石油天然气地质 碎屑岩碳酸盐储集层.pptx
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1、第二节第二节 碎屑岩储集层碎屑岩储集层一、碎屑岩储层储集空间类型二、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素三、碎屑岩储集体类型第1页/共73页类型:砂岩、砾岩、粉砂岩第二节第二节 碎屑岩储集层碎屑岩储集层占世界总储量的占世界总储量的60左右左右我国多为碎屑岩储层。中、细砂岩常见。我国多为碎屑岩储层。中、细砂岩常见。一、储集空间类型一、储集空间类型按形态:孔、缝、洞三大类。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按孔隙成因:原生孔隙和次生孔隙两大类原生粒间孔隙为主原生粒间孔隙为主,其次为溶蚀孔隙溶蚀孔隙。第2页/共73页原生孔隙:粒间(内)孔隙、矿物解理缝、层理层间缝等,以粒间孔
2、隙为主。原生孔隙:粒间(内)孔隙、矿物解理缝、层理层间缝等,以粒间孔隙为主。次生孔隙:粒间溶孔、组分内溶孔、铸模孔、超粒孔、晶间孔等;构造裂缝、次生孔隙:粒间溶孔、组分内溶孔、铸模孔、超粒孔、晶间孔等;构造裂缝、成岩裂缝、溶洞等。成岩裂缝、溶洞等。第3页/共73页碎屑岩储层孔隙类型及其特征 第4页/共73页1.1.碎屑岩原生孔隙类型碎屑岩原生孔隙类型 第5页/共73页2.2.砂岩次生孔隙砂岩次生孔隙 二十世纪七十年代以前,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砂岩中的孔隙至少三分之一是次生的。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。第6页
3、/共73页孔隙垂向分布深度10203040505001000150020002500300035004000原生孔隙次生孔隙压缩原生孔隙胶余原生孔隙混合孔隙东营凹陷次生孔隙纵向分布孔隙正常演化趋势胶结物含量次生孔隙第7页/共73页车镇东部第8页/共73页 溶解作用:非硅酸盐组分(以碳酸盐矿物为主)溶解。岩石组分的破裂和收缩。(1 1)次生孔隙的形成机制)次生孔隙的形成机制 第9页/共73页成成 岩岩 作作 用用 形成的次生孔隙形成的次生孔隙 岩石破裂作用岩石破裂作用 较少较少颗粒破裂作用颗粒破裂作用 较少较少收收 缩缩 作作 用用 较少较少溶解作用溶解作用方解石的方解石的较多较多白云石的白云石
4、的较多较多菱铁矿的菱铁矿的较多较多硫酸盐的硫酸盐的较少较少其它蒸发岩的其它蒸发岩的 较少较少硅酸盐的硅酸盐的 很少很少其它非硅酸盐的其它非硅酸盐的 很少很少使砂岩产生次生孔隙的成岩作用 第10页/共73页 形成砂岩次生孔隙的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(3)大气降水的淋滤作用第12页/共73页 后生阶段的中期形成大量溶蚀孔隙后生阶段的中期形成大量溶蚀孔隙,早期和晚期形成较少。晚期主要为裂缝。表生作用阶段是次生孔隙形成的重要阶段,风化剥蚀和大气渗水的淋滤作用可形成区域性分布的风化壳次生孔隙发育带。第14页/共73页(2 2)鉴别砂岩次生孔隙的岩石学
