第三章.储集层和盖层40950(精品).ppt

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1、第一节第一节 储集层的岩石物性参数储集层的岩石物性参数第二节第二节 碎屑岩储集层碎屑岩储集层第三节第三节 碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层第四节第四节 特殊岩类储集层特殊岩类储集层第五节第五节 盖层的类型及其封盖机制盖层的类型及其封盖机制第三章第三章 储集层和盖层储集层和盖层1 储集层和盖层储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。本要素。从理论上讲，从理论上讲，任何岩石都可以作为油气储层，任何岩石都可以作为油气储层，在组成地壳的沉积岩、火成岩和变质岩中都已发现在组成地壳的沉积岩、火成岩和变质岩中都已发现有油气田，但有油气田，但9999以上的油气储量集中在沉积岩中

2、，以上的油气储量集中在沉积岩中，其中又以其中又以砂岩和碳酸盐岩储集层砂岩和碳酸盐岩储集层为主。为主。2 具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的岩石具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的岩石称为称为储集岩储集岩。由储集岩所构成的地层称为。由储集岩所构成的地层称为储集层储集层，简，简称储层。称储层。储集岩储集岩（层层）孔隙性孔隙性直接决定了岩层能储存油气的数量；直接决定了岩层能储存油气的数量；渗透性渗透性控制着流体在其中流动的难易程度。控制着流体在其中流动的难易程度。v基本基本特性：特性：v储集层(岩)中含有工业价值油(气)流油油(气气)层层；v已投入开采的油(气)层产层产层。3按岩类分为：按岩类

3、分为：碎屑岩储层、碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层特殊岩类储层（包括岩浆岩、变质岩、泥质岩等）v按储集空间类型分为：按储集空间类型分为：孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、缝洞型储层、孔洞型储层、孔缝洞复合型储层缝洞型储层、孔洞型储层、孔缝洞复合型储层v按渗透率的大小分为：按渗透率的大小分为：高渗储层、中渗储层、低渗储层高渗储层、中渗储层、低渗储层储集层的分类储集层的分类4 覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为的细粒、致密岩层称为盖层盖层。盖层之所以能够封盖油气，是由于它们盖层之所以

4、能够封盖油气，是由于它们具备相对具备相对低的孔隙度和渗透率低的孔隙度和渗透率。最重要的盖层：蒸发岩类、泥页岩类等。最重要的盖层：蒸发岩类、泥页岩类等。盖层盖层5第一节第一节 储集层的岩石物性参数储集层的岩石物性参数储集岩（层）的孔隙性储集岩（层）的孔隙性储集岩（层）的渗透储集岩（层）的渗透岩石孔隙度与渗透率的关系岩石孔隙度与渗透率的关系流体饱和度流体饱和度储集层的孔隙结构储集层的孔隙结构6 一、储集岩（层）的孔隙度n岩石中的孔隙岩石中的孔隙：广义：广义：岩石中未被固体物质充满的空间。岩石中未被固体物质充满的空间。包括孔包括孔隙（狭义）、溶洞和裂缝。隙（狭义）、溶洞和裂缝。狭义：狭义：岩石中颗粒

5、（晶粒）间、颗粒（晶粒）内岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶粒）内和填隙物内的空隙。和填隙物内的空隙。孔隙度孔隙度反映岩石中孔隙的发育程度。反映岩石中孔隙的发育程度。7 孔孔隙隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，也影响岩石渗滤能力；喉道喉道（Throat）沟通孔隙的通道，主要影响岩石 渗滤流体能力。根据不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分根据不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分：孔隙孔隙 和和 喉道喉道8 是指岩石所具有的是指岩石所具有的孔隙孔隙和和喉道喉道的几何形状、的几何形状、大小、分布及其连通关系。大小、分布及其连通关系。孔隙结构孔隙结构9 1、孔隙的类型

6、孔隙的类型（1）成因上成因上：原生孔隙原生孔隙 和和 次生孔隙次生孔隙。原生孔隙原生孔隙 沉积岩经受沉积和压实后保存下来的孔隙空间。沉积岩经受沉积和压实后保存下来的孔隙空间。碎屑岩类储层主要储集空间碎屑岩类储层主要储集空间。次生孔隙次生孔隙 岩层埋藏后受构造挤压或地层水循环而形成的孔隙。岩层埋藏后受构造挤压或地层水循环而形成的孔隙。溶蚀孔隙、收缩孔、裂隙溶蚀孔隙、收缩孔、裂隙10超毛细管孔隙超毛细管孔隙 孔隙直径0.5mm，或裂缝宽度0.25mm，流体在其中可以自由流动。毛细管孔隙毛细管孔隙 孔径0.5-0.0002mm，或裂缝宽0.25-0.0001mm，当外力大于毛细管阻力时，流体才能在其

