗粒的粒度
11、适中、分选好、圆球度越高、杂基含量越低，则孔渗性较好。杂基含量越低，则孔渗性较好。而颗粒粒径、分选、圆球度和杂基含量均受控于沉积而颗粒粒径、分选、圆球度和杂基含量均受控于沉积环境和沉积作用。环境和沉积作用。所谓基质是指随砂岩颗粒同时沉积的颗粒直径小于所谓基质是指随砂岩颗粒同时沉积的颗粒直径小于0.0039mm的非的非化学沉淀颗粒；水动力较强时，基质不易沉淀下来，岩石中基质含量化学沉淀颗粒；水动力较强时，基质不易沉淀下来，岩石中基质含量较少；反之，则基质含量多。较少；反之，则基质含量多。基质在砂岩中起了孔隙充填物的作用，同时基质内的微粒间孔也很基质在砂岩中起了孔隙充填物的作用，同时基质内的微粒间
12、孔也很小，因而对储集物性十分不利。小，因而对储集物性十分不利。2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素1）物源和沉积条件）物源和沉积条件沉积相的影响沉积相的影响原生孔隙：原生孔隙：主要受沉积相的控制主要受沉积相的控制（1 1）陆相储集层）陆相储集层主要沉积相类型主要沉积相类型河流相砂岩体河流相砂岩体三角洲砂岩体三角洲砂岩体扇三角洲砂岩体扇三角洲砂岩体近岸水下扇砂岩体近岸水下扇砂岩体湖底扇砂岩体湖底扇砂岩体(浊积砂体浊积砂体)冲积扇冲积扇150-1100-10500-100渗透率渗透率20孔隙度孔隙度(%)河流冲河流冲积扇积扇游动性游动性滨浅湖滨浅湖三角洲分流河三角
13、洲分流河道、扇三角洲道、扇三角洲大型河流三角大型河流三角洲、滨浅湖洲、滨浅湖沉积相沉积相储层类型储层类型松辽盆地白垩系储层类型及物性松辽盆地白垩系储层类型及物性沉积相是控制储集层孔隙发育和物性好坏最基本的因素沉积相是控制储集层孔隙发育和物性好坏最基本的因素（2 2）沉积相对物性的控制）沉积相对物性的控制储集物性好储集物性好：三角洲、滨岸相：三角洲、滨岸相 较好：较好：扇三角洲，扇三角洲，水下扇、重力流水下扇、重力流中等：中等：河流河流差：差：冲积扇冲积扇2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素沉积相的影响沉积相的影响2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩
14、储层储集物性的主要因素2）成岩后生作用）成岩后生作用压实、压溶作用：压实、压溶作用：机械压实机械压实是指沉积物在上覆重力及静水压力作用下，是指沉积物在上覆重力及静水压力作用下，发生水分排出，碎屑颗粒紧密排列，软组分挤入孔隙，使发生水分排出，碎屑颗粒紧密排列，软组分挤入孔隙，使孔隙体积缩小，孔隙度降低，渗透性变差的作用。结果引孔隙体积缩小，孔隙度降低，渗透性变差的作用。结果引起除骨架颗粒溶解之外的岩石总体积的减小。起除骨架颗粒溶解之外的岩石总体积的减小。颗粒间接触由点颗粒间接触由点线，随深度加大而变紧密。线，随深度加大而变紧密。塑性变形。火山岩屑、泥质岩屑、云母等柔性组分塑性变形。火山岩屑、泥质
15、岩屑、云母等柔性组分 变形呈假杂基挤入颗粒空间。变形呈假杂基挤入颗粒空间。破裂。刚性颗粒发生破裂，出现小裂缝。破裂。刚性颗粒发生破裂，出现小裂缝。颗粒定向排列，石英拉长具优选方位。颗粒定向排列，石英拉长具优选方位。定定义义表表现现形形式式a a 石英自生加大石英自生加大b 颗粒呈凹凸、缝合接触颗粒呈凹凸、缝合接触压溶作用压溶作用 压溶是指在压应力作用下，由骨架颗粒在接触点压溶是指在压应力作用下，由骨架颗粒在接触点的溶解所引起的岩石总体积的减小过程。的溶解所引起的岩石总体积的减小过程。石英自生加大颗粒呈凹凸、缝合接触溶解作用：溶解作用：使物性变好，可产生溶蚀孔隙。使物性变好，可产生溶蚀孔隙。特别
