023第二章 储层和盖层(第三节 储集层模式)
第三章 储盖层(3) PPT课件
废弃的上部通道
下部的河流通道
溶解作用是溶蚀型碳酸盐岩储层形成的主要原因 古岩溶储层
溶蚀孔洞发育带主要分布在不整合面以下， 厚度可达100-200m
溶解作用是溶蚀型碳酸盐岩储层形成的主要原因
古岩溶储层
经历了长 期的沉积 间断和风 化淋滤 缺失中上 奥陶统、 志留系、 泥盆系地 层
溶蚀孔洞发育带主要分布在不整合面以下， 厚度可达100-200m
（B）成岩裂缝：收缩缝
成 岩 收 缩 缝
碳酸盐岩成岩收缩裂缝
（B）成岩裂缝：压溶裂缝－缝合线
缝合线
（C）溶解作用:形成溶孔、溶洞的主要因素。 溶蚀作用条件：桂林“山水”甲天下
“水”：潮湿气候 HCO3－
“山”：碳酸盐岩 石灰岩CaCO3， 白云岩MgCa(CO3)2
碳酸盐岩 岩溶地貌
碳酸盐岩 岩溶地貌
50 50 内碎屑质 灰泥
石灰岩
75 25 含内碎屑 灰泥
石灰岩
90 10 灰泥 石灰岩
生物 颗粒
生粒 石灰岩
含灰泥 生粒 石灰岩 灰泥质 生粒 石灰岩 生粒质 灰泥 石灰岩 含生粒 灰泥 石灰岩
灰泥 石灰岩
颗粒
鲕粒
鲕粒 石灰岩
含灰泥 鲕粒
石灰岩 灰泥质
鲕粒 石灰岩 鲕粒质
灰泥 石灰岩 含鲕粒
灰泥 石灰岩
75～90 10～25 含泥的 石灰岩
90～100 0～10 石灰岩
白云岩与粘土岩过渡类型岩石矿物成分分类
白云石 粘土矿物 岩石名称
矿物含量（％） 0～10 10～25 25～50 90～100 75～90 50～75 粘土岩 含白云的 白云质
粘土岩 粘土岩
50～75 25～50 泥质 白云岩
石油地质学 第二章 储集层及盖层之一
1000
渗透率（10-3 μm2 ）
孔隙度（%）
100 10 1 0.1
陕北斜坡某油田长6油层组孔—渗关系
0.01 0.001 0 5 10 15 20 25 30
孔隙度（%）
陕北斜坡某油田延9油层组孔—渗关系
四、孔隙度与渗透率的关系
一般地，孔隙度相同时，孔、喉小的比孔喉大的渗透率 低，孔喉形态简单的比复杂的渗透率高。 从孔隙和喉道的不 同配置关系，可使储层呈现不同的性质，主要有： ①孔隙较大，喉道较粗，一般表现为孔隙度大，渗透率高； ②孔隙较大，喉道较细，一般表现为孔隙度中等，渗透率低； ③孔隙较小，喉道较粗，一般表现为孔隙度低～中等，渗透 率中等一偏低；
主要与岩石本身有关。
2、绝对渗透率（absolute permeability）：K
从理论上讲，岩石的绝对渗透率只反映岩石本身的 特性，而与测定所用流体性质及测定条件无关。一般来 说，孔隙直径小的岩石比孔隙直径大的岩石渗透率低， 孔隙形状复杂的岩石比形状简单的岩石渗透率低。这是 因为孔隙直径越小，形状越复杂，单位面积孔隙空间的 表面积越大，则对流体的吸附力、毛细管阻力和流动摩 擦力也越大。
第二章 储集层和盖层
刚才我们讲到油储存在储层中，由于油气的密度较小， 会受到浮力的作用，有向上流动的趋势，这时候如果没有 岩层阻止其向上流动，我们可以想象一下会发生什么情况？ 会一直逸散到地表，所以，要想让油能储集在储集层中， 必要要有能够阻止其向上逸散的岩层，这就是接下来要介 绍的盖层所行使的职能。 所谓的盖层就是位于储集层的上方、能够阻止油气向 上逸散的细粒、致密岩层叫做盖岩，也习惯地叫做（封） 盖层。通常会见到那些岩石能作为盖层呢？一般一些致密 的粉砂质泥岩、泥岩、盐岩、膏岩等常常作为盖层。
《石油与天然气地质学》复习题1
《石油与天然气地质学》复习题第一章油气藏中的流体——石油、天然气、油田水一、名词解释石油、石油的灰分、组分组成、石油的比重、石油的荧光性；天然气、气顶气、气藏气、凝析气（凝析油）、固态气水合物、煤型气、煤成气、煤层气；油田水、油田水矿化度二、问答题1. 简述石油的元素组成。
2. 简述石油中化合物组成的类型及特征。
3．何谓正构烷烃分布曲线？在油气特征分析中有哪些应用？4. 简述Tissot和Welte 三角图解的石油分类原则及类型。
5. 简述海陆相原油的基本区别。
（如何鉴别海相原油和陆相原油？）6. 描述石油物理性质的主要指标有哪些？7. 简述天然气依其分布特征在地壳中的产出类型及分布特征。
8. 油田水的主要水型及特征。
9. 碳同位素的地质意义。