7、中流动。微毛细管孔隙微毛细管孔隙 孔隙直径0.0002mm，或裂缝宽度0.0001mm，在通常温压条件下，流体在其中不能流动。又称束缚孔隙束缚孔隙束缚孔隙束缚孔隙。（2）根据岩石中孔隙的大小及作用，分三类）根据岩石中孔隙的大小及作用，分三类：v 超毛细管孔、毛细管孔、微毛细管孔超毛细管孔、毛细管孔、微毛细管孔11v有效孔隙有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；v无效孔隙无效孔隙：微毛细管孔隙，死孔隙或孤立的孔隙。（3 3）按其对流体渗流的影响可分为二类：）按其对流体渗流的影响可分为二类：12储集岩的总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大储集岩的总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大。岩石中全部

8、孔隙体积占岩石总体岩石中全部孔隙体积占岩石总体积积（VtVt）的的百分数，叫做百分数，叫做总孔隙度总孔隙度。（1 1）总孔隙度）总孔隙度2、孔隙度、孔隙度13 岩岩石石中中能能够够储储集集和和渗渗滤滤流流体体的的连连通通孔孔隙隙体体积积（即即有效孔隙体积）与岩石有效孔隙体积）与岩石总总体积的比值。体积的比值。（2 2）有效孔隙度）有效孔隙度同一岩石同一岩石的有效孔隙度总是小于总孔隙度的有效孔隙度总是小于总孔隙度。14（1 1）直接法：）直接法：岩心实测孔隙度岩心实测孔隙度 岩石体积、颗粒体积和孔隙体积岩石体积、颗粒体积和孔隙体积三个中测二个。v抽抽提提法法：根据岩心抽提流体量或吸入流体量，如氮

9、气、氦气。v颗颗粒粒体体积积测测试试法法：在测量岩样总体积的基础上再测量碾碎颗粒的体积。4 4孔隙度的测定孔隙度的测定 由于实测的岩石孔隙度是在地表条件下进行的，其测量由于实测的岩石孔隙度是在地表条件下进行的，其测量结果往往大于地层原始状态下的岩石孔隙度。结果往往大于地层原始状态下的岩石孔隙度。15（2 2）间接法：）间接法：解释孔隙度解释孔隙度 利用各种地球物理参数，通过公式计算地层中原始状态下的岩石孔隙度。包括：测井法、地震法、试井法包括：测井法、地震法、试井法 利用传统的孔隙度测井（声波、中子和密度测井）和利用传统的孔隙度测井（声波、中子和密度测井）和现代测井（脉冲中子测井和核磁共振测井

10、等）现代测井（脉冲中子测井和核磁共振测井等）4 4孔隙度的测定孔隙度的测定16岩石渗透性的岩石渗透性的表示表示方式方式：二、储二、储集岩（层）的渗透性集岩（层）的渗透性1.岩石的渗透性：岩石的渗透性：一定压差下，岩石本身允许流体通过其连通孔隙的能力。渗透性岩石渗透性岩石：地层压力下流体能较快通过其连通孔隙：地层压力下流体能较快通过其连通孔隙 反之反之非渗透性岩石非渗透性岩石绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率17 定义：岩石孔隙中只有定义：岩石孔隙中只有一种流体一种流体(单相单相)存在，存在，流体不与岩石起任何物理和化学反流体不与岩石起任何物理和化学反应，应，且

11、流体的流动符合达西直线渗滤定律且流体的流动符合达西直线渗滤定律时，所测得的渗透率。时，所测得的渗透率。2.2.绝对渗透率：绝对渗透率：K K18 岩石孔隙中多相流体共存时，岩石对其中每相流体的渗透率，称相渗透率相渗透率。Ko、Kg、Kw3.3.有效渗透率（相渗透率）有效渗透率（相渗透率）相渗透率不仅与岩石本身性质有关，而且与其中的相渗透率不仅与岩石本身性质有关，而且与其中的流体性质及它们的数量比例流体性质及它们的数量比例也有关。也有关。一般地，岩石对任何一种流体的相渗透率总小于一般地，岩石对任何一种流体的相渗透率总小于 该该岩石的绝对渗透率。岩石的绝对渗透率。相相K岩石绝对岩石绝对K19 实际