16、是有机质热成熟产生的有机酸特别是有机质热成熟产生的有机酸和和CO2可使储集层中的碳酸盐胶结可使储集层中的碳酸盐胶结物及铝硅酸盐颗粒大量溶解，从而物及铝硅酸盐颗粒大量溶解，从而有助于次生孔隙的形成。有助于次生孔隙的形成。2）成岩后生作用）成岩后生作用2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素2）成岩后生作用）成岩后生作用胶结作用：胶结作用：a.胶结物成分：泥岩、钙质、铁质、硅质。胶结物成分：泥岩、钙质、铁质、硅质。泥质、泥钙质胶结的岩石较疏松，储集性好泥质、泥钙质胶结的岩石较疏松，储集性好；纯钙质、铁质、硅质纯钙质、铁质、硅质相反。相反。b.胶结物数量：较少胶结物数量
17、：较少物性好；多物性好；多物性差。物性差。c.胶结类型：基底式、孔隙式、接触式、杂乱式。胶结类型：基底式、孔隙式、接触式、杂乱式。胶结作用胶结作用硅质胶结硅质胶结 导致导致孔渗性能降低孔渗性能降低的成岩作用主要有的成岩作用主要有压压实作用实作用和和胶结作用胶结作用导致导致孔渗性孔渗性能改善能改善的成的成岩作用主要岩作用主要有有溶蚀作用溶蚀作用2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素3）其他因素的影响）其他因素的影响 除上述外，还有岩层层面、层理面的发育程度等，除上述外，还有岩层层面、层理面的发育程度等，其重要性一般远比上述因素差。此外，在钻探开发砂其重要性一般远比
18、上述因素差。此外，在钻探开发砂岩油气层时，一些人为因素也会对砂岩储集层的物性岩油气层时，一些人为因素也会对砂岩储集层的物性产生一定的影响。产生一定的影响。在不同地区碎屑岩储层储集物性的影响因素有很在不同地区碎屑岩储层储集物性的影响因素有很大的差异，所以不能一概而论，要具体问题具体分析，大的差异，所以不能一概而论，要具体问题具体分析，有些因素在某一地区是主要的影响因素，在别的地区有些因素在某一地区是主要的影响因素，在别的地区可能就不是主要影响因素。可能就不是主要影响因素。不同地区上述影响因素不尽相同；一种因素是影不同地区上述影响因素不尽相同；一种因素是影响某一地区碎屑岩储层储集物性的主要因素，可
19、能在响某一地区碎屑岩储层储集物性的主要因素，可能在另一个地区就不是主要影响因素，并不是说上面讲的另一个地区就不是主要影响因素，并不是说上面讲的所有因素对某一地区来说都是主要影响因素。所有因素对某一地区来说都是主要影响因素。二、二、碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层储量大，单井产量高，是碳酸盐岩储层的特点。储量大，单井产量高，是碳酸盐岩储层的特点。超过万吨以上超过万吨以上8口井：口井：美国美国 1口，产于洞穴灰岩，口，产于洞穴灰岩，14000吨吨/日；日；墨西哥墨西哥 3口，产于礁灰岩，口，产于礁灰岩，37140，14000，11000-20000吨吨/日日伊朗伊朗 3口，产于裂缝性灰岩，口，产于裂缝
20、性灰岩，13000，10300，10000-20000吨吨/日日利比亚利比亚 1口，产于礁灰岩中，口，产于礁灰岩中，13000吨吨/日。日。主要储在粒屑、生物骨架灰岩、白云岩等岩类中。主要储在粒屑、生物骨架灰岩、白云岩等岩类中。我国主要分布在四川、华北油田等。我国主要分布在四川、华北油田等。岩石学特征岩石学特征 主要为主要为石灰岩、白云岩及其过渡类型石灰岩、白云岩及其过渡类型。特。特点是：成岩快，碎屑颗粒属酸溶性物质。点是：成岩快，碎屑颗粒属酸溶性物质。储集空间特征储集空间特征(孔隙、裂缝、溶洞孔隙、裂缝、溶洞)储集空间类型多样；储集空间类型多样；储集空间的大小、形状及分布变化很大；储集空间的
