次课储盖层课件

一、岩石的孔隙性和渗透性一、岩石的孔隙性和渗透性 第三章第三章 储集层和盖层储集层和盖层 (reservoir and caprock)二二 碎屑岩储集层碎屑岩储集层 次课储盖层课件1、碎屑岩储集体沉积环境碎屑岩储集体沉积环境 世界各地的碎屑岩储集层，以砂岩为主，世界各地的碎屑岩储集层，以砂岩为主，其次为砾岩。它们可以在许多环境中发育，其次为砾岩。它们可以在许多环境中发育，形成各种类型的储集体，概括起来，碎屑岩形成各种类型的储集体，概括起来，碎屑岩储集体主要有下列成因类型：储集体主要有下列成因类型：次课储盖层课件（1）冲积扇相砂砾岩体）冲积扇相砂砾岩体 在干旱气候区，山地河流或间歇性洪流出山口进入冲积平在干旱气候区，山地河流或间歇性洪流出山口进入冲积平原处，由于坡度突然变缓，流速骤减，水流向四方散开，大原处，由于坡度突然变缓，流速骤减，水流向四方散开，大量碎屑物质便在山口处快速沉积下来，形成锥状或扇状堆积量碎屑物质便在山口处快速沉积下来，形成锥状或扇状堆积体，称为洪积扇或冲积扇。体，称为洪积扇或冲积扇。次课储盖层课件次课储盖层课件次课储盖层课件（1）冲积扇相砂砾岩体）冲积扇相砂砾岩体 径向剖面下凹、横径向剖面下凹、横向剖面上凸；向剖面上凸；岩性结构粗而杂乱岩性结构粗而杂乱（砾、砂为主）、分（砾、砂为主）、分选磨园差；选磨园差；扇根和扇中储集性较扇根和扇中储集性较好；好；主槽、侧缘槽、辫流主槽、侧缘槽、辫流线和辫流岛渗透率高。线和辫流岛渗透率高。次课储盖层课件我国准噶尔盆地克拉玛依我国准噶尔盆地克拉玛依-乌尔禾油田三叠系储乌尔禾油田三叠系储油层以洪积扇砂砾岩体闻名。油层以洪积扇砂砾岩体闻名。次课储盖层课件（2）河流相砂岩体）河流相砂岩体重要的两种合流类型：重要的两种合流类型：n辫状河辫状河n曲流河曲流河次课储盖层课件山区的辫状河环境特征环境特征主要出现在平原地带主要出现在平原地带水流强度中等，有侧向侵蚀及垂向、侧向加积水流强度中等，有侧向侵蚀及垂向、侧向加积 曲曲流流河河次课储盖层课件河流特征河流特征a.环境环境 河床、心滩、边滩、决河床、心滩、边滩、决口扇、天然堤等砂体，口扇、天然堤等砂体，其中尤以边滩、心滩砂其中尤以边滩、心滩砂岩的储油物性最好。岩的储油物性最好。b.形态形态 河流砂岩体形态不规则，河流砂岩体形态不规则，平面上多呈带状分布，平面上多呈带状分布，剖面上呈透镜状，顶平剖面上呈透镜状，顶平底凹。底凹。次课储盖层课件n湖南澧水河中的砾石质边滩湖南澧水河中的砾石质边滩 边滩（点砂坝、曲流砂坝）沉积边滩（点砂坝、曲流砂坝）沉积 边滩（点砂坝、曲流砂坝）沉积边滩（点砂坝、曲流砂坝）沉积曲流河中最重要的砂体类型曲流河中最重要的砂体类型河道凸岸侧向加积河道凸岸侧向加积河流相二元结构河流相二元结构次课储盖层课件（3）三角洲相砂岩体）三角洲相砂岩体 在河流入海（湖）盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流在河流入海（湖）盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流速降低，所携带的砂泥沉积于此，形成的三角形沉积体，称为三速降低，所携带的砂泥沉积于此，形成的三角形沉积体，称为三角洲。角洲。次课储盖层课件三角洲平原亚相：分支河道、陆上天然堤、三角洲平原亚相：分支河道、陆上天然堤、决口扇、沼泽、湖泊微相决口扇、沼泽、湖泊微相次课储盖层课件 沼 泽地表长期积水，植物繁盛。沉积物：泥炭、粘土次课储盖层课件三角洲前缘亚相：水下分支河道、水下天然堤、三角洲前缘亚相：水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、分支河口砂坝、远砂坝、支流间湾、分支河口砂坝、远砂坝、三角洲前缘席状砂微相。