储层地质学研究新进展
储层地质学(中国石油大学)-1储层地质学及油藏描述
（二）储层地质学的主要研究内容
1、储集岩的岩石类型 （1）主要岩石类型：碎屑岩类和碳酸盐岩类 （2）其他岩类：火山碎屑岩、岩浆岩、变质岩、泥岩和硅质 岩类等。 2、储集岩的岩石学特征 储集岩的基本性质，包括成分、结构、构造等特征。
3、储集岩的主要含油物性 包括孔隙度、渗透率和含水（含油）饱和度等，是岩石储 集性能的重要控制因素。 4、成岩作用与孔隙演化特征 研究很重要。成岩作用在孔隙演化过程中对孔隙的保存、 发育或破坏起着决定性的作用。 5、储集岩的微观特征 研究储层的孔隙、喉道类型以及孔喉的配置关系。 6、储集岩体的形态、分布及连续性 研究不同成因储层岩石的体形态、分布、规模及连续性等。 7、储层形成条件 研究储层形成的区域地质及大地构造背景，构造作用，储 层形成的沉积环境及沉积介质特征，岩性、物源、古气候的影 响，其他岩石储层的形成条件及岩相特征与分布等等。
4、在分级储层评价中，通过研究探明地质储量和预测可采储 量，建立储层模型以及进行油藏描述等。 5、是一门多学科、多技术的综合性学科，涉及沉积岩石学、 岩石学、古生物和古生态学、构造地质学、石油地质学、有机 地球化学、油层物理学、层序地层学和地震地层学、矿场地球 物理学、岩石力学、流体力学、钻井工程和采油工程等学科。 需要多学科的协同配合，又促进这些学科的发展。
用实践（研究实例）
储层地质学——绪论
一、储层及储层地质学的概念 （一）储集岩与储层的概念 1、储集岩 具有孔隙空间并能储渗流体的岩石。
2、储层
简单地，能够储存和产出流体的那一部分岩层组或层段。 详细地，在地质历史的演化进程中，通过沉积物的沉积和 成岩作用，或是由岩浆侵入和喷出作用或变质作用及其后期次 生变化，又经历了构造地质的综合作用最终形成的一部分岩体， 它不仅具有储集流体的空间，而且还具有可使流体渗滤的能力。
Chapter 1储层沉积学的形成发展与趋势
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碎屑岩系油气储层沉积学——第一章
二、定义及相关概念
一）储层沉积学（Reservoir sedimentology）
储层沉积学是应用各种资料研究和解释油气储集体所形成的沉积环境、成岩作用及其形成机制，分 析与确定储层的地质信息，提高油气勘探开发效果的综合性科学。即是综合利用地质、地震、测井、试 井等资料和各种储层测试手段，以沉积学原理为指导，以油气储层为研究对象，以分析和预测油气储层 不同层次的非均质性特征为内容，以提高油田勘探与开发的效果为目的的综合性学科。
砂体几何形态和展布规律、泥质夹层的频率及大小，物性空间分布的可变性、模拟参数的确定和流体运
动等方面。其主要内容是确定储层两大特性的空间分布——非均质性和各向异性，为最大限度提高勘探
效率与采收率服务。
四）异同点
从定义上来看，油藏描述与储层表征两者之间具有着明显的差异，但是在实际工作，人们有时又将 其作为同义语来使用。大多数人认为油藏描述的重点是地球物理的方法和对实际油藏各种特征的具体描 述。其描述内容除了储层本身外，还包括流体的特征与油藏类型等。而储层表征的重点则是定性研究和 定量表征储层本身的两大地质特性。前者以油藏的地质特征描述为主，强调静态研究与所采用的技术方 法；而后者则以储层两大特性的研究和成因解释为主，强调定量与形成的动态过程。
学科基础
①沉积学 ②石油地质学 ③油层物理学 ④地球物理学 ⑤数学地质 ⑥计算机技术
第二节 储层沉积学研究的动态、趋势及方法
一、储层研究的地位与面临的挑战
一）从石油工业的技术发展历史来看
世界石油工业的发展经历了三次技术革命：一是钻井技术的改进，提高了钻进的速度与深度，增加 了发现新油气田的机遇。二是地震勘探技术的革新，从 20 世纪 60 年代的光点记录→70 年代的模拟磁 带记录发展到→80 年代的数字磁带记录，尤其是 90 年代以来，三维地震和人机联作等高新解释技术的 涌现，不仅使勘探领域由高勘探区扩大到低勘探区，由浅层走向深层，由露头区转向覆盖区，由寻找构 造圈闭发展到地层和岩性隐蔽圈闭，而且直接利用地震资料预测储层的内部结构、储集性能，如 CCG 的井间地震技术。以上两次技术革命无疑推动了石油工业的迅速发展。第三次技术革命则是为储层研究 所进行的各种技术革新与创新。