21、大小、形状及分布变化很大；储集空间成因复杂。储集空间成因复杂。二、碳酸盐岩储集层二、碳酸盐岩储集层二、碳酸盐岩储集层二、碳酸盐岩储集层1、储集空间和渗滤通道储集空间和渗滤通道：孔隙、溶孔（洞）、裂缝。：孔隙、溶孔（洞）、裂缝。孔隙（包括溶洞孔隙（包括溶洞孔径孔径 5mm）主要储集空间；主要储集空间；裂缝裂缝主要渗滤通道。主要渗滤通道。原生孔隙原生孔隙：包括粒间孔隙、粒内孔隙（生物体腔孔隙）、生：包括粒间孔隙、粒内孔隙（生物体腔孔隙）、生物骨架孔隙、鸟眼孔隙、晶间孔隙等。原生孔隙的发育主要物骨架孔隙、鸟眼孔隙、晶间孔隙等。原生孔隙的发育主要受沉积条件的控制。受沉积条件的控制。次生孔隙次生孔隙：包
22、括溶蚀孔隙和溶洞、重结晶孔隙、白云岩化孔：包括溶蚀孔隙和溶洞、重结晶孔隙、白云岩化孔隙等，其中以隙等，其中以溶蚀孔隙和溶洞溶蚀孔隙和溶洞最发育。最发育。裂缝裂缝：主要为构造裂缝，其次为成岩裂缝、沉积构造裂缝、：主要为构造裂缝，其次为成岩裂缝、沉积构造裂缝、压溶裂缝、溶蚀裂缝等。压溶裂缝、溶蚀裂缝等。粒间孔隙粒间孔隙指粒屑碳酸盐岩粒指粒屑碳酸盐岩粒屑之间未被基质填屑之间未被基质填积和胶结物充填的积和胶结物充填的原始孔隙空间。粒原始孔隙空间。粒间孔隙只有在粒屑间孔隙只有在粒屑含量很高（一般大含量很高（一般大于于50%）形成颗粒）形成颗粒支撑格架时才能出支撑格架时才能出现。粒间孔隙的发现。粒间孔隙的
23、发育程度与粒屑的含育程度与粒屑的含量、大小、形状、量、大小、形状、分选程度以及粒屑分选程度以及粒屑的堆积方式、胶结的堆积方式、胶结物含量等因素有关。物含量等因素有关。鲕粒间孔鲕粒间孔生物碎屑间孔生物碎屑间孔生物体腔孔隙生物体腔孔隙指生物死亡指生物死亡后生物壳体后生物壳体内的软体腐内的软体腐烂分解，体烂分解，体腔内未被灰腔内未被灰泥等充填或泥等充填或部分充填而部分充填而保留下来的保留下来的空间。总孔空间。总孔隙度大，但隙度大，但有效孔隙度有效孔隙度不大。不大。生物格架孔隙生物格架孔隙它是原地固着它是原地固着向上生长的造向上生长的造礁生物（珊瑚、礁生物（珊瑚、海棉、藻类等）海棉、藻类等）群体骨架间
24、的群体骨架间的孔隙。孔隙形孔隙。孔隙形状随生物生长状随生物生长方式而异，在方式而异，在骨架之间构成骨架之间构成疏松多孔的结疏松多孔的结构，这类岩石构，这类岩石具有很高的孔具有很高的孔隙度和渗透率。隙度和渗透率。生物屑粒内孔生物屑粒内孔次生孔洞次生孔洞 是指在沉积期后发生的，受成岩后生作用控制的孔隙，是指在沉积期后发生的，受成岩后生作用控制的孔隙，它包括晶间孔隙、溶孔和溶洞。是碳酸盐岩储集层重要的它包括晶间孔隙、溶孔和溶洞。是碳酸盐岩储集层重要的储集空间。储集空间。1、晶间孔隙、晶间孔隙 它是指碳酸盐矿物晶体之间的孔隙，一般呈棱角状，其孔隙它是指碳酸盐矿物晶体之间的孔隙，一般呈棱角状，其孔隙大小
25、除与晶粒大小及其均匀性有关外，还受排列方式的影响。大小除与晶粒大小及其均匀性有关外，还受排列方式的影响。晶间孔隙主要是白云化作用、重结晶作用等成岩作用形成的，晶间孔隙主要是白云化作用、重结晶作用等成岩作用形成的，尤以白云化作用形成的晶间孔隙最为重要。尤以白云化作用形成的晶间孔隙最为重要。重结晶作用重结晶作用是指碳酸盐岩被埋深是指碳酸盐岩被埋深之后，随着温度、压力的升高，之后，随着温度、压力的升高，岩石矿物成分变为粗粒结构的、岩石矿物成分变为粗粒结构的、疏松、多晶间孔隙的岩石。疏松、多晶间孔隙的岩石。粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔溶溶蚀蚀孔孔隙隙2裂缝裂缝构造裂缝构造裂缝：岩石在构