第二章油气生成与烃源岩一、名词解释沉积有机质、干酪根、成油门限（门限温度、门限深度）、生油窗、烃源岩、有机碳、有机质成熟度、氯仿沥青“A”、CPI值、TTI法（值）；二、问答题1．沉积有机质的生化组成主要有哪些？对成油最有利的生化组成是什么？2．按化学分类，干酪根可分为几种类型？简述其化学组成特征。
3．论述有机质向油气转化的现代模式及其勘探意义。
（试述干酪根成烃演化机制）4．试述有机质成烃的主要控制因素。
（简述时间—温度指数（TTI）的理论依据、方法及其应用。
）5．试述有利于油气生成的大地构造环境和岩相古地理环境（地质条件）。
6．天然气可划分哪些成因类型？有哪些特征？7．试述生油理论的发展。
8．评价生油岩质量的主要指标。
9．油源对比的基本原则是什么？目前常用的油源对比的指标有哪几类？第三章储集层和盖层一、名词解释储集层、绝对孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、有效（相）渗透率、相对渗透率、孔隙结构、流体饱和度、砂岩体、盖层、排替压力二、问答题1．试述压汞曲线的原理及评价孔隙结构的参数。
2．碎屑岩储集层的孔隙类型有哪些？影响碎屑岩储集层物性的地质条件（因素）。
（简述碎屑岩储集层的主要孔隙类型及影响储油物性的因素。
碳酸盐岩储集层
蓬莱坝组
To
中加里东早期(蓬莱坝组顶)层间岩溶储层
内幕岩溶：顺层岩溶、层间岩溶
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素 （3）溶蚀孔洞发育带的分布
（据华北油田研究院，1982；转引 自包茨，1988）
潜山岩溶：发育在古潜山（古地形突起）的顶部不整合面以下。
一个不整合面可以发育多期(多层)岩溶孔洞发育带，厚度可达100-200m
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素 ②由于古地貌和岩溶发生的部位不同：潜山岩溶、顺层岩溶
潜山岩溶（垂直渗流溶蚀为主）
顺层层岩溶
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素
②由于古地貌和岩溶发生的部位不同：层间岩溶
E 玛南2
鹰山组与蓬莱坝组之间的不整合
TC
鹰山组
面积5万km2
层间岩溶：分布在大套碳酸盐岩地层内部 的不整合面以下，分布范围与不整合面的 分布有关
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素 3.裂缝发育对碳酸盐岩储集物性的影响 （1）裂缝对碳酸盐岩储集层的重要性 波斯湾盆地、四川盆地裂缝性储集层 （2）裂缝的类型
构造裂缝、 成岩裂缝、 溶蚀裂缝等
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素
（3）溶蚀孔洞发育带的分布
潜山岩溶
顺层岩溶
顺层岩溶：分布在古潜山的围斜部位，沿特定层位顺层分布
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素 （3）溶蚀孔洞发育带的分布
山 潜
岩 溶
溶 岩 层 顺
顺层岩溶：分布在古潜山的围斜部位，沿特定层位顺层分布
二、影响碳酸盐岩储集层储集性能的主要因素 （3）溶蚀孔洞发育带的分布
第二章 储集层和盖层
第三节 碳酸盐岩储集层
一、碳酸盐岩储集空间类型
中国石油大学（华东）油田开发地质学考试复习知识总结
中国⽯油⼤学（华东）油⽥开发地质学考试复习知识总结油⽥开发地质学复习重点总结（⽯⼯学院40学时）第⼀章：油⽓⽥地下流体的基本特征1、名词术语（1）⽯油：是储存于地下深处岩⽯孔隙和裂缝中的、天然⽣成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。
（2）油⽥⽔：油、⽓⽥区域内与油⽓藏有密切联系的地下⽔，⼀般指直接与油层连通的地下⽔。
（3）天然⽓：地质条件下⽣成、运移并聚集在地下岩层中、以烃类为主的⽓体。
（4）⽯油的荧光性：⽯油及其衍⽣物（⽆论其本⾝还是溶于有机溶剂中）在紫外线的照射下，产⽣荧光的特性。
（5）⽯油的旋光性：当偏振光通过⽯油时，使偏光⾯发⽣⼀定⾓度旋转的特性。
2、原油的主要元素和化合物、组分组成（1）主要元素：碳、氢、硫、氮、氧碳、氢占绝对优势，主要以烃类形式存在，是组成⽯油的主体；氧、氮、硫主要以化合物形式存在。