5、标志)鉴别砂岩次生孔隙的岩石学标志第15页/共73页二、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素二、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素1、沉积条件、沉积条件相同情况下,石英砂岩储性比长石砂岩好(1)碎屑颗粒的矿物成分:)碎屑颗粒的矿物成分:矿物颗粒的耐风化性,坚硬程度和遇水溶解及膨胀程度;矿物颗粒与流体的吸附力大小第19页/共73页(2)碎屑颗粒的粒度及分选性a.粒度粗,K大;分选程度好,K大。粒度一定时,分选越好,物性越好。b.分选一定时:K与粒度中值成正比。第20页/共73页 分选一定时:K与粒度中值成正比。粒度粗,K大;分选程度好,K大。粒度一定时,分选越好,物性越好。第21页/共73页(3)碎屑
6、颗粒的排列方式及磨圆度碎屑颗粒的排列方式及磨圆度颗粒形状不规则,堆积时相互镶嵌,粒间孔隙颗粒形状不规则,堆积时相互镶嵌,粒间孔隙减小,物性差。减小,物性差。碎屑颗粒磨圆度越好,碎屑岩储集物性越好。碎屑颗粒磨圆度越好,碎屑岩储集物性越好。立方体排列,堆积越疏松,立方体排列,堆积越疏松,K大;大;菱面体排列,堆积越紧密,菱面体排列,堆积越紧密,K小;小;第22页/共73页第23页/共73页2 2、成岩后生作用、成岩后生作用(1)压实作用:)压实作用:岩层由松散致密、储性变差。(2)溶解作用)溶解作用碎屑颗粒或胶结物溶解次生溶蚀孔隙,储性好。第24页/共73页(3)胶结作用)胶结作用泥质、泥钙质胶结
7、的岩石较疏松,储性好;纯钙质、铁质、硅质较差。.胶结物数量:较少:好;多:差。较少:好;多:差。第25页/共73页(3)胶结作用)胶结作用胶结类型第26页/共73页成岩作用受岩性、流体、温度和压力等介质及环境的影响。3 3成岩环境成岩环境影响矿物溶解度,影响矿物溶解度,多数矿物的溶解度随T而;影响矿物的转化;影响矿物的转化;影响孔隙流体和岩石的反应,影响孔隙流体和岩石的反应,T,成岩反应速率;控制有机质的成岩演化。控制有机质的成岩演化。(1 1)地温)地温第27页/共73页地温梯度对孔隙度的影响(Wilson,1994)具有较高地温梯度的井相对较低地温梯度的井孔隙度低,在7000ft深度,二者
8、孔隙度相差10第28页/共73页超压减缓压实作用,有效保护已形成的孔隙。超压减缓压实作用,有效保护已形成的孔隙。(2 2)超压对储层物性的影响)超压对储层物性的影响第29页/共73页超压可延缓或抑制石英加大等胶结作用的进行。超压可延缓或抑制石英加大等胶结作用的进行。流体压力与石英加大的关系(据流体压力与石英加大的关系(据Osborne MJOsborne MJ等,等,19991999)第30页/共73页超压可产生裂缝,并维持已有的裂缝。超压可产生裂缝,并维持已有的裂缝。流体压力与压实作用的关系 第31页/共73页年代效应年代效应砂岩孔隙度随地质年代增大而降低。埋藏史对储层性质的影响埋藏史对储层
9、性质的影响相相同同深深度度,低低热热成成熟熟度度地地区区的的孔孔隙隙度度比比高高热热成成熟熟度度地地区的高。区的高。长长期期浅浅埋埋后后期期快快速速深深埋埋的的储储层层可可以以保保存存大大量量的的原原生生孔孔隙隙。(3 3)埋藏时代及埋藏史)埋藏时代及埋藏史第32页/共73页 埋藏史与孔隙演化(Bloch,1994)第33页/共73页构构造造变变动动剧剧烈烈地地区区易易产产生生裂裂隙隙,有有利利于于储储集集性性能的改善。能的改善。断裂作用对储层的储集性有重要的影响。断裂作用对储层的储集性有重要的影响。(4 4)构造因素)构造因素第34页/共73页控制碎屑岩储集性能的最主要的地质因素是沉积因素,