26、造应力的作用下，超过其弹性极限后破裂而形：岩石在构造应力的作用下，超过其弹性极限后破裂而形成的裂缝。成的裂缝。成岩裂缝成岩裂缝：在成岩阶段，由于上覆岩层的压力或本身失水收缩，干：在成岩阶段，由于上覆岩层的压力或本身失水收缩，干裂或重结晶等作用形成的裂缝。裂或重结晶等作用形成的裂缝。风化裂缝：风化裂缝：又称溶蚀裂缝，它是指古风化壳由于地表水淋滤和地下又称溶蚀裂缝，它是指古风化壳由于地表水淋滤和地下水溶蚀所形成或所改造的裂缝。水溶蚀所形成或所改造的裂缝。压溶裂缝压溶裂缝：压溶作用形成的裂缝。：压溶作用形成的裂缝。成因分：成因分：2、碳酸盐岩储集层物性的影响因素、碳酸盐岩储集层物性的影响因素储集物性
27、主要取决于储集空间和渗滤通道的发育程度储集物性主要取决于储集空间和渗滤通道的发育程度（1）粒间）粒间晶间孔隙的影响因素晶间孔隙的影响因素 粒间、粒内、生物骨架及晶间孔隙多发育在颗粒粗大的碳酸盐岩中，粒粒间、粒内、生物骨架及晶间孔隙多发育在颗粒粗大的碳酸盐岩中，粒屑灰岩、粗晶灰岩、生物灰岩等，其孔隙度及渗透率的大小与颗粒大小、分选屑灰岩、粗晶灰岩、生物灰岩等，其孔隙度及渗透率的大小与颗粒大小、分选程度呈正比，与灰泥基质含量呈反比，与颗粒排列状况有关。总之其影响因素程度呈正比，与灰泥基质含量呈反比，与颗粒排列状况有关。总之其影响因素与碎屑岩是一致的。与碎屑岩是一致的。其它成岩作用对晶间孔隙的影响。
28、其它成岩作用对晶间孔隙的影响。a a白云岩化作用：溶解作用大于沉淀作用，灰岩被白云岩化作用后，晶粒增大，白云岩化作用：溶解作用大于沉淀作用，灰岩被白云岩化作用后，晶粒增大，岩性变疏松，孔渗性变好。岩性变疏松，孔渗性变好。(不总是孔隙发育带、与计算结果不一致、本身有不总是孔隙发育带、与计算结果不一致、本身有溶蚀的痕迹）溶蚀的痕迹）b b重结晶作用：晶粒变粗，晶间孔隙变大。重结晶作用：晶粒变粗，晶间孔隙变大。c c去白云岩化作用：当含去白云岩化作用：当含CaSOCaSO4 4的地下水经过白云岩发育区时，将交代白云岩，的地下水经过白云岩发育区时，将交代白云岩，产生次生方解石，使方解石晶粒变粗大，孔隙
29、度增大，但分布局限，常呈树枝产生次生方解石，使方解石晶粒变粗大，孔隙度增大，但分布局限，常呈树枝状。状。d d方解石化、硫酸化、硅化及盐化等作用方解石化、硫酸化、硅化及盐化等作用:对储集空间一般产生反效果，即堵塞对储集空间一般产生反效果，即堵塞孔隙和裂缝，降低储集层的孔隙度和渗透率。孔隙和裂缝，降低储集层的孔隙度和渗透率。碳酸盐岩岩溶地貌（2）溶洞）溶洞溶孔影响因素溶孔影响因素碳酸盐岩岩溶地貌（2）溶洞）溶洞溶孔影响因素溶孔影响因素岩石本身的性质岩石本身的性质 岩石成份：由于富含岩石成份：由于富含CO2的地下水，对碳酸盐岩的溶解度通常与的地下水，对碳酸盐岩的溶解度通常与Ca/Mg比值成正比，即
30、灰岩比白云岩易溶解。如果不溶残余物（主要为粘土）含量比值成正比，即灰岩比白云岩易溶解。如果不溶残余物（主要为粘土）含量增多时会导致其溶解度的降低。因此，岩石的溶解度顺序为灰岩增多时会导致其溶解度的降低。因此，岩石的溶解度顺序为灰岩白云质灰白云质灰岩岩灰质白云岩灰质白云岩白云岩白云岩含泥灰岩含泥灰岩泥灰岩。泥灰岩。岩石岩石结结构及构造影响构及构造影响 一般说颗粒越小，溶解速度越慢。这是因为：一，颗粒小的岩石中粘一般说颗粒越小，溶解速度越慢。这是因为：一，颗粒小的岩石中粘土含量高，且往往包裹了细小方解石或白云石颗粒，使溶液不易接触；另一土含量高，且往往包裹了细小方解石或白云石颗粒，使溶液不易接触；