（2）化合物：烃类化合物（碳、氢）、⾮烃类化合物（碳、氢、硫、氮、氧）①烃类化合物（按结构分类）：烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃、芳⾹烃②⾮烃类化合物：含硫化合物（元素硫、硫化氢、⼆硫化物、硫醇、硫醚等）、含氮化合物（吡啶、吡咯、喹啉、钒卟啉、镍卟啉等）、含氧化合物（环烷酸、脂肪酸、酚、醛、酮等）。
（3）组分组成：根据⽯油不同化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能划分。
①油质：⽯油的主要组分，淡⾊粘性液体，由烃类化合物组成；溶解性强、可溶解的有机溶剂很多，不被硅胶吸附（评价⽯油质量的标志）；②胶质：胶质—粘性玻璃状半固体或固体，淡黄、褐红到⿊⾊，由芳烃和⾮烃化合物组成。
溶于⽯油醚，能被硅胶吸附；③沥青质：沥青质—脆性固体，暗褐⾊到深⿊⾊，由稠环芳烃和⾼分⼦⾮烃化合物组成。
不溶于⽯油醚，能被硅胶吸附。
注意：（1）异构烷烃中类异戊⼆烯型烷烃可能来⾃叶绿素的侧链，卟啉同系物也存在于动物⾎红素和植物叶绿素中，均可作为⽯油有机成因的标志；（2）油质主要指烷烃、环烷烃和芳⾹烃等烃类物质，胶质和沥青质指含有氮、硫、氧的⾮烃物质及不饱和的芳⾹烃。
3.储集层和盖层
②根据其不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分：
—— 孔隙 和 喉道
③根据大小，岩石孔隙分三类——
◆超毛细管孔隙—— 管形孔隙直径>0.5mm，裂缝宽度> 0.25mm，重力作 用下流体在其中可以自由流动。 ◆毛细管孔隙—— 管形孔径0.5-0.0002mm，裂缝宽0.25-0.0001mm，只 有当外力大于毛细管阻力时，流体才能在其中流动。 ◆微毛细管孔隙—— 管形孔隙直径<0.0002mm，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。
①碎屑颗粒的矿物成分：
相同成岩作用下，石英砂岩储性比长石砂岩好。
②碎屑颗粒的粒度及分选性：源自a.粒度越大，φ e 、 K大；分选程度好，φ e 、 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。
③碎屑颗粒的排列方式及磨圆度
a.理论上：→立方体排列，堆积越疏松，、 K大； →菱面体排列，堆积越紧密，、 K小； b.碎屑颗粒磨圆度越好，碎屑岩储集物性越好
与油气关系较为 密切的主要为：
冲 积 扇 砂 砾 岩 体
河 流 砂 岩 体
三 角 洲 砂 岩 体
海 岸 砂 岩 体
滨 浅 湖 砂 岩 体
浊 积 砂 岩 体
砂岩储集体形成环境与基本特征
沉积体系 冲积扇 砂体类型及特点 油田实例
砂砾岩体平面上呈扇形，纵剖面呈楔状，横剖面呈透镜 克拉玛依-乌尔禾油田三 状；颗粒粗杂；分选磨园差；孔隙直径变化范围大；扇 叠系。 根和扇中储集性较好。 包括河床、心滩、边滩、决口扇等砂体，剖面呈透镜状；长庆油田侏罗系延安组、 河床砂体呈狭长不规则状，可分叉，剖面顶平底凸，近 阿拉斯加普鲁霍湾油田二 河心厚度大；结构、粒度变化大，分选差；非均质性严 叠、三叠系。 重；孔渗性变化大。
石油地质学 第二章 储集层及盖层之二
第二节 储集层的岩石类型
目前发现的含有油气的储集层可归为三类：
碎屑岩类储集层：砂岩、砾岩、粉砂岩
碳酸盐岩储集层：灰岩、白云岩、礁灰岩
其他岩类储集层：岩浆岩、变质岩、裂缝性泥岩
据世界546个大中型油气田的统计，碎屑岩类和碳酸盐岩类
储集层所储油气占总量99.8%，其中碎屑岩中的储量占57.1%，碳 酸盐岩中占42.7%。其中，碎屑岩储集层是我国目前最重要的储
孔 次 生 孔 隙
<2mm
铸模 孔
洞 缝
原生孔隙
粒间孔隙
粒间孔隙：指碎屑颗粒 之间未被杂基、胶结物 充填而留下来的孔隙空 间，一般有喉道粗，连 通性较好等特点，是砂 岩储层最主要、最普遍 的孔隙类型。
粒内孔隙
粒内孔隙：碎屑颗 粒内部原有的空间 部分所保留下来的 孔隙。
次生孔隙 溶蚀孔隙：由长石、碳酸盐、硫酸盐等其 它可溶组分溶蚀形成。
集层类型。
一、碎屑岩类储集层
我国各大油气田中，除任丘、四川外，大都为碎屑岩储集层， 最常见的是中、细砂岩储集层，储油物性较好。
1、储集空间：