三角洲前缘席状砂微相。次课储盖层课件分流河口砂坝微相分流河口砂坝微相河口处，新月型、朵状、条状等。河口处，新月型、朵状、条状等。次课储盖层课件前三角洲亚相：前三角洲亚相：暗色粘土和粉砂质粘土组成暗色粘土和粉砂质粘土组成次课储盖层课件砂岩体发育环境：砂岩体发育环境：a.分支流河道分支流河道 b.河口坝河口坝泥岩发育泥岩发育 a.前三角洲前三角洲 b.分支间湾分支间湾 c.沼泽沼泽粉砂岩：粉砂岩：a.远沙坝远沙坝储层储层储层储层储层储层生油层生油层盖层盖层盖层盖层次课储盖层课件（4）滨湖（海）砂岩体滨湖（海）砂岩体 处于湖（海）水进退处于湖（海）水进退交替地带，碎屑颗粒分选交替地带，碎屑颗粒分选和磨园较好，胶结物多为和磨园较好，胶结物多为泥质，储集物性较好。泥质，储集物性较好。次课储盖层课件（5）浅湖（海）砂岩体）浅湖（海）砂岩体 浅湖区因距母岩剥蚀区浅湖区因距母岩剥蚀区较远，碎屑颗粒经过较充分较远，碎屑颗粒经过较充分的机械分异和磨蚀作用，分的机械分异和磨蚀作用，分选、磨圆好。胶结物含量少，选、磨圆好。胶结物含量少，储集性往往更好。储集性往往更好。次课储盖层课件（6）浊流砂岩体类）浊流砂岩体类 浊流：形成于深水环境中的重力流沉积物。浊流：形成于深水环境中的重力流沉积物。浊流水道砂体、浊积扇砂体可构成较好的储集层。浊流水道砂体、浊积扇砂体可构成较好的储集层。次课储盖层课件（7）风成砂岩体类）风成砂岩体类 风成砂岩体多发育在风成砂岩体多发育在沙漠区及海、湖滨岸区沙漠区及海、湖滨岸区域，沙丘连片形成广泛域，沙丘连片形成广泛分布的砂岩体储集层。分布的砂岩体储集层。风成砂岩体分选磨圆好，风成砂岩体分选磨圆好，砂质纯净，储集物性好，砂质纯净，储集物性好，往往是最有利的碎屑岩往往是最有利的碎屑岩储集层。储集层。次课储盖层课件次课储盖层课件我国主要含油气盆地的碎屑岩储集层多为陆相，绝大部我国主要含油气盆地的碎屑岩储集层多为陆相，绝大部分属浅湖相、滨湖相及河流三角洲相沉积。近年来，在分属浅湖相、滨湖相及河流三角洲相沉积。近年来，在渤海湾盆地也不断发现半深湖深湖相浊流沉积储层。渤海湾盆地也不断发现半深湖深湖相浊流沉积储层。次课储盖层课件碎屑岩储集层结构碎屑岩储集层结构（1）碎屑颗粒）碎屑颗粒 矿物碎屑矿物碎屑（包括石英、长石（包括石英、长石 云母、重矿物等）云母、重矿物等）岩石碎屑（简称岩屑）岩石碎屑（简称岩屑）（2）填隙物）填隙物 杂基：杂基：与碎屑颗粒一起沉积的与碎屑颗粒一起沉积的 细粒的机械沉积物，如粘土物质细粒的机械沉积物，如粘土物质 胶结物胶结物：成岩期或后生期的化学成岩期或后生期的化学 沉淀物，如钙质、硅质沉淀物，如钙质、硅质次课储盖层课件（二）碎屑岩孔隙类型及其成因（二）碎屑岩孔隙类型及其成因1、原生孔隙：、原生孔隙：沉积和成岩过程中逐渐形成的沉积和成岩过程中逐渐形成的（1）粒间孔隙）粒间孔隙-碎屑岩储集层最主要的储集空间碎屑岩储集层最主要的储集空间（2）纹理）纹理（包括层间裂隙和成岩裂缝）（包括层间裂隙和成岩裂缝）次课储盖层课件石003井,3517.25m,J1b13,中粗砂岩,粒间孔发育,长石溶孔,石英加大,砂岩干净，:12.05%,K:6.00md，50次课储盖层课件石007井,3505.22m,J1b13,含砾粗砂岩,粒间孔发育,:14.33%,K:41.38md，50次课储盖层课件石石003003井井,3517.25m,J,3517.25m,J1 1b b1 13 3,中粗砂岩中粗砂岩,粒间孔发育粒间孔发育,长石溶孔长石溶孔,石英加大石英加大,:12.05%,K:6.00md,:12.05%,K:6.00md，5050次课储盖层课件2、次生孔隙：成岩后生作用、次生孔隙：成岩后生作用、构造运动作用下形成构造运动作用下形成 （1）溶蚀孔隙）溶蚀孔隙 （2）次课储盖层课件拐拐8 8井井,3215.62m,J,3215.62m,J1 1b,b,中砂岩中砂岩,长石溶蚀残晶长石溶蚀残晶,自生高岭石伴生，岩屑粒内溶孔自生高岭石伴生，岩屑粒内溶孔,:16.90%,:16.90%,K:2.82mdK:2.82md，5050次课储盖层课件永永1 1井，井，5882m5882m，J2xJ2x，长石溶蚀残余，长石溶蚀残余10X2010X20，单偏光，单偏光 次课储盖层课件22/30a-1井 4665.8m22/30a-1井 4657.2m次课储盖层课件（三）碎屑岩储集层储集物性的影响因素（三）碎屑岩储集层储集物性的影响因素1、碎屑颗粒的矿物成分碎屑颗粒的矿物成分 （1）矿物颗粒的耐风化性，即性质坚硬程度和遇水溶解及膨）矿物颗粒的耐风化性，即性质坚硬程度和遇水溶解及膨 胀程度胀程度;2）矿物颗粒与流体的吸附力大小，即憎油性和憎水性。）矿物颗粒与流体的吸附力大小，即憎油性和憎水性。一般性质坚硬、遇水不溶解不膨胀、遇油不吸附的碎屑颗一般性质坚硬、遇水不溶解不膨胀、遇油不吸附的碎屑颗粒组成的砂岩，储油物性好；反之则差。粒组成的砂岩，储油物性好；反之则差。次课储盖层课件 石西2井,3556.30m,J1b12,中细砂岩,千枚岩岩屑压 实变形,:7.45%,K:0.28md，50次课储盖层课件次课储盖层课件 碎屑岩颗粒最常见的矿物有石英、长石、云母碎屑岩颗粒最常见的矿物有石英、长石、云母及重矿物，还有一些岩屑。其中，前二者在碎屑及重矿物，还有一些岩屑。其中，前二者在碎屑岩中占岩中占95%以上，因此，石英和长石的含量多少以上，因此，石英和长石的含量多少对储集性质的影响最显著。一般石英砂岩比长石对储集性质的影响最显著。一般石英砂岩比长石砂岩的储油物性好：砂岩的储油物性好：石英亲水性比长石弱，表面束缚薄膜的厚度石英亲水性比长石弱，表面束缚薄膜的厚度 比长石颗粒薄些；比长石颗粒薄些；石英抗风化能力强。石英抗风化能力强。次课储盖层课件2、碎屑颗粒的粒度和分选性、碎屑颗粒的粒度和分选性 在一般情况下，颗粒粒度较大，分选程度愈好，在一般情况下，颗粒粒度较大，分选程度愈好，孔隙度和渗透率也愈大。孔隙度和渗透率也愈大。次课储盖层课件3、碎屑颗粒的排列方式和圆球度、碎屑颗粒的排列方式和圆球度 碎屑颗粒的排列方式很复杂，假设颗粒为均等小球体，则碎屑颗粒的排列方式很复杂，假设颗粒为均等小球体，则可排列成三种理想的形式可排列成三种理想的形式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）最紧密排列型式，理论）最紧密排列型式，理论25.9%（b）中等紧密排列型式，理论）中等紧密排列型式，理论25.9%-47.6%（c）最不紧密排列型式）最不紧密排列型式，理论，理论47.6%次课储盖层课件 岩石碎屑颗粒的排列方式，主要决定于沉岩石碎屑颗粒的排列方式，主要决定于沉积条件：积条件：（1）若沉积时的水介质较平静，如浅湖和浅海）若沉积时的水介质较平静，如浅湖和浅海 大陆架，颗粒多呈近立方体排列；大陆架，颗粒多呈近立方体排列；（2）若水介质活动性较大，如在河流、滨湖）若水介质活动性较大，如在河流、滨湖 区、滨海区，颗粒多呈斜方体堆积。区、滨海区，颗粒多呈斜方体堆积。一般情况下，碎屑颗粒圆球度愈好，其孔隙度、一般情况下，碎屑颗粒圆球度愈好，其孔隙度、渗透率愈大。渗透率愈大。次课储盖层课件4胶结物的性质和多少胶结物的性质和多少 泥质、钙泥质、钙-泥质胶结的砂岩较为疏松，储集物性较好；而纯泥质胶结的砂岩较为疏松，储集物性较好；而纯钙质、硅质、铁质胶结的砂岩较致密，储集物性则较差。钙质、硅质、铁质胶结的砂岩较致密，储集物性则较差。