31、另一方面，粗粒碳酸盐岩粒间、晶间孔隙发育，水溶液可较容易地通过，易进行方面，粗粒碳酸盐岩粒间、晶间孔隙发育，水溶液可较容易地通过，易进行溶解作用。溶解作用。主要取决于主要取决于CO2含量及其运动性。地下水含含量及其运动性。地下水含CO2较多，且水能流动时，较多，且水能流动时，则溶蚀作用加快；当水中则溶蚀作用加快；当水中CO2较少，压力降低，使较少，压力降低，使CO2从水中逸出，则会使从水中逸出，则会使碳酸盐矿物被沉淀出来，堵塞孔隙或胶结岩石。地下温度也与岩石的溶蚀程碳酸盐矿物被沉淀出来，堵塞孔隙或胶结岩石。地下温度也与岩石的溶蚀程度有关。一般认为地温每升度有关。一般认为地温每升10，溶蚀作用可
32、能增加两倍。，溶蚀作用可能增加两倍。地下水的溶解能力影响地下水的溶解能力影响 在地貌上，溶蚀带多发育在河谷、湖岸附近。在地貌上，溶蚀带多发育在河谷、湖岸附近。在气候上，温暖、潮湿的地区，溶蚀作用最为活跃。在气候上，温暖、潮湿的地区，溶蚀作用最为活跃。从构造角度观察，在不整合古风化壳地带，由于长期沉积间断，岩石出从构造角度观察，在不整合古风化壳地带，由于长期沉积间断，岩石出露地表遭受长期风化剥蚀，地表水沿断裂渗入到地下形成各种溶蚀空间，称露地表遭受长期风化剥蚀，地表水沿断裂渗入到地下形成各种溶蚀空间，称为岩溶带。如果构造运动使该区长期不匀速上升，上升快时，岩溶不发育；为岩溶带。如果构造运动使该区
33、长期不匀速上升，上升快时，岩溶不发育；上升缓慢时期，岩溶发育好。上升缓慢时期，岩溶发育好。地貌、气候和构造的影响地貌、气候和构造的影响a 白云岩化作用影响：在白云石交代方解石过程中，溶解作用大于沉淀作用，白云岩化作用影响：在白云石交代方解石过程中，溶解作用大于沉淀作用，产生溶蚀孔隙，并且由于晶粒增大，晶间孔隙变大，使孔隙度和参透率增产生溶蚀孔隙，并且由于晶粒增大，晶间孔隙变大，使孔隙度和参透率增加，溶蚀能力增强。加，溶蚀能力增强。b重结晶作用影响：在成岩后生作用阶段，因温度和压力不断增加会发生重重结晶作用影响：在成岩后生作用阶段，因温度和压力不断增加会发生重结晶作用，晶粒变粗，孔径增大，有利于
34、形成溶蚀孔隙。结晶作用，晶粒变粗，孔径增大，有利于形成溶蚀孔隙。c去白云岩化作用：也会使方解石晶粒变粗，孔隙变大。去白云岩化作用：也会使方解石晶粒变粗，孔隙变大。其它成岩作用影响其它成岩作用影响（3）碳酸盐岩裂缝发育的影响因素碳酸盐岩裂缝发育的影响因素裂缝发育的岩性因素：裂缝发育的岩性因素：内因：岩石的脆性内因：岩石的脆性 岩石脆性受其成分、结构、层厚及组合、成岩后生岩石脆性受其成分、结构、层厚及组合、成岩后生变化等因素的影响。变化等因素的影响。各类碳酸盐岩和化学岩的各类碳酸盐岩和化学岩的脆性由大到小脆性由大到小的顺序：的顺序：白云岩或泥质白云岩白云岩或泥质白云岩石灰岩、白云质灰岩石灰岩、白云
35、质灰岩泥灰岩泥灰岩盐岩盐岩石膏石膏A、泥质含量高者脆性小，硅质含量高者脆性大；、泥质含量高者脆性小，硅质含量高者脆性大；B、质纯粒粗者更易产生裂缝；、质纯粒粗者更易产生裂缝；C、层厚者裂缝密度小但规模大，层薄者相反。、层厚者裂缝密度小但规模大，层薄者相反。（3）碳酸盐岩裂缝发育的影响因素碳酸盐岩裂缝发育的影响因素裂缝发育的构造因素：裂缝发育的构造因素：主要是指主要是指构造位置、作用力性质、强弱、受力次数、构造位置、作用力性质、强弱、受力次数、变形环境、阶段变形环境、阶段等。一般情况是：等。一般情况是：受力强、张力大、受受力强、张力大、受力次数多的构造部位裂缝发育力次数多的构造部位裂缝发育，相反
