S77山2^3段储层特征及分类评价
储层评价技术(一)
常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制
颗粒直径(mm)
>1000 1000～100 100～10
10—1
巨砾 粗砾 中砾 细砾
1—0.5 0.5～0.25 0.25～0.1
粗砂 中砂 细砂
0．1—0．05 0．05～0．01
粗粉砂 细粉砂
三、油气储层地质学的近代进展
80年代以来：
1、 储、产层一体化组合研究 四性资料—测试—试井—生产动态—生产测井综合研究 重点： 产层参数、产层特征、产能判断
2 、储盖层综合研究 强化盖层研究，确定盖层封闭能力，计算盖层封闭油气 柱高度。 ——准确确定储层有效性
3 、构造、储层综合研究 1）构造和断裂的演化与储层形成机制——孔隙发育 2）不同构造类型的储层与油气富集关系——有利构造 圈闭
薄片鉴定
2、填隙组分 杂基（粘土和灰泥）和胶结物。 胶结物指成岩期在颗粒缝隙中形成的化学沉淀物。 主要为： 碳酸盐矿物（方解石、白云石和菱铁矿） 硅质—石英、玉髓和蛋白石 其它铁质矿物（赤铁矿、褐铁矿和黄铁矿） 硫酸盐矿物（石膏、硬石膏、重晶石（少见））
三 、结构
1 、粒度 一般采用十进制粒度分级，编制粒度概率图和求粒 度参数多采用2的几何级数制。 砾和砂的分界也可定在2mm、粉砂和粘土的分界也 可定在0.0039或0.005mm
建立岩、电关系综合剖面。 主要测井曲线： 自然电位、微电极、感应、自然伽马、密度、声波、 地层倾角等 五 、分类进行分析化验 岩石薄片，铸体薄片，荧光薄片、粒度分析、重矿 物分析、阴极发光薄片、电子探针分析、扫描电镜、 X-衍射分析、微量元素分析、稳定同位素分析、图 像分析、压汞分析、油层物性分析。
低孔低渗储层测井地质特征及评价方法研究
低孔低渗储层测井地质特征及评价方法研究发布时间：2022-06-21T08:03:52.104Z 来源：《工程管理前沿》2022年（2月）4期作者：孟子棋[导读] 低孔低渗透储层将是今后相当一个时期增储上产的主要资源基础。
孟子棋（中国石油集团测井公司培训中心陕西省西安市）摘要：低孔低渗透储层将是今后相当一个时期增储上产的主要资源基础。
因此，低渗透油气藏的勘探和研究具有良好的前景，对我国石油工业的发展具有特殊的意义。
近年来，在对低渗透储层的勘探开发过程中发现了相对优质的储层。
本文研究了低孔低渗储层的地质特征，介绍低孔低渗储层测井评价原理，低孔低渗储层测井评价方法。
关键词：低孔低渗，测井，地质特征，评价方法前言1低孔低渗储层的地质特征根据我国油田的开发实践和理论研究，低孔低渗砂岩储层一般是指孔隙度小于20%、空气渗透率低于50×10-3μm2，且大于0.01×10-3μm2的砂岩储层。
在低渗透储层中，河流-三角洲相砂体占主体，矿物和结构成熟度较低等因素会加剧储层向低渗透的演化。
低渗透储层具有自身的典型特征，如沉积物成熟度低、储层物性差、孔喉半径小、储层非均质性强、裂缝比较发育以及储层油水非达西渗流等。
1.1岩石学特征我国陆相低孔低渗储层的主要特征是矿物成熟度低，主要表现为长石和岩屑含量高，粘土或碳酸盐胶结物含量高，基岩类型为长石和岩屑砂岩，石英砂岩少见。
岩石颗粒粒径分布范围广，粒径差异大，分选圆度差，颗粒多呈线接触。
因此，在早期成岩阶段，沉积物容易被机械压实，岩石的孔隙空间将大大减少，储层将变得致密，物性将变得更差。
1.2孔隙结构特征孔隙度、渗透率和地层因素通常用来描述岩石孔隙结构的宏观特征。