近年来，不仅新区和新领域（如深层）的勘探和开发需要研究储层，充 分利用地质、地震、测井及试井等资料预测砂体（储集体）的几何形态和空间展布，寻找隐蔽的地层和 岩性油气藏，而且随着老油田开发井网密度的增加和开发程度的提高，含水饱和度越来越高，需要充分 利用物探、测井、地质等静态资料和开发动态资料进行综合研究，建立储层的各种地质模型，通过数值 模拟预测剩余油的分布，为开发方案的制定、调整及实施服务，进行三次采油，挖掘潜在的油气资源， 提供可靠的地质依据。随着常规储层的不断勘探和开发，要寻找新的战略后备储量，特低渗储层和复杂 特殊储层的研究越来越受到石油地质和开发地质工作者的广泛重视。
石油天然气地质学 第4章储层孔隙结构新进展
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二、毛管压力曲线常规定量分析
(四)孔隙－喉道分选性
75% 总饱和度下的压力 PTS 25% 总饱和度下的压力
(五)储层级别(Reservoir grade)
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2、破裂孔隙－裂缝（fracture）
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2、破裂孔隙－裂缝（fracture）
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二、次生孔隙 （secondary porosity）
3、晶间孔隙 ---重结晶作用晶间孔为主
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二、次生孔隙（secondary porosity）
2 碳酸盐岩基块的喉道类型：管状喉道 孔隙缩颈喉道 片状喉道
五、碳酸盐岩储层的孔隙结构
1 孔隙空间由孔隙及相当孤立的近乎狭窄的连通喉道组成。 2 孔隙空间的缩小部分为连通喉道，喉道变宽即成孔隙。 3 孔隙由细粒孔隙性连通带所连通，镜下可见连通支脉。 4 孔隙系统在白云岩的主体或胶结物的颗粒之间发育，孔隙大 部分反映了颗粒外形。 5 孔隙主要由裂缝沟通。 6 由两种以上基本孔隙结构构成。
孔喉分选性则是指孔喉大小分 布的均一程度
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第四节
压汞数据的孔隙结构参数研究进展
二、毛管压力曲线常规定量分析
(一)排驱压力(displacement pressure) Wardlaw和Taylor(1976) :取饱和度为20%时对应的压力为排驱压力。
Schowalter(1979):把汞饱和度在10%的压力定义为排驱压力。 在毛管压力曲线上, 沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力 值就是排驱压力(Pd)。
储层损害和保护技术的研究现状和发展趋势
储层损害和保护技术的研究现状和发展趋势1. 研究目标储层损害是指在油气开采过程中，由于操作不当或其他因素导致储层岩石物理性质的改变，从而降低了储层的产能和可采程度。
储层保护技术旨在预防或修复储层损害，保障油气田的可持续开发。
本报告旨在深入研究目前储层损害和保护技术的研究现状，并分析未来的发展趋势。
2. 研究方法本次研究采用了文献调研和实验分析相结合的方法。
首先，通过检索相关学术期刊、会议论文和专利数据库，收集了大量关于储层损害和保护技术的研究成果。
然后，对这些文献进行综合分析，总结出当前主要的研究方向、方法和应用案例。
最后，通过实验验证和数据分析，进一步验证了部分文献中提到的关键技术或观点。
3. 研究发现3.1 储层损害的类型和机理储层损害可分为物理性质改变、化学反应和流体运移三个方面。
其中，物理性质改变包括孔隙度减小、渗透率降低、弹性模量变化等；化学反应主要涉及酸碱侵蚀、矿物溶解沉淀等；流体运移方面主要指油水相互作用导致的剩余油饱和度升高等。
这些损害机制相互交织，对储层产能影响较大。
3.2 储层保护技术的研究方向目前，储层保护技术主要集中在以下几个方向：•防止储层损害：通过合理的生产操作措施，减少或避免对储层的不良影响；•修复受损储层：通过物理、化学或生物手段恢复受损储层的物性；•强化储层保护：利用新材料、新技术提高储层的抗损害能力。