36、则差。，相反则差。同一碳酸盐同一碳酸盐岩中，在常温常压的应力环境下裂缝发育，在高温高压岩中，在常温常压的应力环境下裂缝发育，在高温高压环境下则发育较差；环境下则发育较差；在一次受力变形的后期阶段，裂缝在一次受力变形的后期阶段，裂缝的密度大、组系多，前期阶段相应的较少。这些条件的的密度大、组系多，前期阶段相应的较少。这些条件的时空配合，控制着裂缝的发育和分布规律。时空配合，控制着裂缝的发育和分布规律。（四四）碳碳酸酸盐盐岩岩与与砂砂岩岩储储集集性性质质的的比比较较（一）火山岩储集层（一）火山岩储集层 主主要要指指火火山山喷喷发发岩岩及及火火山山碎碎屑屑岩岩形形成成的的储储集集层层，常常见见的的有
37、有玄玄武武岩岩、安安山山岩岩、粗粗面面岩岩、流流纹纹岩岩、集集体体岩岩、火山角砾岩、凝灰岩等。火山角砾岩、凝灰岩等。1.油气储集空间油气储集空间 主主要要分分为为两两种种类类型型，即即孔孔隙隙和和裂裂缝缝。与与碎碎屑屑岩岩有有相相似似之之处处，孔孔隙隙类类型型比比较较多多，既既有有粒粒间间孔孔、粒粒内内孔孔、晶晶间间孔孔、气气孔孔、溶溶蚀蚀孔孔等等，又又有有构构造造裂裂缝缝、节节理理和和成成岩裂缝等。岩裂缝等。三、其他岩类储集层三、其他岩类储集层2.孔、缝结构特征孔、缝结构特征(1)孔隙类型多样，几何形态各异孔隙类型多样，几何形态各异，既有各种类，既有各种类型的缝，又有各种大小不等的孔，形成了
38、火成型的缝，又有各种大小不等的孔，形成了火成岩独特的储集空间；岩独特的储集空间；(2)孔、洞、缝交织在一起，空间结构复杂，非孔、洞、缝交织在一起，空间结构复杂，非均均质质性性强强，主主要要表表现现在在：孔孔、洞洞大大小小变变化化范范围围大大，从从微微米米级级厘厘米米级级；不不同同部部位位孔孔隙隙连连通通情情况况有有的的好好，有有的的差差，有有的的呈呈弧弧立立状状；孔孔隙度、渗透率隙度、渗透率等性质往往是呈急剧变化。等性质往往是呈急剧变化。(3)孔孔隙隙分分布布不不均均，靠靠近近断断层层处处裂裂缝缝，溶溶孔孔发发育育，富富气气的的岩岩浆浆，形形成成多多孔孔的的玄玄武武岩岩；贫贫气气的的岩岩浆浆，
39、形成致密的玄武岩；形成致密的玄武岩；(4)孔隙连通性差孔隙连通性差，裂缝起重要作用。，裂缝起重要作用。3.含油性影响因素含油性影响因素(1)发育于生油层系之中或其邻近的火山岩，含发育于生油层系之中或其邻近的火山岩，含油有利；油有利；(2)火山岩物性好坏是决定含油程度的基本条件。火山岩物性好坏是决定含油程度的基本条件。（二）结晶岩储集层（二）结晶岩储集层 是是指指各各种种岩岩浆浆岩岩和和变变质质岩岩类类储储集集层层，它它们们都都有有不不同程度的结晶，故称结晶岩系。同程度的结晶，故称结晶岩系。这这些些结结晶晶岩岩往往往往构构成成了了沉沉积积盖盖层层的的基基底底，岩岩石石比比较较致致密密坚坚硬硬，不
40、不具具备备对对油油气气储储集集有有意意义义的的孔孔隙隙空空间间，但但只只要要受受到到长长期期而而强强烈烈的的风风化化，在在表表层层出出现现一一个个风风化化孔隙带，使孔、渗增加，便成为油气储集层。孔隙带，使孔、渗增加，便成为油气储集层。1.储集空间储集空间 主主要要是是风风化化孔孔隙隙、裂裂隙隙，以以及及构构造造裂裂缝缝，多多发发育育在在不不整整合合带带及及古古地地形形突突起起上上，构构造造条条件件可可使使裂裂隙隙形形成成有一定方向性和连通性的裂隙密集带。有一定方向性和连通性的裂隙密集带。2.控制储集空间形成及演化因素控制储集空间形成及演化因素(1)变质作用变质作用 变质使矿物成分、结构、构造变