12、应用中常用有效渗透率与绝对渗透率的比值即相对渗透率相对渗透率来表示多相渗滤的特征。Ko/KKo/K、Kg/KKg/K、Kw/KKw/K4.4.相对渗透率相对渗透率其变化值在01之间。201 1、直接测定、直接测定（实测渗透率）（实测渗透率）储层的岩样 实验室 渗透率测定仪 绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率 一般先将岩样抽提、洗净、烘干，制成一定的几何形状，在一定温压下，应用空气、氮气或水渗透岩样来直接测定。2 2、间接测定、间接测定（解释渗透率）（解释渗透率）利用岩石渗透率与其它参数之间的关系，应用一些经验公式，利用地球物理测井资料、水动力学试井资料、地震资

13、料等资料间接地计算出渗透率。4 4渗透率的测定方法渗透率的测定方法21有有一一定定的的内内在在联联系系，但但通通常常无无严严格格的的函函数数关系。关系。v有效孔隙度有效孔隙度ee大，则绝对渗透率大，则绝对渗透率 K K 也高；也高；v孔隙和喉道的配置特点，影响储层性质；孔隙和喉道的配置特点，影响储层性质；ve e 相相同同的的条条件件下下，孔孔径径大大、喉喉道道粗粗、孔孔隙隙形状简单者：形状简单者：K K 大。大。三、岩石孔隙度与渗透率的关系三、岩石孔隙度与渗透率的关系22 1.1.碎屑岩储层碎屑岩储层 有效孔隙度有效孔隙度e e 与渗透与渗透率率 K K 有较好的正相关关系。有较好的正相关关

14、系。ee，K K，大体呈指数大体呈指数函数关系。函数关系。级别有效孔隙度%绝对K（103m2）储层评价201000极好20151000500好1510500100中1051001较差5101低渗透VI/1致密碎屑岩储层评价标准表碎屑岩储层评价标准表232 2、碳酸盐岩储层、碳酸盐岩储层 孔隙度与渗透率无明显关系v 缝洞不发育者缝洞不发育者（如颗粒灰岩、晶粒白云岩），以以粒间孔隙为主，粒间孔隙为主，ee，K K。v 裂缝发育者裂缝发育者（如泥岩、致密石灰岩），裂缝比裂缝比孔隙对孔隙对 K K 的影响大。的影响大。243.3.岩浆岩、变质岩储层岩浆岩、变质岩储层 储集空间以溶蚀孔、裂缝为主，裂缝的

15、储集空间以溶蚀孔、裂缝为主，裂缝的影响较大，影响较大，孔隙度与渗透率孔隙度与渗透率相关性差。相关性差。裂缝发育，渗透率很高裂缝发育，渗透率很高 裂缝不发育，特低孔渗性储层裂缝不发育，特低孔渗性储层 三、孔隙度与渗透率的关系三、孔隙度与渗透率的关系25四、流体饱和度四、流体饱和度 油油、气气、水水在在储储层层孔孔隙隙中中的的含含量量分分别别占占总总孔孔隙隙体体积积的百分数称为的百分数称为油、气、水的饱和度油、气、水的饱和度。原始饱和度：油藏投入开发之前所测得的流体饱和度 储量计算最重要的参数 目前饱和度：开发阶段所测定的流体饱和度 开发方案调整的重要参数26式中：式中：So、Sw、Sg分分别别为

16、为油油、水水、气的饱和度气的饱和度,。Vo、Vw、Vg分分别别为为油油、水水、气气在在储储集集空空间间中中所所占占的的体体积积，cm3；Vr、Vp分分别别为为岩岩样样和和岩岩样样中储集空间的体积，中储集空间的体积，cm3；岩石的总孔隙度，；岩石的总孔隙度，；27第二节第二节 碎屑岩类储集层碎屑岩类储集层主要储集空间主要储集空间储层连通孔隙储层连通孔隙一、一、储集空间：储集空间：孔隙孔隙、裂缝、溶洞、裂缝、溶洞 碎屑岩储层的碎屑岩储层的孔隙孔隙主要主要为为原生粒间孔隙原生粒间孔隙，其次为其次为溶蚀孔隙溶蚀孔隙。类型：砂岩、砾岩、粉砂岩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