3.3 储层保护技术的研究方法针对不同的储层损害类型和机理，研究人员采用了多种方法来开展储层保护技术的研究，主要包括：•实验室模拟实验：通过制备、处理和测试储层样品，模拟真实油气开采过程中的损害机理和效应；•数值模拟和计算机模型：利用数学模型和计算机仿真技术，对储层损害过程进行建模和预测；•地质工程实践：在实际油气田中进行试验、监测和改良，验证并优化储层保护技术。
3.4 储层保护技术的应用案例目前，储层保护技术已经在许多油气田中得到了应用。
例如，在酸化剧烈蚀损区域，通过注入缓蚀剂来减缓酸侵蚀速率；在高含水期或水驱过程中，通过注入聚合物改善油水分离效果；在地下封堵作业中，使用微生物堵剂来修复渗透率降低的储层等。
石油地震地质学研究新进展——“2011年石油地震地质学学术研讨会”侧记
０ 引 言
２１ ０ １年 ７月 １ 日至 １ 日 ， 甘 肃 省 兰 州 市 召 ６ ７ 在
成 果 以及 该 学科 未 来 的研究 课 题 、 关键 技 术 和主 攻
方 向等 ， 其他 与会专 家也 围绕相关 主题进 行 了交 流 。
１１ 地震 沉积 学 的核心 内容 与作 用 ．
第２ ４卷 第 １期
２ ２年 ２月 ０１
岩
性
油 气
藏
Ｖｏ ＿４ Ｎｏ １ ｌ ． ２ Ｆ ｂ． ０ｌ ｅ ２ ２
ＬＩ ＴＨＯＬ ＯＧＩ Ｃ ＲＥＳＥＲＶ（０２ ０ — ０ １ ０ １７ — ９ ６ ２ １ ） １ ００ — ６
石 油地 震 地 质 学研 究新 进展
开 了“ ０ １年石 油地 震 地质 学 学术 研讨 会 ” 这 是 自 ２１ ，
地震 沉 积学 是 在油 气勘 探 实践 中形成 的 ． 目前 已得 到 了生 产单 位 和学 术 界 的广泛 关 注 ， 在油 气 并
袁 秉衡 等 ¨提 出“ 油地 震地 质 学 ” 门边 缘交 叉学 ］ 石 这 科 以来 的一 次 盛 会 。来 自海 内外 的石 油 天 然 气 生 产 企 业 、 等 院校 及 科 研 机 构 的 １ ０余 名专 家 、 高 ２ 学
收 稿 日期 ： ０ １ ０ ７ 修 回 日期 ： ０ １ １ １ ２ １ —１ —１ ； ２ １ —１ — ４
立 了小 尺度 、 精 度等 时地 层 界 面及沉 积 微 相与 砂 高
第 一 作 者 简 介 ： 杰 ，９ ２年生 ， ， 士 ， 杨 １６ 男 博 高级 工程 师 ， 主要 从 事 石 油勘 探 与 开发 的科研 与 管 理工 作 。地 址 ：７ ０ ２ ） 肃 省 兰 州市 城 关 区雁 （３ ０ ０ 甘 儿 湾 路 ５ ５号 。 电话 ：０ ３ ）６ ６ １ 。Ｅ ｍａｌｙｉ ｅｒｃ ｉａ Ｏ１ｎ ３ （９ ８ ８０ ６ — ｉ：ｊ ＠ｐｔ ｈｎ ． ｌ． １ ｅ ｏ Ｃ Ｉｃ
地震沉积学
砂岩楔状体合成地震记录（李敏）
二、90°相位转换技术
3、旁瓣效应
来自于不同地质界面的反射会叠加在一起
子波旁瓣也占据部分能量，因此实际地震 记录上，既有与地质界面相对应的来自于子 波主瓣的反射轴，又有与地质界面无关的来 自于子波旁瓣的反射轴 最终来自不同地质界面的主瓣和旁瓣 反射叠加在一起，往往会掩盖薄层反 射，极大地增加了薄层识别和解释的 难度
汇报纲要
一、地震沉积学概述 二、90°相位转换技术 三、地层切片技术
四、分频解释
五、地震沉积学研究进展
四、分频解释
1 2
分频解释优势
分频解释原理 应用实例
3 研
四、分频解释
1、分频解释优势
1.能够提供三维地震资料的多尺度信息对储层进行高分辨率 成像
2.能够刻画储层时间厚度和横向分布范围
3.可应用于描述沉积相和沉积环境
2、地层切片特点
根据实际情况选取最适合于特定构造和地层状态的一种 切片方法： 假如地层是席状且平卧的 属于席状，但非平卧状态，使用地层切片即可达到等时研究的目的。 时间切片 假如地层是席状但并非平卧状态 沿层切片 假如地层既不是席状也不呈平卧状 必须选用地层切片 地层切片比时间切片和沿层切片更接近于地质时间界面 地震剖面图
地震沉积学的核心技术与 研究进展
汇报纲要
一、地震沉积学概述 二、90°相位转换技术 三、地层切片技术
四、分频解释
五、地震沉积学研究进展
一、地震沉积学概述
国外发展历程
1998年曾洪流，Henry，Riola等提出地震沉积学的概念，是利 用沉积体系的空间反射形态和沉积地貌之间的关系来研究沉积相、 沉积岩和沉积构造。