41、化，并有变质使矿物成分、结构、构造变化，并有孔隙和缝隙形成；孔隙和缝隙形成；(2)构造作用构造作用 可可形形成成储储集集空空间间，促促进进其其向向孔孔隙隙发发育育方方向向演化；演化；(3)古表生物理风化作用古表生物理风化作用 使岩石由致密向具储集方向演变；使岩石由致密向具储集方向演变；(4)矿物充填矿物充填 储集空间被充填，对物性产生不利影响；储集空间被充填，对物性产生不利影响；总之，只要有储集空间，就可成为储集层。总之，只要有储集空间，就可成为储集层。（三）泥质岩储集层（三）泥质岩储集层 指泥岩、页岩、钙质泥岩及砂质泥岩等因欠压实或指泥岩、页岩、钙质泥岩及砂质泥岩等因欠压实或构造裂隙发育而形
42、成的储集层。构造裂隙发育而形成的储集层。特点：特点：u比较致密性脆的泥质岩产生较密集的比较致密性脆的泥质岩产生较密集的裂缝裂缝；u泥泥质质岩岩中中含含有有易易溶溶成成分分如如石石膏膏、盐盐岩岩等等，经经地地下下水水溶蚀形成溶孔、溶洞，成为储集层；溶蚀形成溶孔、溶洞，成为储集层；u泥泥质质岩岩能能在在一一定定条条件件下下成成为为储储层层，主主要要是是次次生生作作用用(风化、溶蚀、构造风化、溶蚀、构造)形成孔、缝、洞系统的结果形成孔、缝、洞系统的结果；u岩性致密，形成条件较复杂，物性变化大；岩性致密，形成条件较复杂，物性变化大；（三）泥质岩储集层（三）泥质岩储集层 世界上泥质岩类最著名的储集层为世
43、界上泥质岩类最著名的储集层为俄罗斯西西伯利亚盆俄罗斯西西伯利亚盆地上侏罗统的巴人诺夫层地上侏罗统的巴人诺夫层。该层为海相黑色泥岩（页岩），。该层为海相黑色泥岩（页岩），上下地层也都是泥岩层，有机质含量高，该层裂缝十分发育，上下地层也都是泥岩层，有机质含量高，该层裂缝十分发育，可自生自储。可自生自储。我国许多油田也开展了泥质岩油气藏的勘探，并取得了我国许多油田也开展了泥质岩油气藏的勘探，并取得了较大的进展。例如较大的进展。例如柴达木盆地油泉子油田、江汉盆地潜江组、柴达木盆地油泉子油田、江汉盆地潜江组、胜利油田济阳坳陷胜利油田济阳坳陷。储集空间储集空间：划分为裂缝型、孔隙型和孔：划分为裂缝型、孔隙
44、型和孔缝复合型三种缝复合型三种泥岩储集层的形成条件泥岩储集层的形成条件：特定的岩相条件；压实和欠压实：特定的岩相条件；压实和欠压实的成岩条件；断裂或其他的动力造缝条件。的成岩条件；断裂或其他的动力造缝条件。以上大量储层形成特点说明，形成储层的以上大量储层形成特点说明，形成储层的岩石类型并不重要，关键在于是否具有孔隙和岩石类型并不重要，关键在于是否具有孔隙和渗透性。渗透性。任何岩类只要有一定的孔隙性和渗透任何岩类只要有一定的孔隙性和渗透性，都有可能形成储集层。性，都有可能形成储集层。因此，储集层的研究，应该多方面进行，因此，储集层的研究，应该多方面进行，既注意一些已知储集层岩类，也不能完全忽视既
45、注意一些已知储集层岩类，也不能完全忽视一些具有孔隙性和渗透性的未知储集层岩类，一些具有孔隙性和渗透性的未知储集层岩类，扩大找油、找气领域。扩大找油、找气领域。四、我国主要油气区储集层的类型和时代分布四、我国主要油气区储集层的类型和时代分布（碎屑岩储层，碳酸盐岩储层，其它岩类储层）本本 节节 要要 点点1、掌握碎屑岩储集物性的主要影响因素；、掌握碎屑岩储集物性的主要影响因素；2、掌握碎屑岩砂岩体的类型和主要特征；、掌握碎屑岩砂岩体的类型和主要特征；3、掌握碳酸盐岩孔隙空间和渗滤通道；、掌握碳酸盐岩孔隙空间和渗滤通道；4、掌握碳酸盐岩孔隙（洞）发育的主要影、掌握碳酸盐岩孔隙（洞）发育的主要影 响因
