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1、PetroleumandNaturalGasGeology第一节第一节储集层的岩石物理性质储集层的岩石物理性质PhysicalPropertiesofReservoirs第二节第二节储集层的类型储集层的类型TypesofReservoirs第三节第三节储集层非均质性及建模储集层非均质性及建模HeterogeneityandModelingofReservoirs第四节第四节盖层盖层CapeRocks变质岩变质岩岩浆岩岩浆岩沉积岩沉积岩储集层有什么特性？储集层有什么特性？-物理性质物理性质储集层特性受什么因素影响？储集层特性受什么因素影响？-物性的影响因素物性的影响因素海绵海绵储集层储集层(Re
2、servoir)(Reservoir)：具具连通孔隙连通孔隙，能，能使流体储存并在其中使流体储存并在其中渗滤渗滤的岩层的岩层(石石)。孔隙性孔隙性渗透性渗透性第一节第一节 储集层的岩石物理性质储集层的岩石物理性质1.1 1.1 孔隙性孔隙性1.2 1.2 渗透性渗透性1.3 1.3 孔隙结构孔隙结构1.1 孔隙性（Porosity）（一）概念：（一）概念：广义：孔、洞、缝 狭义：孔裂缝：岩石因破坏作用产生的面状孔隙（裂隙）双重孔隙：岩石内同时发育上述两种孔隙（狭义的孔隙和裂缝）分分类方法方法分分类标准准分分类结果果按孔隙与颗粒的接触关系孔隙在岩石中分布的位置粒间孔隙粒内孔隙填隙物内孔隙按孔隙成
3、因成岩作用前或中原生孔隙成岩作用后次生孔隙按孔径大小和裂缝宽度孔径0.5mm超毛细管孔隙0.0002mm-0.5mm毛细管孔隙孔径0.5 mm 0.25 mm大的超毛细管称为洞毛细管孔隙210-40.5 mm110-40.25 mm微毛细管孔隙 210-4 mm20很好21520好31015中等4510差51052中裂缝中裂缝101513小裂缝小裂缝10.110.014微裂缝微裂缝11000极好常 规 储 层21000500好3500100中等410010较差5101差低渗透储层610.1可能不渗透730500中孔中渗型储层3020500100中孔低渗型储层201010010低孔低渗型储层15
4、10101致密型储层10510.02超致密型储层575%，分选好 50-75%，分选中等 没有一种颗粒大于50%，分选差 分选系数：颗粒粒径累计曲线上25%粒径（q1）与75%的粒径（q3）之比（或平方根之比）粗砂岩粗砂岩 砾岩砾岩 中砂岩中砂岩 细砂岩细砂岩 粉砂岩粉砂岩 泥岩泥岩 粒度：一种是自然级别标准，一种是粒度：一种是自然级别标准，一种是值标准，值标准，=-log2d 0 1 粗砂岩粗砂岩 1 4500m），仍有部分井中颗粒为点-线接触。永1井，5876m，J2x，颗粒点接触，粒间孔隙发育，铸体片，4X（-）永2井，5967.47m，J2X，颗粒线接触，连晶方解石（染色）发育，铸体片
5、，10X(-)永6井，6048.59m，颗粒点-线接触，方解石充填（染色），铸体片，4X(-)异常颗粒接触缘于胶结作用？门槛压力为：0.020.1MPa中值压力为：0.031.0MPa孔隙度为：9.117.9%门槛压力为：0.42.0MPa中值压力为：2.020.0MPa孔隙度为：4.59.0%3664.43662.74813.25082.374800362043684366.24381.3砂岩随埋深不断加大，孔隙度逐渐降低，孔隙结构变差(2)(2)成岩作用成岩作用胶结作用胶结作用（Cementation）（1 1）胶结物成分：）胶结物成分：碳酸盐胶结、石英和长石次生加大、粘碳酸盐胶结、石英和
6、长石次生加大、粘土矿物胶结、硬石膏胶结土矿物胶结、硬石膏胶结 。碳酸盐胶结碳酸盐胶结硅质硅质胶结胶结粘土矿物粘土矿物胶结胶结硫硫酸盐胶结酸盐胶结胶结作用主要物质成分胶结作用主要物质成分方解石胶结方解石胶结石英加大胶结硬石膏胶结粘土矿物高岭石胶结沙2井，3439m，J1s，铁方解石和铁白云石胶结（染色），铸体片，5（）征1井，4797.4m，K1tg，铁白云石单晶充填孔隙（染色），铸体片，5（）征3井，5109.56m，J1s，两期方解石胶结物，阴极发光片，40 永3井，5868m，J2x，粒间充填的方解石具溶解特征，阴极发光片，40 永2井，5966.02m，J2x，铁白云石交代方解石，铸体薄
7、片（染色），10（+）永8井，6099.46m，J2x，方解石孔隙式-接触式胶结，阴极发光片，40 准噶尔盆地腹部砂岩中碳酸盐胶结微观照片(2)(2)成岩作用成岩作用胶结作用胶结作用（Cementation）（2 2）胶结方式：）胶结方式：基底式、孔隙式、接触式、基底式、孔隙式、接触式、镶嵌镶嵌式式a.a.基底式胶结；基底式胶结；b.b.孔隙式胶结孔隙式胶结c.c.接触式胶结；接触式胶结；d.d.镶嵌镶嵌式胶结式胶结依据胶结物含量逐渐降低，胶结类型从基底式渐变为孔隙式到接触式到镶嵌式。接触-孔隙式胶结的岩石储集性比基底式或孔隙-基底式胶结的岩石要好。接触式胶结接触式胶结孔隙式胶结孔隙式胶结粘土