渗透率的大小主要受岩石孔喉的控制。
表征孔喉尺寸的参数包括孔喉平均值、最大孔喉半径等。
地层因素可以测量孔隙度对地层电阻率的影响。
我国大多数低孔低渗砂岩储层都受到成岩作用的强烈改造。
孔隙类型主要为粒间孔隙，孔隙非常小，喉道主要为管状和片状喉道，喉道非常薄，毛管压力高。
储层分类标准
孔， 间 细
5
等
晶 孔，
间溶
孔， 孔，
剩构
余造
粒缝
间
孔
c 微 溶 细，粉 12-18 1-20 0.5-0.7 1.5-3 25-3 1.07-1.5 中
孔， 孔
5
下
晶
等
间
孔，
剩
余
粒
间
孔
Ⅲ a 微 层 细，极 9-12 0.2-1 0.7-0.9 3-6
孔间细
或 缝，
晶构
间造
孔， 缝
溶
孔
b 微 层 细，粉 7-9
特低孔低 α <10
K<5
渗
类 亚 空隙类型 粒度 物性
毛管压力特征
最大连 评
别 类 主 次 范围 孔隙 渗透率 排驱压 饱和中 束缚 通孔喉 价
要要
度% 10-3um2 力 MPa 值压力 水饱 半径 um
的的
MPa 和
度%
Ⅰ a 粒 微 细、中 >25 >600 <0.02 0.07-0. <10 >37.5 非
间 孔， （粗）
2
常
孔晶
好
或间
溶 孔，
孔矿
物
解
理
缝
b 粒 微 中、细 20-30 100-60 0.02-0. 0.2-1.5 <20 7.5-37.5 很
间 孔，
0
1
好
孔晶
或间
溶 孔，
孔矿
物
解
理
缝
c 粒 矿 中、 20-30 100-30 0.02-0. 1.5-3 <30 7.5-37.5 好
储层分类标准
孔隙度α
渗透率k（10-3um2）
特高孔高渗
α≥30
k≥2000
高孔高渗
25≤α≤30
500≤k<2000
中孔中渗
15≤α<25
50≤k<500
低孔低渗
10≤α<15
5≤k<50
特低孔低渗
α<10
K<5
类别
亚类
空隙类型
粒度范围
物性
毛管压力特征
最大连通孔喉半径um
评价
主要的
次要的
孔隙度%
渗透率10-3um2
0.3-0.5
1.5-3
20-35
1.5-2.5
中等
c
微孔，晶间孔，剩余粒间孔
溶孔
细，粉
12-18
1-20
0.5-0.7
1.5-3
25-35
1.07-1.5
中下等
Ⅲ
a
微孔或晶间孔，溶孔
层间缝，构造缝
细，极细
9-12
0.2-1
0.7-0.9
3-6
25-45
0.83-1.07
差
b
微孔或晶间孔
层间缝，构造缝，溶孔
表1储层分类评价标准比较分类部门储层分类孔隙度渗透率103um2分类部门储层分类孔隙度渗透率103um2评价原石油天然气总公司302000中国石油251000最好2530500200020151001000好1525100500152010100较好1015101001015110较差10105100110差表2碎屑岩储层分类评价表分类依据类储层类储层类储层类储层渗透率100100101011孔隙度2013204134均值114611461154115411581158分选系数21952192195192偏态143028055198变异系数018017018016017016最大连通孔吼半径12113121111311最小非饱和孔隙体积百分比171737374949表3碎屑岩储层物性分类标准储层物性分类孔隙度渗透率k103um2特高孔高渗30k2000高孔高渗2530500k2000中孔中渗152550k500低孔低渗10155k50特低孔低渗10k5类