46、素；响因素；5、掌握碳酸盐岩裂缝发育的影响因素。、掌握碳酸盐岩裂缝发育的影响因素。一、盖层的类型一、盖层的类型1按岩性划分按岩性划分膏盐类盖层：石膏、硬石膏、盐岩膏盐类盖层：石膏、硬石膏、盐岩泥质岩类盖层：泥岩、页岩、含粉砂质泥岩；泥质岩类盖层：泥岩、页岩、含粉砂质泥岩；碳酸盐岩类盖层：泥灰岩、泥质灰岩、碳酸盐岩类盖层：泥灰岩、泥质灰岩、纯的致密石灰岩纯的致密石灰岩第三节第三节 盖层盖层埋深较埋深较浅，一浅，一般在般在1000m以内；以内；埋深较深，一埋深较深，一般在般在1000m以以下，由石膏在下，由石膏在成岩作用下转成岩作用下转化而成；化而成；世界上天世界上天然气储量然气储量约有约有35%
47、与膏盐类与膏盐类有关有关是油气田是油气田最常见的最常见的一类盖层，一类盖层，分布最广，分布最广，数量最多。数量最多。能否作为盖层不取决于沉积条件，能否作为盖层不取决于沉积条件，而取决于其后期改造条件。如果而取决于其后期改造条件。如果裂缝不发育，可作为盖层，否则裂缝不发育，可作为盖层，否则便是储集层。便是储集层。2按分布范围划分按分布范围划分区域性盖层：指遍布在盆地或拗陷大部分地区，区域性盖层：指遍布在盆地或拗陷大部分地区，厚度大、面积广且分布稳定的盖层。厚度大、面积广且分布稳定的盖层。局部性盖层：指分布在盆地的某一部分，局部性盖层：指分布在盆地的某一部分，或某些局部构造范围的盖层。或某些局部构
48、造范围的盖层。3按与油气藏位置的关系划分按与油气藏位置的关系划分直接盖层：紧邻油气层之上的封闭性岩层直接盖层：紧邻油气层之上的封闭性岩层上覆盖层：位于直接盖层之上的所有盖层上覆盖层：位于直接盖层之上的所有盖层二、盖层的微观封闭机理二、盖层的微观封闭机理 油气的储集与散失盖盖层层储储集集层层油气二、盖层微观封闭机理二、盖层微观封闭机理 1物性封闭物性封闭由于储盖层之间的毛细管力差使其具有的封闭能力由于储盖层之间的毛细管力差使其具有的封闭能力,称称为毛细管封闭（为毛细管封闭（capillary sealing）或物性封闭）或物性封闭。（1）物性封闭机理）物性封闭机理r1r2毛细管力：毛细管力：盖层
49、的毛细管力：盖层的毛细管力：储层的毛细管力：储层的毛细管力：储盖层的毛细管力差：储盖层的毛细管力差：油油 柱柱（2）盖层排替压力）盖层排替压力排替压力：岩样中非润湿相流体排替压力：岩样中非润湿相流体(油、气油、气)驱替润驱替润湿相流体湿相流体(水水)所需要的最小压力。或者：盖层最所需要的最小压力。或者：盖层最大连通孔隙喉道具有的毛细管力。大连通孔隙喉道具有的毛细管力。根据排替压力对盖层进行分级：根据排替压力对盖层进行分级：封闭性非常好封闭性非常好 2MPa好好 2-0.5MPa 中中 差差 C2所谓烃浓度封闭是指具有一定的生烃能力的地层，以较高所谓烃浓度封闭是指具有一定的生烃能力的地层，以较高
50、的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。这种封闭主要是对的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。这种封闭主要是对以扩散方式向上运移的油气起作用。以扩散方式向上运移的油气起作用。天然气扩散的动力：浓度差天然气扩散的动力：浓度差天然气扩散的方向：天然气扩散的方向：高浓度区高浓度区 低浓度区低浓度区C1C2C1C2C1C2：天然气从盖层向储层（气藏）扩散，天然气从盖层向储层（气藏）扩散，气藏中的天然气被封闭气藏中的天然气被封闭烃浓度封闭机理烃浓度封闭机理3烃浓度封闭烃浓度封闭 三、影响盖层有效性的因素三、影响盖层有效性的因素 1盖层的岩性盖层的岩性页岩、泥岩：页岩、泥岩：65%泥岩、盐岩、石膏、硬石膏泥岩、盐岩