17、、细砂岩常见我国多为碎屑岩储层。中、细砂岩常见。281.1.碎屑岩原生孔隙类型碎屑岩原生孔隙类型 292.2.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，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。把次生孔隙当成原生的。30 溶解作用溶解作用:非硅酸盐组分（以碳酸盐矿物为非硅酸盐组分（以碳酸盐矿物为主）溶解。主）溶解。岩石组分的破裂和收缩。岩石组分的破裂和收缩。（1 1

18、）次生孔隙的形成机制）次生孔隙的形成机制 31后生作用后生作用 早期：早期：形成较少；形成较少；中期：中期：形成大量次生孔隙，主要是溶蚀孔；形成大量次生孔隙，主要是溶蚀孔；晚期：晚期：形成较少，主要产生裂缝；形成较少，主要产生裂缝；表生作用表生作用 风化、剥蚀、淋滤风化、剥蚀、淋滤大量次生孔大量次生孔 区域性分布的风化壳次生孔隙发育带。区域性分布的风化壳次生孔隙发育带。不同成岩后生阶段不同成岩后生阶段 形成次生孔隙的数量不一：形成次生孔隙的数量不一：32（2 2）鉴别砂岩次生孔隙的岩石学标志）鉴别砂岩次生孔隙的岩石学标志33 二、二、碎屑岩储层储集物性的影响因素碎屑岩储层储集物性的影响因素 砂

19、岩类储集层 由成分成分复杂的矿物碎屑、岩石碎屑矿物碎屑、岩石碎屑和一定数量的胶结物胶结物所组成。主要主要储集空间储集空间：粒间孔隙粒间孔隙34 1）矿物颗粒的耐风化性，即性质坚硬程度和遇水溶解及膨胀程度；2）矿物颗粒与流体吸附力大小，即憎油性和憎水性。1、沉积环境沉积环境v 相同成岩作用下，石英砂岩储性比长石砂岩好。相同成岩作用下，石英砂岩储性比长石砂岩好。（1 1）碎屑颗粒的矿物成分）碎屑颗粒的矿物成分两方面：351）粒度越大，粒度越大，e、K大；大；分选程度好，分选程度好，e、K大。大。粒度一定时，分选越好，物性越好。粒度一定时，分选越好，物性越好。2）分选一定时：）分选一定时：K与粒度中

20、值成正比。与粒度中值成正比。（2）碎屑颗粒的粒度及分选性）碎屑颗粒的粒度及分选性 36（3）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岩石球体颗粒排列的理想型式岩石球体颗粒排列的理想型式(a)最密排列型式；(b)中等密度排列型式；(c)最不密排列型式。1）理论上：理论上：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；2）碎屑颗粒碎屑颗粒磨圆度磨圆度越越好，好，碎屑岩储集碎屑岩储集物性物性越越好好37 杂基含量多，孔渗性较低杂基含量多，孔渗性较低 杂基含量小于5时，原始孔隙度和渗透率很高；杂基含量超过15，渗透性很低。

21、（4 4）杂基含量对砂体原始孔渗性影响）杂基含量对砂体原始孔渗性影响38v 水平层理、波状层理水平层理、波状层理粉粉-细砂岩、泥质岩细砂岩、泥质岩：储储集集性性质质差差；渗渗透透性性具具明明显显方方向向性性，平平行行于于层层面面的的水平渗透率较大，垂直于层面的垂直渗透率较小。水平渗透率较大，垂直于层面的垂直渗透率较小。v 斜层理砂岩：斜层理砂岩：平平行行于于斜斜层层层层面面方方向向的的渗渗透透率率最最大大，垂垂直直方方向向的的渗渗透率最小。透率最小。v 平行层理砂岩：平行层理砂岩：物性好。物性好。（5 5）沉积构造）沉积构造392 2、成岩作用、成岩作用（1）压实作用：）压实作用：岩层由松散岩

22、层由松散致密、储性变差致密、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，储性次生溶蚀孔隙，储性好好。40（3）胶结作用）胶结作用a.a.胶结物成分胶结物成分：泥质泥质、泥钙质胶结的岩石较疏松，储性好泥钙质胶结的岩石较疏松，储性好；纯钙质、铁质、硅质纯钙质、铁质、硅质相反。相反。b.b.胶结物数量：胶结物数量：较较少少好；多好；多差。差。泥质、钙质、铁质、硅质泥质、钙质、铁质、硅质2 2、成岩作用、成岩作用4118c.c.胶结类型胶结类型：接触式接触式好，好，孔隙式孔隙式中等中等423 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