东营凹陷的东部牛83井区三角洲浊积岩储层识别
从勘探领域变化看地震储层预测技术现状和发展趋势
从勘探领域变化看地震储层预测技术现状和发展趋势摘要：地震储层预测就是以地震信息为主要依据，综合利用其他资料作为约束，对油气储层的品质参数，如几何特征、地质特性、油藏物理特性等，进行预测的一门专项技术。
随着非常规油气勘探技术的兴起，储层预测的内涵也得到了迅速扩展，已从储层品质预测扩展到源岩品质和工程品质预测。
前，地震储层预测技术已经成为油气勘探生产中储层预测的主导技术之一，它能较好地根据不同勘探生产阶段的不同需要，提供不同类型、不同精度的储层预测成果，为油气勘探生产服务。
基于此，在接下来的文章中，将对勘探领域变化背景下，地震储层预测技术现状和发展趋势进行详细分析。
关键词：勘探领域；地震储层；预测技术引言：地震储层预测是以高分辨率地震和测井资料为基础，以地质与钻井资料为参考，波阻抗反演和属性分析为主要技术来进行的。
因此，波阻抗反演的效果和属性参数的运用成为储层预测的关键。
为了更好的对其现状以及发展趋势进行了解，在接下来的文章中，将基于勘探领域变化下，对其技术现状以及发展趋势进行详细分析。
一、地震储层预测技术（一）地震裂缝预测技术裂缝预测技术的研究应用成为国内外储层及含油气预测的热门。
裂缝是碳酸盐岩、火山岩中重要的油气储集空间，也是大部分非常规油气的主要存储地方，如页岩气、煤层气、致密砂岩气等主要以吸附和游离态储存在裂缝或孔隙中．岩石性质、不同受力类型等因素决定了裂缝的成因、产状、密度、大小、宽度、方向等呈现复杂多样性，这决定了裂缝预测的超难度和超复杂性。
地震裂缝预测技术的应用起步于计算岩石物理中等效介质理论的提出与应用。
等效介质理论将实验岩石物理模型微观的裂缝参数与地震波场表征的宏观介质性质有机的联系起来，在此基础上发展形成多种各向异性裂缝检测方法和技术，如多波多分量技术预测裂缝、方位各向异性预测裂缝等．中石油将裂缝预测方法和技术的研究列为“十二五”物探技术研究主要方向之一。
（二）岩石物理分析技术岩石物理分析技术的应用主要表现在理论岩石物理模型的实际应用、理论模型与测井岩石物理分析的结合应用及测井岩石物理分析应用等三个方面。
应用地质学方法储油层连通性预测与优化
应用地质学方法储油层连通性预测与优化储油层连通性预测与优化是应用地质学方法在油气勘探开发领域的重要研究方向之一。
在油田开发过程中，准确预测和优化储油层的连通性对于提高油井产能和油藏有效开发率具有重要意义。
本文将介绍应用地质学方法进行储油层连通性预测与优化的主要思路和方法，并探讨相关案例和进展。
首先，储油层连通性是指油田中不同油藏储层之间的流体连接情况。
连通性好的储油层间可以实现油流的导向和传递，提高废油层的开采效率，降低开发成本。
在预测储油层连通性时，地质学方法发挥着关键作用。
地质学家可以通过地质构造、地层岩性、储层物理性质等多个方面的综合分析，确定储层的连通性。
其次，应用地质学方法进行储油层连通性预测的主要思路是结合地质学和地球物理学的方法，进行综合解释和分析。
一种常用的方法是结合岩芯测试、测井和地震资料，进行地质建模和储层模拟。
岩芯测试可以获取岩石样本和岩心切片，通过地质描述、岩石组成和孔隙结构等参数，确定储层的特征和相关参数。
测井数据则提供了储层中各种物理性质的连续记录，可以更精确地描绘储层的分布和性质。
地震资料则可以提供地下岩层的分布和构造特征，通过地震反射和地震速度解析等方法，确定储层的延伸和连通性。
在储油层连通性预测中，地质建模是一个关键的环节。
地质建模通过对储层内部的岩性、孔隙结构、裂缝系统等进行合理刻画，建立起模拟储层的三维空间结构。
通过地质建模，可以对储层的连通性进行研究和预测，为优化开发方案提供依据。
同时，地质建模还可以进行流动模拟，通过模拟油藏内部的流体运移和分布，进一步评估连通性的影响因素。
在储油层连通性优化方面，地质学方法可以提供储层描述和预测的基础，用于指导油田的开发和改造。
优化储油层连通性的目标是提高整个油田的采收率和开发效益。
为此，地质学家可以根据连通性的特征和分布，选择适当的开发方案和注水方案，从而优化储油层的连通性。
例如，合理安排注水井和产油井的位置和密度，调整注水压力和流量，可以改善储油层的连通性，提高油藏的开采效率。
沉积地球化学的研究现状和发展趋势_陈云华