别亚类空隙类型粒度范围物性毛管压力特征最大连通孔喉半径um评价主要的次要的孔隙度渗透率103um2排驱压力mpa饱和中值压力mpa束缚水饱和度a粒间孔或溶孔微孔晶间孔矿物解理缝细中粗256000020070210375非常好b粒间孔或溶孔微孔晶间孔矿物解理缝中细20301006000020102152075375很好c粒间孔或溶孔微孔矿物解理缝中细极细2030100300002011533075375好a微孔晶间孔剩余粒间孔粒间孔溶孔构造缝细极细1320101000103051520352575中上等b微孔晶间孔剩余粒间孔粒间孔溶孔构造缝细极细1320550030515320351525中等c微孔晶间孔剩余粒间孔溶孔细粉12181200507153253510715中下等a微孔或晶间孔溶孔层间缝构造缝细极细9120210709362545083107差b微孔或晶间孔层间缝构造缝溶孔细粉7901050911693545068083很差微孔晶间孔收缩缝极细粉6油4气0111945068非储集层
储层物性特征
4.3 储层物性特征研究区石炭～二叠系砂岩储层属于一套低渗、特低渗透致密型、非均质性非常强的储集层。
孔隙度一般＜1%～21%，渗透率＜0.01×10-3μm2～561×10-3μm2之间，研究区南北，东西都具有很明显的差异。
不同的区块，不同的沉积相带，储集物性差异较大(表5）。
鄂尔多斯盆地上古生界各地区、不同沉积相带物性统计表表5（据杨俊杰，2002年）4.3.1 佳县—米脂地区：盒7孔隙度分布区间主要在6%～12%，平均8.9%，渗透率分布区间（0.1～0.5）×10-3μm2,平均0.18×10-3μm2；盒8上部储层孔隙度分布区间4%～8%，平均6.21%，渗透率主要分布区间（0.1～0.2）×10-3μm2,平均0.17×10-3μm2；盒8下部砂岩储层孔隙度主要分布于6%～10%之间，平均7.2%，渗透率主要分布区间（0.2～0.5）×10-3μm2,平均0.3×10-3μm2；山1孔隙度主要分布区间<4%～6%之间，平均4.97%，渗透率（0.1～0.2）×10-3μm2,平均0.15×10-3μm2；山2砂岩储层孔隙度主要介于4%～6%至8%～12%之间，平均6.41%，渗透率主要分布区间（0.2～0.5）×10-3μm2,平均0.21×10-3μm2，盒8下、山2砂体物性好于其它层位。
4.3.2 神木地区：盒8上储层孔隙度主要介于4%～6%之间，平均5.8%，渗透率（0.1～0.5）×10-3μm2，平均0.24×10-3μm2；盒8下储层孔隙度分布在6%～8%之间，平均7.21%，渗透率有双峰分布的特点，即（0.01～0.1）×10-3μm2及（0.5～1）×10-3μm2；山1储层孔隙度介于4%～6%之间，平均5.21%,渗透率（0.01～0.5）×10-3μm2，平均0.17×10-3μm2；山2储层孔隙度4%～8%，平均6.02%，渗透率主要分布于（0.5～1）×10-3μm2，平均0.68×10-3μm2。
测井储层评价
1、测井资料评价孔隙结构储集岩的孔隙结构特征是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系，对于碳酸盐岩来说其孔隙结构主要是指岩石具有的孔、洞、缝的大小、形状及相互连通关系。
储集层岩石的孔隙结构特征是影响储层流体(油、气、水)的储集能力和开采油、气资源的主要因素，因此明确岩石的孔隙结构特征是发挥油气层的产能和提高油气采收率的关键。