胶结物含量高，孔隙变小，孔隙之间的连通性变差，导致胶结物含量高，孔隙变小，孔隙之间的连通性变差，导致储集性质变坏储集性质变坏连晶方解石胶结连晶方解石胶结连晶方解石胶结连晶方解石胶结 苏苏苏苏25252525，3200.05m3200.05m3200.05m3200.05m，盒盒盒盒8 8 8 8下下下下2 2 2 2方解石石英方解石次课储盖层课件次课储盖层课件 根据胶结物含量多少及其在颗粒之间分布的状况，并结合根据胶结物含量多少及其在颗粒之间分布的状况，并结合颗粒的接触型式，可将碎屑岩胶结类型区分为四种：颗粒的接触型式，可将碎屑岩胶结类型区分为四种：（1）基底式胶结：）基底式胶结：填隙物含量多，填隙物含量多，25-50%，碎屑颗粒在其中互不接触而呈漂，碎屑颗粒在其中互不接触而呈漂浮状。填隙物主要为粘土物质，是与碎屑颗粒同时沉积的，即浮状。填隙物主要为粘土物质，是与碎屑颗粒同时沉积的，即为杂基（或称基质）。它代表密度较大的水流快速堆积的特征，为杂基（或称基质）。它代表密度较大的水流快速堆积的特征，即主要为重力流的特征，如浊积岩。储集性质较差。即主要为重力流的特征，如浊积岩。储集性质较差。次课储盖层课件（2）孔隙式胶结）孔隙式胶结 胶结物含量少，充填于碎屑颗粒之间胶结物含量少，充填于碎屑颗粒之间的孔隙中，颗粒呈支架状接触。胶结物是的孔隙中，颗粒呈支架状接触。胶结物是成岩期或后生期的化学沉淀物。成岩期或后生期的化学沉淀物。一般，储一般，储集性较好。集性较好。（3）接触式胶结）接触式胶结 胶结物含量很少，分布于碎屑颗粒相胶结物含量很少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方，颗粒呈点状或线状接触。互接触的地方，颗粒呈点状或线状接触。储集性质最佳。储集性质最佳。（4）镶嵌式胶结）镶嵌式胶结 胶结物含量很少，颗粒呈凹凸接触或胶结物含量很少，颗粒呈凹凸接触或缝合状接触。储集性质差。缝合状接触。储集性质差。渤海湾盆地下第三系砂岩胶结类型与孔隙度的关系渤海湾盆地下第三系砂岩胶结类型与孔隙度的关系胶结类型胶结类型接触式接触式孔隙孔隙-接触式接触式孔隙式孔隙式孔隙孔隙-胶结式胶结式基底式基底式 孔隙度孔隙度%29-34 25-30 24-28 19 3000m为缓慢压实阶段，孔隙度 3000m为缓慢压实阶段，孔隙度14%紧密压实阶段原生孔隙基本消失盆参2井,5227.00m,J1b,中细砂岩,粒间孔基本消失,长石溶孔孤立星散分布,压嵌强烈,:12.60%,K:0.30md，50次课储盖层课件6溶解作用溶解作用 在地下深处，由于孔隙水成分的变化，导致充填在地下深处，由于孔隙水成分的变化，导致充填孔隙的方解石或其他碳酸盐类矿物以及长石、火山岩孔隙的方解石或其他碳酸盐类矿物以及长石、火山岩屑等碎屑颗粒被溶蚀，使孔隙度增大，储集物性得到屑等碎屑颗粒被溶蚀，使孔隙度增大，储集物性得到改善。改善。次课储盖层课件(1)溶蚀作用机理:有机质生成大量有机酸次课储盖层课件CaCO3+H+Ca(HCO3)2 方解石2KAlSi3O8 H+H2OAl2Si2O5(OH)44SiO22K+钾长石 有机酸 高岭石 石英2NaAlSi3O8 H+H2OAl2Si2O5(OH)44SiO22Na+钠长石 有机酸 高岭石 石英(1)溶蚀作用机理:方解石与长石溶蚀次课储盖层课件次课储盖层课件克拉克拉201,K201,K1 1bsbs 自生高岭石的形成条件：（1）下伏煤系烃源岩有机酸的注入，（2）储层中铝硅酸盐矿物溶解物质的排出2kAlSi3O8+H2O+2H+Al2Si2O5(OH)4+4Si02+2k+钾长石 高岭石 石英库车晚期高效高效输导通道的水盐相互作用的证据库车晚期高效高效输导通道的水盐相互作用的证据克拉克拉201,K201,K1 1bsbs钾长石溶蚀钾长石溶蚀自生高岭石自生高岭石石英加大石英加大次课储盖层课件