沉积地球化学的研究现状和发展趋势X陈云华(成都理工大学,成都 610059) 摘 要:沉积地球化学是一门沉积学与地球化学相互渗透、相互结合而产生的一门新兴边缘学科。
本文详细介绍了沉积地球化学的研究现状,最后总结了沉积地球化学研究两个大的发展趋势。
关键词:沉积地球化学;研究现状;发展趋势;沉积岩1 沉积地球化学的概念沉积地球化学是一门沉积学与地球化学相互渗透、相互结合而产生的新兴边缘学科。
是以沉积物和沉积岩为对象,研究其在沉积——成岩过程中所含元素及稳定同位素的迁移、聚集与分布规律来判断、恢复沉积古环境。
现在研究结果表明:利用沉积地球化学特点不仅有助于恢复确定古环境(古气候、古盐度、古水温、氧化——还原条件和古水深等),还可以判断当时海平面变化旋回,为层序地层学研究提供证据。
2 沉积地球化学的研究内容沉积地球化学研究的对象内容涉及面甚广,归纳起来主要涉及到两个大的领域:研究沉积中的化学成分、化学元素及同位素的分布与分配、分散与集中、共生组合与迁移也就说是“研究物质的化学运动和变化过程”,研究控制和影响元素和同位素运动和变化的各种因素,亦即沉积物质中化学运动和变化过程中的控制因素。
研究内容涉及到沉积岩形成的全过程:风化产物在搬运过程中的元素的迁移形式和沉积分异规律及影响因素;沉积物中元素的沉积方式、机制、元素集中、分散规律及控制因素;成岩作用过程中元素及同位素的转移、分配及化学机制;元素和同位素分配和组合,元素在沉积岩中的丰度、赋存状态、分配规律;地史时期沉积岩中化学成分的地球演化历史、规律;有机地球化学的演化及其在沉积成矿的作用。
3 沉积地球化学研究现状3.1 元素地球化学主要研究沉积岩中元素的静态和动态变化,及控制因素。
沉积岩的形成过程同时也是地壳中的元素再分配和重新分布的过程。
沉积物在风化、搬运、沉积过程中,不同的元素可以发生一些有规律的迁移、聚集,沉积区的大地构造背景、古气候、源区母岩性质、沉积盆地地形、沉积环境和沉积介质的物理化学性质对元素的分异和聚集均有影响。
分形理论表征非常规油气储层孔隙结构特征研究进展
897北京大学学报(自然科学版) 第59卷 第5期 2023年9月Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 59, No. 5 (Sept. 2023) doi: 10.13209/j.0479-8023.2023.063分形理论表征非常规油气储层孔隙结构特征研究进展张驰 1 关平1,† 张济华1 梁晓伟2,3 丁晓楠1 尤源2,31. 造山带与地壳演化教育部重点实验室, 北京大学地球与空间科学学院, 北京 100871;2. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院, 西安 710018; 3. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室, 西安 710018;† 通信作者,E-mail:*************.cn摘要 围绕单重分形和多重分形在非常规油气储层研究中的应用问题, 总结分形理论在定量表征、数字图像和联合多种方法表征全尺度孔隙特征等方面的应用研究成果, 指出现有研究中存在 4 个方面的不足: 1) 缺乏联合多种实验方法表征全尺度分形几何特征的方法学研究; 2) 缺乏不同分形维数计算模型的适用性研究; 3) 缺乏针对分段的分形孔径控制因素研究; 4) 缺乏应用分形理论对蕴含多类型资源储层的非均质差异性研究。
提出分形理论在非常规油气储层研究中应用的发展方向: 一方面, 应加强分形维数计算模型的方法学和适用性研究, 厘清分段分形孔径变化的控制因素; 另一方面, 应围绕油气生成与分形维数变化的动态耦合关系开展深入的探讨, 加强多重分形理论在非常规油气储层中的应用研究。