常规岩石孔隙结构特征的描述方法主要包括：室内实验方法和测井资料现场评价法。
室内实验方法是目前最主要，也是应用最广泛的描述和评价岩石孔隙结构特征的方法，主要包括：毛管压力曲线法(半渗透隔板法、压汞法和离心机法等)、铸体薄片法、扫描电镜法及CT扫描法利用测井资料研究岩石孔隙结构特征则为室内实验开辟了另一条途径，且测井资料具有纵向上的连续性，大大方便了储层孔隙结构的研究。
1.1 用测井资料研究孔隙结构1.1.1 用电阻率测井资料研究岩石孔隙结构利用电阻率测井资料研究储层岩石的孔隙结构特征，主要还是建立在岩石导电物理模型和Archie公式的基础之上。
电阻率测井资料反应的是岩石复杂孔隙结构内在不同流体(油、气、水)时的电阻率，因此储层岩石不同的孔隙结构特征一定会对电阻率测井响应产生影响。
国内外关于岩石微观孔隙结构模型、物理模型也较多，包括毛管束模型、曲折度模型、电阻网络模型和渗流理论、有效介质理论等。
毛志强等采用网络模型模拟岩石孔喉大小及分布、水膜厚度、孔隙连通性等微观孔隙结构特征参数的变化对含两相流体岩石电阻率的影响，得出了影响油气层电阻率变化规律的2个主要因素分别是孔隙连通性(以孔喉配位数表示)和岩石固体颗粒表面束缚水水膜厚度。
孔隙连通性差的储集层具有较高的电阻率；相反，当岩石颗粒表面束缚水水膜厚度增加时，储集层的电阻率则明显降低。
杨锦林等采用简化的岩石导电物理模型，定义了一个岩石孔隙结构参数S，综合反映了储层孔隙孔道的曲折程度及其大小。
如果孔隙孔道越大越平直，S值越大，说明储层条件越好；反之孔隙孔道越小，越曲折，S值越小，说明储层条件越差。
储层综合评价
❖ III类为物性相对较差、储层内非均质性很强的储层，其渗 透率在50-120×10-3μm2之间，孔隙度在10-25%之间，多为水 层。
储层综合评价实例
二、储层分类
在本次研究中，我们采用了Q型聚类分析法，利用 STATIC软件中的聚类分析程序对以上选择样品进行聚 类分析，并进行判别分析。从数据可知，全部样品大致 分为I、II、III类，判别结果与实际分类吻合良好。由此 可见，划分的储层类型是合理的，按此类型划分本区各 井各小层的储层类型是可行的。
2、R型主因子分析—将有一定相关程度的多 个变量进行综合分析，从中确定出在整 个数据矩阵中起主要作用的变量组合， 把多个变量减少为相互独立的几个主要 变量，即主因子。
3、多种非线形单相关分析 从多个变量中剔除与因变量关系不密切 的参数。
一、“权重”评价法
1、选取参与评价的参数 2、单项参数评价分数的计算
对各数据分别求出归属于各类储层的判别值，以最大归属准则，将该类 数据对相应的储层层段归为最大判别值的储层类型。
储层综合评价实例
III砂组I类储层有效厚度
储层综合评价实例
III砂组II类储层有效厚度
储层综合评价实例
III3小层储层类型平面分布图
❖ 将岩心观察与实验分析的第一手资料相对应，这样选取的样 品才具有地质分析的可靠性与代表性；
❖ 所选择样品应包括该区储层所有岩相类型，保证所选样品较 全面地反映本区储层岩性特征；
❖ 所选井相应实验分析、测井数字处理资料相对较全，且具有 匹配性。
【石油地质】储集层
➢标准的储集层厚度扣除不合标准的夹层(如泥质
夹层或致密夹层)剩下的厚度。
16
第三节 储集层的侵入
➢泥浆侵入 ➢侵入剖面 ➢侵入特性
17
泥浆侵入及其具体过程：