原生 孔隙
原生孔隙是岩石沉积过程中形成的孔隙， 它们形成后没有遭受溶蚀或胶结等重大成岩 作用的改造
次产生的 孔隙，最主要的类型是溶蚀孔隙，还有少数 的交代作用和胶结作用形成的晶间孔隙。
2、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素
1）物源和沉积条件 ③碎屑颗粒的排列方式及磨圆度
a.理论上：以立方体排列，堆积 最疏松， φ最大；理论孔隙度为 47.6%；以菱面体排列，堆积最 紧密， φ最小，理论孔隙度为 25.9%。
b.如果组成岩石的颗粒形状不规则，堆积时常相互咬合镶嵌，
使粒间孔隙减小，物性变差。因此——碎屑颗粒磨圆度越好，
02第二章：储集层和盖层
第二章储集层和盖层§2.0储集层和盖层我们时常从书本里或新闻节目中了解到，油田开采过程中发生井喷、喷出黑色的油柱或长舌状的火焰（人工点燃气体后），我们还知道，我国大庆油田自1959年被发现（松基3井）至今已有近五十年的历史，累计采油近20亿吨，而大庆油田仍通过磕头机源源不断地采出石油，保持较高产量的连续多年稳产，人们不禁要问，难道地下真有“油湖”或“油河”？人类历经两千多年来对油气的利用和探索，特别是经过近代150年来的油气勘探、开发实践，始终没有发现地下的“油湖”或“油河”的存在，却证实地下的石油、天然气都是储存在岩石的空隙中。
我们把凡是具有连通空隙、能使流体储存并在其中渗滤的岩石(层)，称为储集岩(层)。
并非所有的储集层中都储存了油气，如果储集层中储存了油气，就称为含油气层，业已开采的含油气层称为产油气层。
储集层是油气聚集成藏的基本要素，其物理性质及其分布、发育特征直接影响甚至控制着地下油气分布状况、储量和产能。
§2.1.1储集层的物理性质储集层的物理性质通常包括其孔隙性、渗透性、孔隙结构，含油气层还包括其含油气饱和度等。
一、储集层的孔隙性储集层的孔隙性是指空隙形状、大小、连通性与发育程度。
岩石中的空隙按其形状可分为孔隙和裂缝两大类。
孔隙是三维发育的，裂缝主要是二维延展的。
较大的孔隙则笼统地称为孔洞或洞穴，“孔”与“洞”没有严格界限，一般界限为1-4mm。
按照孔隙大小可分为三种类型：超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙（表2-1）。
表2-1 孔隙/裂缝大小分类表（1）超毛细管孔隙：管形孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.25mm者。
在超毛细管孔中液体能在重力作用下自由流动。
岩石中的大裂缝、溶洞及胶结疏松砂岩的孔隙大多属于此类；（2）毛细管孔隙：管形孔隙直径介于0.0002mm-0.5mm之间、缝宽介于0.0001mm-0.25mm之间者。
在毛细管孔中，由于液体质点之间及液体与孔隙壁之间均处于分子引力的作用下，故其中的液体在重力作用下不能自由流动。
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一、储集层非均质性 （一）有关基本概念 1、储层非均质性：储层的地质特征和物性特征以及流体特征随空间变化的
性质。包括宏观非均质性和微观非均质性。 2、储层宏观非均质性：储层的岩石类型和组合及其所反映的岩相非均匀性
质。 3、储层微观非均质性：储层孔隙的结构非均匀性质。
注：储层非均质性可用数学来描述。例如：砂岩颗粒粒度变化（微观非均 质性）导致的储层渗透率非均质性用下面渗透率参数（G）及其变异系 数（VG）公式描述： G=dm 2×e-1。3106δφ VG=S/Gm
上式中：dm—平均颗粒粒径； δφ—平均颗粒粒径（ φ ）的标准偏差（δφ = （∑（φi—φm）2/n）1/2， φi —颗粒粒径（-Log 2 di），φm—均颗粒粒径 的平均值； S—G的标准偏差；Gm—G的平均值。
（二）储集层非均质性研究内容和程序 请见图2-28（以碎屑岩为例）。
图2-28 碎屑岩储层非均质性研究谱系 (据薛培华，1991)
注： 圆度和球度概念
二、储集层模式 储集层模式：储层的地质特征和物性特征以及流体特征在空间和时间上 变化规律的概括（模型）。 储集层模式研究程序： 见图2-29。
图2-29储层模式研究程序框图 (据薛培华，1991)
思考题储层微观非均质性 、储集层模式。