关键词 非常规油气储层; 分形; 孔隙结构; 非均质性A Review of the Progress on Fractal Theory to Characterize the PoreStructure of Unconventional Oil and Gas ReservoirsZHANG Chi 1, GUAN Ping 1,†, ZHANG Jihua 1, LIANG Xiaowei 2,3, DING Xiaonan 1, YOU Yuan 2,31. Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution (MOE), School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871;2. Institute of Petroleum Exploration and Development, Changqing Oil field Branch Company, Xi’an 710018;3. National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields, Xi’an 710018;†Correspondingauthor,E-mail:*************.cnAbstract Focusing on the application of monofractal and multifractal theory in unconventional reservoir research, the research results on the application of fractal theory in quantitative characterization techniques, digital image techniques and techniques for joint multi-method characterization of full-scale pore structure are reviewed. There are four weaknesses in the existing research results: 1) lack of methodological research on joint multi-method for full-scale fractal geometric characteristics; 2) lack of research on the applicability of different fractal dimension calculation models; 3) lack of research on the control factors of segmental fractal pore size; 4) lack of research on the heterogeneity differences of reservoirs containing multiple types of resources by applying fractal theory. The development direction of the application of fractal theory in unconventional oil and gas reservoirs is proposed. On the one hand, the methodological and applicability research of fractal dimension calculation models should be strengthened, and the controlling factors of segmental fractal pore size should be clarified; on the other hand, more in-depth research should be conducted on the dynamic coupling relationship between hydrocarbon generation and fractal dimension change, and the further application of multiple fractal theory in the study of unconventional reservoirs should be strengthened.Key words unconventional oil and gas reservoirs; fractal; pore structure; inhomogeneous国家重点研发计划(2021YFA0719000)资助 收稿日期: 2022‒11‒03; 修回日期: 2023‒01‒16北京大学学报(自然科学版) 第59卷 第5期 2023年9月8981 非常规油气储层孔隙特征研究现状非常规油气资源具有大面积连续分布、圈闭不明显以及无稳定自然产能的特点[1], 近年来成为全球能源领域关注的热点。