• 钻井时,由于泥浆柱压力略大于地层压力,此压力差 驱使泥浆滤液向储集层渗透； • 在不断渗透的过程中,泥浆中的固体颗粒逐渐在井 壁上沉淀下来形成泥饼； • 由于泥饼的渗透性很差,当泥饼形成以后,可认为这 种渗滤作用就基本上停止了。 • 在这之前,主要是泥浆滤液径向渗透的过程；此后, 泥浆滤液在纵向的渗滤作用将显著表现出来,油、 气、水和滤液重新重力分异。 • 以上过程称为泥浆侵入。
3
三、储集层的分类
通常按成因和岩性把储集层划分为三类：
➢碎屑岩储集层 ➢碳酸盐岩储集层 ➢其他岩类储集层
4
碎屑岩储集层：
➢1、岩性： ➢陆源碎屑岩，包括粉砂岩、细砂岩、砂岩、砂砾
岩、砾岩。
➢碎屑岩储集层的上、下一般以泥岩层作为隔层，
在油井剖面上就形成了砂岩层和岩泥层交互的砂泥 岩剖面。
5
碎屑岩储集层：
18
为什么要研究储集层泥浆侵入？
✓正是由于泥浆的侵入，改变了储集层的原有特性，
如流体类型、流体饱和度、渗透率、声、电、核等 特性，使得测井测量值不能反映真实地层的性质；
✓同时，储集层的侵入特性是进行测井系列选择的
基本依据之一。
19
侵入剖面
Rt
SW
原状地层
Rt SW RXO Ri SXO
可动油气饱和度Shm 残余油气饱和度Shr
水，在自然条件下油是气不所能充填的孔隙体积占
自由流动的,称之为整束个缚孔水隙体积的百分比。
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２ ０ １ ３ 年１ Ｏ 月
电位 中一 低 幅箱形或钟形 ， 自然伽 马和视 电阻率均 较高 ， 自然伽马表现为 中一 低幅齿化箱形 和钟形 曲 线 的叠加 。 河床滞留沉积 ： 砂体常沉陷于下伏泥岩层 中， 含 砾岩 ， 泥质含量低 。 自 然 电位常呈较光滑的箱形和 钟形 ， 底部一般为突变接触 ， 自 然伽马表现为箱形。 洪泛沼泽沉积 ： 主要 由灰 黑 色 泥 岩 、 碳 质 泥 岩 和煤组成 ， 与下伏 心滩砂体呈岩性 和岩相渐 变关 系， 自然 电位 曲线 形 态相 对 平 直 ， 自然 伽 马 表 现 为
２ 储 层 基 本 特 征
２ ． １ 砂 岩类 型及 组分
图 ２ 山２ 。 段孔 隙度分布直方 图
３ ８ ． ３ ６
ｊ ’
研究 区山２ 段储层主要岩性为含砾石英砂岩 、 粗粒石英砂 岩和中一 粗粒石英砂 岩 ， 以及少量的岩 屑石英砂岩。根据区内薄片资料统计 ， 砂岩具有石 英含量高 ， 岩屑含量低 ， 基本不含长石 以及成分成 熟度高的特点 （ 如图 １ ） 。区块储集岩的碎屑成分组 合 以石英 、 隧石 、 石英岩等硬质组分为主 ， 岩屑成分 主要 为隐晶岩 、 片岩 、 千枚岩、 板岩 、 变质砂岩及云 母等 ， 填 隙物成分有水云母 、 高岭石 、 绿泥石、 黄铁 矿及硅质 等 ， 其 中石英含量 （ ６ ５ ～ ９ ８ ） ％， 平均含量 ８ ９ ． １ ７ １ ％； 长石含量 （ Ｏ １ ） ％， 平均含量 ０ ． ０ ５ ７ ％； 岩 屑含量 （ ０ ． ５ ～ １ ８ ） ％， 平均含量 ２ ． ０ ７ １ ％， 主要为变质
５ Ｏ Ｓ Ｏ Ｓ盘 Ｏ Ｓ １ Ｏ Ｓ Ｏ ４ 乱ｌ
１５． ０９
｝ Ｉ ＿ ｘ Ｊ １ Ｏ ． 一 ［
．
一
图 ３ 山２ 。 段 渗 透 率 分 布 直 方 图
２ ＿ ３ 储 层物 性特征