23、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）地温梯度）地温梯度43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。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。44年代效应年代效应砂岩孔隙度随地质年代损失。孔孔隙隙度度的的变变化化主主要要与与埋埋藏藏时时代代、石石英英含含量量、最最大大埋藏深度、分选系数等有关

24、。埋藏深度、分选系数等有关。埋藏史埋藏史对储层对储层性性质质的影响的影响 在在一一定定的的深深度度，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熟度地区的高得多。成熟度地区的高得多。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孔隙。生孔隙。（3 3）埋藏时代及埋藏史埋藏时代及埋藏史45（1 1）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能的改善。性能的改善。（2 2）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46 控制碎屑岩储集性能的最主要因素是

25、沉积环境，其次是成岩作用，而构造改造作用的影响相对较小。47三、三、碎屑岩储层碎屑岩储层沉积环境及分布沉积环境及分布碎屑岩储层的主体是碎屑岩储层的主体是砂岩体砂岩体。砂岩体砂岩体：在某一沉积环境下形成的具有一定形态、岩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。性和分布特征，并以砂质为主的沉积岩体。席状、树枝状、带状、豆夹状席状、树枝状、带状、豆夹状A、以以平面形态平面形态为主要依据的为主要依据的砂岩体分类：48B、以沉积环境为主要依据的砂岩以沉积环境为主要依据的砂岩体体成因分类成因分类：与油气关系与油气关系较为密切的较为密切的主要为主要为：浊浊积积砂砂岩岩体体

26、滨滨浅浅湖湖砂砂岩岩体体海海岸岸砂砂岩岩体体三三角角洲洲砂砂岩岩体体河河流流砂砂岩岩体体冲冲积积扇扇砂砂砾砾岩岩体体49储集空间储集空间：孔隙、溶孔（洞）、裂缝。：孔隙、溶孔（洞）、裂缝。第三节第三节 碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层v一、储集空间和渗滤通道一、储集空间和渗滤通道孔隙孔隙（包括溶洞（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50 粒间孔隙粒间孔隙 粒内孔隙粒内孔隙(生物体腔孔隙生物体腔孔隙)生物骨架孔隙生物骨架孔隙 晶间孔隙晶间孔隙 1）原生孔隙）原生孔隙发育主要受沉积条件的控制发育主要受沉积条件的控制 以以溶蚀孔隙溶蚀孔隙溶蚀孔隙溶蚀孔隙、溶

27、洞溶洞溶洞溶洞 最发育最发育 其次：重结晶孔隙其次：重结晶孔隙 白云岩化孔隙白云岩化孔隙2）次生孔隙）次生孔隙：1 1、孔隙类型、孔隙类型51（）构构造造裂裂缝缝：构构造造应应力力超超过过岩岩石石弹弹性性限限度度后后破破裂裂而而成成的裂缝。边缘平直、延伸较远、具有一定的方向和组系。的裂缝。边缘平直、延伸较远、具有一定的方向和组系。（）成成岩岩裂裂缝缝：由由于于上上覆覆岩岩层层压压力力和和本本身身失失水水收收缩缩、干干裂裂或或重重结结晶晶等等形形成成的的裂裂缝缝。分分布布受受层层理理限限制制，不不穿穿层层，多多平平行行层层面面，缝面弯曲，形状不规则。缝面弯曲，形状不规则。（）压溶裂缝：（）压溶裂

28、缝：上覆地层静压力下，富上覆地层静压力下，富COCO2 2的地下水沿裂的地下水沿裂缝或层理流动，对成分不均的石灰岩选择性溶解。如缝合线缝或层理流动，对成分不均的石灰岩选择性溶解。如缝合线2 2、裂缝类型、裂缝类型52v 二、二、碳酸盐岩储集物性的影响因素碳酸盐岩储集物性的影响因素1、孔隙（洞）发育的主要影响因素、孔隙（洞）发育的主要影响因素1）原生孔隙）原生孔隙沉积条件（环境）沉积条件（环境）储性主要取决于储集空间和渗滤通道的发育程度储性主要取决于储集空间和渗滤通道的发育程度2）次生孔隙）次生孔隙成岩后生作用成岩后生作用53v使孔渗性能降低的成岩作用：使孔渗性能降低的成岩作用：胶结作用、压实作