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收稿日期:2006-04-08;改回日期:2006-05-22 基金项目:国家“973”项目“多种能源矿产成生-富集环境和成藏(矿)机理”资助项目(项目编号:2003C B214603) 作者简介:杨仁超(1976-),男,讲师,山东科技大学在读博士,研究方向为沉积学与层序地层学。
文章编号:1006-6535(2006)04-0001-05储层地质学研究新进展杨仁超(山东科技大学,山东 青岛 266510)摘要:从火山岩、碎屑岩、碳酸盐和基岩等储层类型方面综述了近年来储层地质学的新进展,论述了层序地层学、地震地层学和地球化学与储层地质学结合产生的前缘交叉学科的研究现状,并指出了储层地质学面临的挑战和发展方向。
关键词:储层地质学;储层类型;研究进展中图分类号:P53912 文献标识码:A前 言随着油气勘探开发实践的不断深入,储层地质学研究受到人们的普遍重视,从而得到迅速发展。
其研究领域越来越广泛,除传统的碎屑岩储层和碳酸盐岩储层外,火山岩储层、基岩储层、致密储层和深部储层等非常规储层的发现和研究,都极大地扩充了储层地质学的研究范畴,丰富了储层地质学研究的内容。
储层地质学研究既包括各种盆地类型、油气藏类型,也涵盖不同沉积体系、沉积层序类型和各种储集层类型。
而沉积学、层序地层学、地震地层学、地球化学、地球物理学等相关学科与储层地质学的相互交叉融合,产生了成岩层序地层学、地震储层学、储层地球化学等一系列地学边缘、交叉学科。
储层地质学研究取得了一系列新进展,同时也面临着巨大的挑战。
1 储层地质学研究新进展111 油气储层类型11111 火山岩储层随着油气勘探开发事业的发展,在20世纪90年代末期出现了一门边缘学科———火山岩储层地质学。
火山岩储层作为一种特殊的油气储层类型引起油气地质工作者的广泛关注。
其研究手段和方法不仅包括野外和岩心观察、微观测试分析,还包括测井和地震等地球物理资料的应用。
含火山岩盆地的环境分析是火山岩相带分布预测及火山岩储层预测的基础,而火山岩储层表征是火山岩储集性评价和火山岩油藏评价的前提。
火山岩储层地质学的任务是深入研究火山岩油气储层的宏观展布、内部结构、储层参数分布、孔隙结构等特征,以及在火山岩油气田开发过程中储层参数的动态变化特征,为油气田勘探和开发服务[1]。
火山岩储层地质学的研究内容包括储层地质特征、储层物理性质及储层非均质性、储层孔隙类型与孔隙结构、孔隙演化模式及其控制因素、储层地质模型、储层敏感性、储层预测与储层综合评价等7个方面。
在整个环太平洋地区火山岩十分发育,尤其是安山岩。
火山岩储层已成为油气勘探中的一个新目标。
除新生代火山岩是潜在的油气储层外,某些油田的储层还出现在深部中、新生代火山岩中。
这些火山岩储层的特点是产层厚、产率高、储量大。
火山岩中还发现了数量可观的天然气,具有很好的储量和潜力[2]。
王全柱[3]对惠民凹陷商河地区火山岩储层的裂缝产状及储层特征进行研究,确定了火成岩储层的评价方法,确定了4类储集层,指出有效裂缝带。
张占文等[4]通过对辽河盆地东部凹陷火成岩储层的研究,发现了大型粗面岩、辉绿岩油藏,从构造条件、油源条件、岩性条件等方面分析了火成岩油气的成藏机制,并从地震、测井等方面总结了火成岩油气藏的勘探技术,进而指出火成岩油气藏是一个值得重视的油气勘探新领域。
11112 基岩储层基岩储层由几种类型的岩石组成,这些岩石包括:不同成分的岩浆岩(从酸性岩类到超基性岩类)、喷出岩和岩墙,以及不同变质程度的原生沉积岩和火山沉积岩。
孔隙发育良好的基岩在合适的第13卷第4期2006年8月 特种油气藏S pecial Oil and G as Reserv oirs V ol 113N o 14Aug 12006条件下,有可能形成基岩油藏。
尽管不同地区的基底具有不同类型的岩石,但初步计算表明,结晶基底的工业性油气聚集大多(近80%)与花岗岩类(花岗岩、花岗闪长岩、浅色闪长岩)有关[2]。