8、矿物胶结粘土矿物胶结书页状高岭石充填孔隙叶片状绿泥石充填孔隙弯曲片状伊利石充填孔隙a.a.分散质点式分散质点式胶结胶结；b.b.薄膜式薄膜式胶结胶结；c.c.搭桥式搭桥式胶结胶结庄1井，4375.3m，J1s，长石颗粒附近多见高岭石，阴极发光片,27 征3井，5109.6m，J1s，叶片状绿泥石充填孔隙，扫描电镜片，2000 永3井，5863.34m，J2x，粒间弯曲片状伊利石，扫描电镜片，1500 永8井，6098.3m，J2x，粒间充填书页状高岭石，扫描电镜片，3000 永7井，6101.55m，J2x，针叶片状绿泥石充填，扫描电镜片，3000 永1井，6117.4m，J1s，栉壳状绿泥石
9、包膜，铸体片，10（）粘土矿物胶结硅质胶结硅质胶结永1井，5827.7m，绿泥石包膜外侧见石英加大，铸体薄片，10X10(-)永1井，5820.73m，绿泥石包膜处见少量石英次生加大，扫描电镜照片，2000永1井，6115.97m，孔隙连通性较好，孔隙周围发育绿泥石包膜，铸体薄片，10X10(-)永1井，6116.470 m，绿泥石包膜处极少石英次生加大，扫描电镜照片，800 庄101井，4337.96m，J1s，石英次生加大级，铸体片，4（）征1井，4797.9m，K1tg，石英次生加大-级，扫描电镜片，600 征3井，5060.2m，J1s，石英次生加大级，扫描电镜片，2000 永6井，6
10、032.3m，J2x，溶孔中见石英次生加大，扫描电镜片，1500永2井，6000.3m，J2x，石英次生加大早于铁白云石，铸体片，10（+）永3井，5620.84m，J2x，长石次生加大II级，扫描电镜片，1000 当埋深达到3600 m左右时，石英出现加大现象，但不普遍，加大程度不一，一般不超过级加大；埋深在36004700m时，石英次生加大的现象普遍，加大程度强，多见-级加大，也见长石次生加大，加大程度不一；埋深6100m的砂岩中，石英、长石加大级别高，石英可以达到级加大，长石可以达到级加大。石英和长石的次生加大程度与砂岩埋深有一定对应关系，埋深越大，石英、长石的次生加大程度越强。Salm
11、an Bloch,2002，AAPG(2)(2)成岩作用成岩作用溶解作用溶解作用 （Dissolution）方解石溶解产生粒间溶孔局部长石受挤压碎裂沿碎裂面溶蚀长石溶蚀形成高岭石晶间孔长石溶蚀产生粒内溶孔沉积物中的有机质在埋藏成岩阶段能产生大量有机酸，温度低于80，有机酸含量低；温度高于80，油田水中有机酸的含量呈指数增加；温度高于120时，有机酸将发生脱羧或部分脱羧作用。砂岩中矿物的溶解主要与孔隙水中有机酸和碳酸的浓度及CO2浓度有关。实测温度值表明白垩纪以后地温梯度保持在2.2/100m。低地温梯度低地温梯度地温梯度影响砂岩压实速率寿建峰，2006腹部地区今地层温度为正常传导型温度场（今地
12、温梯度2.2/100m），对应于具有穿层性和分隔性异常超压封存体系。异常超压顶界面从约4500m到6000m不等，具有明显起伏和穿层特点，但顶封隔层均为厚层泥岩或含煤系地层。超压超压 超压的抑制作用使根据传统生烃理论已进入准变质作用阶段的源岩仍保持在有利的生排烃阶段,为深层晚期成藏提供了有利的烃源条件。超压盆地中有机酸的释放空间和有机酸对砂岩成岩作用的影响范围大大超过常压盆地。在超压盆地中,低有效应力引起的压实作用减弱,流体流动性减弱引起的胶结作用减缓,再加上有机酸对矿物的溶解作用,三者共同作用使深部超压储层具有较高的孔隙度,从而为深层油气聚集提供了较好的储集条件。美国将渗透率10010-3m
13、2的储集层称为低渗透储集层，前苏联的标准是 5010010-3m2之间，而我国一般将渗透率105010-3m2的储集层称为低渗透储集层，渗透率为 11010-3m2的称为特低渗透储集层，小于 110-3m2称为超低渗透储集层。按其渗透率大小及开采方式的不同，低渗透储集层可分为三种类型：I类储集层，渗透率为105010-3m2、类储集层，渗透率为11010-3m2，类储集层，渗透率2.02.00.50.50.12.02.00.50.50.11.01.00.50.50.1202010102.52.5断层封闭性断层封闭性好好较好较好中等中等差差泥质岩盖层宏观展布评价标准泥质岩盖层宏观展布评价标准 思考题思考题1、名词解释：孔隙、裂缝、储集层、双重孔隙介质、有效孔隙度，绝对渗透率、有效相渗透性、相对渗透率、孔隙结构、喉道、流体饱和度、毛细管压力、润湿相、非润湿相、正常压实作用、欠压实作用、重结晶作用、火山岩岩相、变质岩储集层、低渗透储集层、储层非均质性、区域盖层、盖层、隔层、盖层的微渗漏、盖层的自封闭。2、利用压汞法评价储层孔隙结构参数。3、碎屑岩储集层物性的影响因素。4、影响碳酸盐岩储集层物性的主要因素。思考题思考题5、火山岩储集层物性的影响因素。6、泥质岩裂缝的形成机理及影响因素。7、低渗透储集层的成因类型。8、盖层封闭机制。9、盖层的评价。10、盖层发育的地质条件。