所谓储层常规物性主要指孔隙度和渗透率 。收 集并分析研究 区块 ９ 口井 ２ ５ １ 个岩 心资料 ， 其孔 、 渗 频 率分布如 图２ 、 图３ 所示 。研 究 区物性 较差 ， 特 别表 现在渗透率方面。储层孔隙度最大值 １ ５ ． ９ ５ ％， 最小 值２ ． ２ ％， 平 均值 为 ７ ． ９ ５ ％， 频 率 分 布 主体集 中在 ６ ％一 １ ０ ％ 这个区间 ， 占样品总数的 ５ ８ ． １ ７ ％； 渗透率值 最大值 ２ ２ １ ９ Ｘ １ ０ ｍ ， 最小为 ０ ． Ｏ １ ×１ ０ － Ｉ ． Ｌ ｎ ｌ ， 平 均值 为６ ． ６ ０×１ ０ ｍ 。渗透率层频率分布主体集
中一 高 幅指形 。
图 １山２ 。 段碎屑岩矿物组分含量 三角 图
研究 区山 ２ ３ 段 的Ｃ Ｒ 、 Ｓ Ｐ 测井曲线主要为钟形、 齿化钟形 、 箱 型和齿化箱型 ， 反应沉积物供 应量 丰
富， 沉积速率快 ， 河道水动力较强 ， 河道 的下切侵蚀 能 力 也 较 强 。心 滩 微相 是 储 层 段 最 有 利 的 沉 积 相 带， 是气 体 的有利 富集 区。
中在 ０ ． １ ～１ ０ ０×１ ０ ４ ｍ ， 占样 品总 数 的７ ０ ． ６ ９ ％， 渗
以中等为主 ， 部分样品中等一 好， 磨圆度主要为次圆
Hale Waihona Puke 状一 次棱角状为主 ， 少量次圆、 次棱角状 。碎 屑普遍
具颗粒支撑 ， 颗粒间多为点接触 ， 区块填隙物主要为 粘土矿物和硅质。粘土矿物有高岭石 、 水云母、 绿泥
岩岩屑 和岩浆 岩岩 屑 ， 另有 少量沉 积 岩屑 。 ２ ． ２ 岩 石结构 及填 隙物特 征 山２ 段储 集砂岩 以 中粗 粒一 粗粒 结构 为主 ， 主要
粒 径 区 间分 布 在 ０ ． ３ ５ ａｍ～１ ｒ ． ５ ０ ｍｍ 。砂 岩颗 粒 分 选
样品教 ： ２ ｓ ｖ＇ ｔ ＂
石 等 。储集 层 段 胶结 物 主 要 为硅 质 胶结 ， 含 量 ２ ． ３ ７ ％一 ２ ． ４ ９ ％， 其形态和产状各式各样 ， 有孔隙式充
透率多数偏低， 表明总体具低孔、 低渗的分布特征。 用山２ 段物性分析中孔渗配套的２ ５ １ 个样品的 填、 次 生加 大 等 ， 由于 硅 质胶结 物 难 以溶 解 ， 后 期 的 孔 、 渗数据制作交会 图（ 图４ ） 。结果显示 ： 一部分孔 溶解作用难以产生次生孔隙 ， 对储层 的物性影响较 ％＜ ＜ １ ０ ％， 渗透率在 ０ ． ０ １ ｍ ｄ ＜ Ｋ ＜ １ ０ ０ ｍ ｄ ， 属 大 。表 明 山 ２ 段 砂岩沉 积期 有一个 相对 稳定 的沉 积 隙度在 １ 于低孔 、 低渗储层 ； 另一部分孔 隙度值在 １ ０ ％＜ ＜ 环境， 碎屑颗粒有一定分选磨圆， 成分成熟度较高。
２ ０ １ ３ 年第 ５ 期
齐婷婷 ： ￥ ７ ７ 山２ 段储层特征及分类评价
３ ． ２ 胶 结作 用
研究 区胶结作用发 育 ， 主要 由硅质胶结 、 粘土矿物
图４ 山 ２ ３ 段孔一 渗 交 会 图
１ ３ ％， 渗透率在 Ｋ ＞ １ ０ ０ ｍ ｄ ， 属于低孔 、 高渗储层 。储 层 孔 渗关 系具 有正相 关关 系 ， 且 随深度增 加 而减小 ， 不 同地 区 因沉 积 物性 质 以及沉 积微 相 不 同 ， 物 性差 异 比较 明显 。高值 区段一 般与 水下 分流 河道 的主河 道砂体及气层分布相关性较好 ， 显然与储层强烈的 非均质性密切相关。对于任一孔隙度值 ， 渗透率有 正负 １ ～２ 个数量级 的差异。据付锁堂等研究 ， 认 为 造成这种差异的原因可能有以下 ２ 种原因： （ １ ） 分析 样 品 中存 在 细微 裂缝 ； （ ２ ） 有效 孔 隙度 中包 括 了次生 孔隙（ 次生孔隙与渗透率的相关性差） 。