10、其次是成岩作用(在部分储层中可以成为主要控制因素),而构造改造作用的影响相对较小。第35页/共73页三、碎屑岩储集体类型三、碎屑岩储集体类型砂岩体:在某一沉积环境下形成的具有一定形 态、岩性和分布特征,并以砂质为主的沉 积岩体。席状、树枝状、带状、豆夹状2、以沉积环境为主要依据、以沉积环境为主要依据 的砂岩成因分类:的砂岩成因分类:1、以平面形态为主要依据以平面形态为主要依据 的的砂岩体分类:浊积砂岩体滨浅湖砂岩体海岸砂岩体三角洲砂岩体河流砂岩体冲积扇砂砾岩体第36页/共73页冲积扇冲积扇砂砾岩体平面上呈扇形,纵剖面呈楔状,横剖面呈透镜状;分选磨园差;孔隙砂砾岩体平面上呈扇形,纵剖面呈楔状,横
11、剖面呈透镜状;分选磨园差;孔隙直径变化范围大;扇根和扇中储集性好;主槽、侧缘槽、辫流线和辫流岛渗透直径变化范围大;扇根和扇中储集性好;主槽、侧缘槽、辫流线和辫流岛渗透率较高。率较高。克拉玛依油田三叠系、大港枣园油克拉玛依油田三叠系、大港枣园油田孔店组、胜利王家岗油田丁家屋田孔店组、胜利王家岗油田丁家屋子孔店组子孔店组河流河流 分为曲流河、辫状河、顺直河和网状河四种类型。包括河道、心滩、边滩(点分为曲流河、辫状河、顺直河和网状河四种类型。包括河道、心滩、边滩(点砂坝)、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,砂坝)、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,
12、剖面上平下凹,近河心厚度大;结构、粒度变化大,分选差。非均质性严重,剖面上平下凹,近河心厚度大;结构、粒度变化大,分选差。非均质性严重,孔渗性变化大,河道砂岩的原生孔隙发育、孔渗性较好。孔渗性变化大,河道砂岩的原生孔隙发育、孔渗性较好。阿拉斯加普鲁霍湾油田二叠、利比阿拉斯加普鲁霍湾油田二叠、利比亚苏尔特盆地亚苏尔特盆地SarirSarir、MesslaMessla等油田等油田白垩系、长庆油田侏罗系、渤海湾白垩系、长庆油田侏罗系、渤海湾盆地胜利油田等新近系盆地胜利油田等新近系风成砂风成砂沙丘和沙席砂体是砂质纯净、分选极好、磨园好、细沙丘和沙席砂体是砂质纯净、分选极好、磨园好、细-中粒砂岩为主。渗
13、透性中粒砂岩为主。渗透性稳定,一般形成优质储层和区域性输导层。稳定,一般形成优质储层和区域性输导层。沙丘间为分选较差的砂岩、粉砂岩、泥岩、蒸发岩、灰岩等。沙丘间为分选较差的砂岩、粉砂岩、泥岩、蒸发岩、灰岩等。北海格罗宁根气田赤底统砂岩、美北海格罗宁根气田赤底统砂岩、美国阿拉巴马国阿拉巴马Mary AnnMary Ann气田侏罗系气田侏罗系NorphletNorphlet砂岩砂岩湖泊湖泊三角洲三角洲分布在湖盆缓坡带,包括分流河道砂、河口砂坝、前缘席状砂等。分布在湖盆缓坡带,包括分流河道砂、河口砂坝、前缘席状砂等。平面上呈鸟足状、朵状。剖面透镜状,砂质纯净、分选好,物性平面上呈鸟足状、朵状。剖面透
14、镜状,砂质纯净、分选好,物性好。好。中国大庆油田白垩系、胜利东营凹中国大庆油田白垩系、胜利东营凹陷沙三段、美国尤他州陷沙三段、美国尤他州Red WashRed Wash油油田古新世田古新世滩坝滩坝滩砂体层薄、席状,坝砂层厚、带状或透镜状,砂质纯净、分选滩砂体层薄、席状,坝砂层厚、带状或透镜状,砂质纯净、分选好,物性好好,物性好胜利纯化油田沙四段胜利纯化油田沙四段胜利王家岗油田沙四段胜利王家岗油田沙四段扇三角洲扇三角洲发育在湖盆陡岸,前缘水下辫状河道砂体发育,物性较好发育在湖盆陡岸,前缘水下辫状河道砂体发育,物性较好辽河曙光油田沙四段辽河曙光油田沙四段水下扇水下扇发育在近岸陡坡带,以扇中辫状沟道
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