29、用、压溶作用和充填作用胶结作用、压实作用、压溶作用和充填作用v有利于孔隙形成的成岩作用：有利于孔隙形成的成岩作用：白云石化作用、溶解作用白云石化作用、溶解作用v高压异常同样有利于原生孔隙的保存。高压异常同样有利于原生孔隙的保存。2）次生孔隙）次生孔隙成岩后生作用成岩后生作用54半对数图解上孔隙度变化趋势（据半对数图解上孔隙度变化趋势（据Brown,1997Brown,1997）压实作用：压实作用：压实作用：压实作用：对泥灰岩等细粒岩石的影响大。对泥灰岩等细粒岩石的影响大。55溶蚀作用次生溶孔溶蚀作用次生溶孔A.A.碳酸盐岩溶解度：碳酸盐岩溶解度：a、富含富含富含富含COCO2 2水中水中水中水

30、中，碳酸盐岩溶解度与碳酸盐岩溶解度与Ca2+/Mg2+成正比，成正比，即即石灰岩比白云岩易溶解石灰岩比白云岩易溶解石灰岩比白云岩易溶解石灰岩比白云岩易溶解。富含富含富含富含SOSO4 422水中水中水中水中：与上：与上相反相反相反相反。b、质纯者易溶解质纯者易溶解质纯者易溶解质纯者易溶解。B.B.地下水溶解能力：地下水溶解能力：水中富含水中富含CO2或温度升高时，地下水溶解能力增大或温度升高时，地下水溶解能力增大56次生溶孔溶蚀作用次生溶孔溶蚀作用C.C.气候、地貌、构造条件：气候、地貌、构造条件：碳酸盐岩出露于气候温暖的河谷近湖（海）碳酸盐岩出露于气候温暖的河谷近湖（海）岸、剥蚀区、多裂缝或

31、断层区时，更易被溶蚀。岸、剥蚀区、多裂缝或断层区时，更易被溶蚀。57白云岩化作用白云岩化作用晶粒增大，岩性变疏松，孔隙度和渗透率大为增加。晶粒增大，岩性变疏松，孔隙度和渗透率大为增加。达一定程度后，孔隙度下降。达一定程度后，孔隙度下降。白云石含量白云石含量7575的碳酸盐岩储层孔隙度、渗透率与白云石的碳酸盐岩储层孔隙度、渗透率与白云石百分含量的关系（据百分含量的关系（据PowerPower，19621962）58重结晶作用重结晶作用 碳碳酸酸盐盐岩岩在在成成岩岩后后生生作作用用阶阶段段，因因温温度度和和压压力力不断增加，会发生重结晶作用。不断增加，会发生重结晶作用。晶晶体体变变粗粗，孔孔径径增

32、增大大，使使晶晶间间孔孔隙隙变变大大，有利于形成溶蚀孔隙。有利于形成溶蚀孔隙。59去白云石化作用：去白云石化作用：当含硫酸钙的地下水经过白云石发育地区时，将交代当含硫酸钙的地下水经过白云石发育地区时，将交代白云石，产生次生方解石，形成去白云岩化的次生石灰岩。白云石，产生次生方解石，形成去白云岩化的次生石灰岩。方解石晶粒变粗，孔隙度增大，方解石晶粒变粗，孔隙度增大，但分但分布较局限，常呈树枝状或透镜状出现于白云岩中。布较局限，常呈树枝状或透镜状出现于白云岩中。603 3）成岩阶段对储层特征的影响）成岩阶段对储层特征的影响 v 早成岩阶段：早成岩阶段：早成岩阶段：早成岩阶段：从沉积作用结束到沉积物

33、被埋藏到不受地表作用影响前。从沉积作用结束到沉积物被埋藏到不受地表作用影响前。碳酸盐岩或蒸发岩矿物的沉淀作用降低孔隙度碳酸盐岩或蒸发岩矿物的沉淀作用降低孔隙度。v 中深成岩阶段：中深成岩阶段：中深成岩阶段：中深成岩阶段：主要成岩作用为胶结作用，孔隙度降低主要成岩作用为胶结作用，孔隙度降低。v 表生成岩阶段：表生成岩阶段：表生成岩阶段：表生成岩阶段：碳酸盐岩抬升到地表，沿不整合面形成侵蚀作用。碳酸盐岩抬升到地表，沿不整合面形成侵蚀作用。大气水溶蚀作用形成孔隙，由溶蚀产生的沉积物沉淀作大气水溶蚀作用形成孔隙，由溶蚀产生的沉积物沉淀作用和胶结作用对孔隙起破坏作用用和胶结作用对孔隙起破坏作用 612、

34、碳酸盐岩碳酸盐岩裂缝发育的影响因素裂缝发育的影响因素1）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a 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 b、质纯粒粗者更易产生裂缝；质纯粒粗者更易产生裂缝；c 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。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、白云质灰岩泥灰岩泥灰岩盐岩盐岩石膏石膏62 受受力力强强、张张力力大大、受受力力次次数数多多的的构构

35、造造部部位位裂裂缝缝发发育育，相反则差相反则差。同同一一碳碳酸酸盐盐岩岩中：常常温温常常压压应应力力环环境境下下裂裂缝缝发发育育，在高温高压环境下则发育较差在高温高压环境下则发育较差在高温高压环境下则发育较差在高温高压环境下则发育较差。一一次次受受力力变变形形的的后后期期阶阶段段：裂裂缝缝密密度度大大、组组系系多，多，前期阶段相应的较小或少。前期阶段相应的较小或少。2）裂缝发育的构造因素）裂缝发育的构造因素 主要是指构造位置、作用力性质、强弱、受构造位置、作用力性质、强弱、受力次数、变形环境、阶段力次数、变形环境、阶段等。63玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩、火山碎屑岩 1.1.火成岩储集层火成

36、岩储集层日本吉井气田剖面图日本吉井气田剖面图 第四节第四节 特殊岩类储集层特殊岩类储集层 岩浆岩、变质岩、粘土岩岩浆岩、变质岩、粘土岩64商741块火成岩油藏 主要有裂缝、溶蚀孔洞和气孔三种储集空间，主要有裂缝、溶蚀孔洞和气孔三种储集空间，主要受主要受岩相、断裂活岩相、断裂活动动、后生、后生变变形构造三种因素控制。形构造三种因素控制。气孔商743井3290M商7453218米商743井 6(18/21)652.2.变质岩储集层变质岩储集层常见的储集空间常见的储集空间：以风化孔隙、裂隙、构造裂缝为主以风化孔隙、裂隙、构造裂缝为主。663.3.泥质岩储集层泥质岩储集层v储集空间：储集空间：孔隙孔隙

37、：泥岩中的砂岩、粉砂岩条砂岩、粉砂岩条带带中 裂裂缝缝：钙质钙质泥岩、泥岩、钙质钙质油油页页岩岩中v按照储集空间分类：按照储集空间分类：裂裂缝缝型、孔隙型和孔型、孔隙型和孔-缝缝复合型复合型 主要主要：裂裂缝缝型型储储集集层层67第一节第一节 储集层的岩石物性参数储集层的岩石物性参数第二节第二节 碎屑岩储集层碎屑岩储集层第三节第三节 碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层第四节第四节 特殊岩类储集层特殊岩类储集层第五节第五节 盖层的类型及其封盖机制盖层的类型及其封盖机制第三章第三章 储集层和盖层储集层和盖层68一、一、盖层的盖层的类型类型1.1.按岩性按岩性 膏盐类盖层：膏盐类盖层：最佳盖层石膏、硬石膏

38、和岩盐最佳盖层石膏、硬石膏和岩盐 泥质岩类盖层：泥质岩类盖层：分布最广、数量最多分布最广、数量最多 碳酸盐岩类盖层：碳酸盐岩类盖层：含泥灰岩、泥质灰岩、致密灰岩含泥灰岩、泥质灰岩、致密灰岩 其他岩类：其他岩类：铝铝土岩、火成岩、煤土岩、火成岩、煤层层69v区域性盖层区域性盖层：遍布盆地或坳遍布盆地或坳(凹凹)陷中大部分地区陷中大部分地区 厚度大，面积大，分布广而稳定厚度大，面积大，分布广而稳定 对整个盆地或者坳陷油气聚集起控制作用对整个盆地或者坳陷油气聚集起控制作用v局部性盖层局部性盖层：分布分布-局部构造或局部构造某些部位局部构造或局部构造某些部位 只对某一地区局部的油气聚集起控制作用只对某

39、一地区局部的油气聚集起控制作用2.2.按分布范围大小分：按分布范围大小分：70n直接盖层直接盖层:紧邻储层之上的封闭岩层紧邻储层之上的封闭岩层n上覆盖层上覆盖层:直接盖层之上的所有非渗透性岩层。直接盖层之上的所有非渗透性岩层。一般指区域性盖层一般指区域性盖层3 3、依盖层与油气藏的位置关系分依盖层与油气藏的位置关系分:4.4.特殊盖层：特殊盖层：水合物盖层、沥青盖层水合物盖层、沥青盖层71排替压力比下伏储层高排替压力比下伏储层高物性封闭物性封闭地层压力比下伏储层高地层压力比下伏储层高超压封闭超压封闭含烃浓度比下伏储层高含烃浓度比下伏储层高烃浓度封闭烃浓度封闭二、盖层封闭油气的机理二、盖层封闭油

40、气的机理721.物性封闭：物性封闭：（毛细管压力封闭）有些岩石之所以能作为盖层，主要是由于它有些岩石之所以能作为盖层，主要是由于它 粒细、致密、孔渗性差、毛细管阻力（粒细、致密、孔渗性差、毛细管阻力（PcPc）大大 从排替压力的角度看，即其从排替压力的角度看，即其排替压力（排替压力（PdPd）高高73n1.1.毛细管压力毛细管压力封闭封闭 n 依靠盖层毛细管力对油气运移的阻止作用依靠盖层毛细管力对油气运移的阻止作用。n排替压力排替压力：岩样中非湿岩样中非湿润相流体排驱湿润相流润相流体排驱湿润相流体所需的最小压力体所需的最小压力。74储盖层接触面上：储盖层接触面上：水为润湿相（强润湿），水为润湿

41、相（强润湿），很小，很小，O O油水两相时：油水两相时：向上向上向下向下75超压超压：是指地层孔隙流体压力比其对应的静水压力高。是指地层孔隙流体压力比其对应的静水压力高。依靠盖层异常高孔隙压力封闭油气称之为依靠盖层异常高孔隙压力封闭油气称之为超压封闭超压封闭。2.异常高压封闭异常高压封闭76 烃浓度封闭烃浓度封闭：指具有一定的生烃能力的地层，以较高的烃：指具有一定的生烃能力的地层，以较高的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。油气扩散的原因是油气扩散的原因是浓度差浓度差，盖层的烃浓度越高，其封闭能，盖层的烃浓度越高，其封闭能力越强。力越强。3.烃浓度封闭烃浓度封闭77n

42、韧性韧性强强：不易产生断裂和裂缝不易产生断裂和裂缝。封闭性好封闭性好 盐、膏岩：最优质盖层；盐、膏岩：最优质盖层；泥页岩：质纯者质优，含蒙脱石多者质优泥页岩：质纯者质优，含蒙脱石多者质优 三三、盖层封闭性的影响因素探讨盖层封闭性的影响因素探讨1 1、岩性、岩性盖层盖层细粒、致密、小、孔隙率、裂缝少细粒、致密、小、孔隙率、裂缝少78盖层厚度大：（1）沉积环境稳定，横向连续性强，封闭能力强。（2）有利于形成超压封闭。（3）油气通过盖层的散失慢，利于油气聚集保存。越大，其封闭能力越强。越大，其封闭能力越强。2 2、盖层盖层厚度厚度793 3、连续性、连续性连续性好连续性好影响范围大，区域性盖层影响范

43、围大，区域性盖层4 4、流体性质、流体性质流体密度低流体密度低的油气藏对的油气藏对盖层要求高盖层要求高图：石油密度与盖图：石油密度与盖层厚度的关系层厚度的关系805 5、埋深、埋深成岩程度成岩程度浅层：泥岩埋深浅层：泥岩埋深1500m，成岩程度低，孔隙度大，成岩程度低，孔隙度大，以毛细管封闭为主，封闭能力较低。以毛细管封闭为主，封闭能力较低。中层（中层（15003200m）：）：盖层封闭性最好，毛细盖层封闭性最好，毛细 管压力封闭、超压封闭为主、烃浓度封闭。管压力封闭、超压封闭为主、烃浓度封闭。深层（深层（3200m）：）：成岩程度高，岩层脆性成岩程度高，岩层脆性，随，随 地层压力地层压力易产生裂隙，封闭能力下降。易产生裂隙，封闭能力下降。816 6、构造活动、构造活动破坏盖层封闭性破坏盖层封闭性地层抬升剥蚀：盖层残厚越小，封闭性越差；地层抬升剥蚀：盖层残厚越小，封闭性越差；断裂作用破坏盖层封闭性；断裂作用破坏盖层封闭性；岩浆或者岩体等侵入作用，可使盖层拱张破裂岩浆或者岩体等侵入作用，可使盖层拱张破裂82