我国任丘油田、渤海地区以及西伯利亚、中亚和越南油气田基底的有关资料以及有关世界其它地区公布的资料都表明,上述岩石中储层的形成是若干种不同作用的结果。
基岩储层的形成是由以下几种作用形成的:自交代作用、收缩作用、构造作用、岩浆期后作用及表生作用等。
11113 碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层具有比碎屑岩储层更为严重的非均质性,正是裂缝和孔洞的渗透作用构成了碳酸盐岩裂缝-孔洞型储层。
裂缝和孔洞在油气运移和开采过程中起着重要的作用,碳酸盐岩储层裂缝研究已经成为研究的重点内容之一,主要表现在裂缝的识别、几何参数的计算、裂缝发育程度和有效性的预测等方面[5]。
利用“数字地球”现代化的信息技术来整合地球科学数据资料,数字地球用来整合地下地质信息、测井信息、地震信息和遥感信息等,解释出的裂缝和孔洞系统与产油气带吻合性很好[6]。
“数字地球”为碳酸盐岩储层地质学研究提供了一条新的途径。
11114 碎屑岩储层近年来,碎屑岩储层的研究热点集中表现在对次生孔隙成因和储层非均质性的研究。
原生孔隙在成岩演化过程中的大量减少甚至丧失殆尽,使得次生孔隙在油气勘探开发中的作用显得尤其重要。
次生孔隙形成的作用机理主要有:有机酸和无机酸的作用使含氧盐(长石、粘土矿物等)溶解、碱液作用下石英溶解、表生作用下渗滤作用、循环对流作用及深部热液作用等。
储层非均质性包括层间非均质性和层内非均质性,前者主要受沉积层序和沉积相的控制;后者则是在前者基础上,受成岩作用控制。
由于储层非均质性的存在,因此,储层渗流单元的划分在油气勘探开发中的作用显得尤其重要,碎屑岩储层渗流单元的成因研究和体系划分将成为今后储层地质学研究的一个方向和热点。
112 交叉、前沿学科11211 层序地层学在储层地质学中的应用层序地层学,尤其是高分辨率层序地层学已成为地层成因解释和地层对比的一个有用工具,通过高分辨率层序地层学分析可以建立地层形成和演化的等时地层格架,将储层对比研究纳入该等时地层格架中,有利于进行储层的精细描述与对比,弥补传统地层和小层对比之不足。
高分辨率层序地层学理论和技术在储层地质学研究中的应用主要包括以下方面:(1)勘探阶段。
主要利用露头、钻井、测井、地震、地层古生物、地球化学等多种资料综合分析,建立等时地层格架,进行盆地范围的地层对比分析、盆地模拟和储层预测。
(2)油气藏开发阶段。
依靠岩心和测井资料,在高分辨率层序地层格架中进行油气藏规模的储层精细对比。
(3)储层非均质性研究。
由于储层岩性、几何形态及连续性等是在沉积过程中产生的,储层在层序中的位置不同,储层的规模、分布、原始物质特征和物性特征均不相同,精确的地层对比可以在时空四维坐标中对这些特征有更清楚的认识,高分辨率层序地层学技术方法是储层非均质性研究的有效方法,层序既是储层宏观非均质性的控制因素,也是储层微观非均质性的主导因素之一。
(4)利用层序地层学原理和方法划分储层级次。
(5)流动单元划分。
具时间意义的地层界面通常与流体流动单元的岩石物理面相一致,在精细地层对比和储层非均质性研究的基础上,划分流动单元。
(6)储层成岩作用研究。
储层在层序格架中的不同位置沉积,其原始物质组成、物理特征和孔隙介质的物理化学性质均有较大差异,用层序地层学原理和方法指导储层成岩作用和孔隙演化特征研究,为储层成岩研究提供一种新的思路和方法,由此产生的成岩层序地层学,必将成为地质学研究的热点之一。
王振奇等[7]利用沉积地层的层次性原理,将油气储层由低级到高级划分为9级层次。
贾振远等[8]研究认为,各种成岩作用与层序地层学有密切的关系,每个层序中的沉积体系域都有不同的成岩环境和成岩作用,高水位沉积体系域的白云岩化作用明显;低水位沉积体系域的胶结作用表现在大规模基质充填,压实作用是以化学压实为主,表生成岩作用非常突出;海侵沉积体系域的再生核作用明显。
陆永潮等[9]将层序中体系域的沉积过程分析与成岩作用分析相结合,以琼东南盆地崖13-l气田为例,以三级层序中储集体形成的背景环境和原生孔隙水化学性质—成岩环境为单元,分析了不同2 特种油气藏 第13卷体系域沉积和成岩标志,探讨了沉积体系域构成与成岩作用的制约关系及其对砂岩储层储集性的影响。
认为各成岩域的早期成岩作用主要受控于体系域的沉积相构成和原生孔隙水变化,其储层性质、成岩分带和孔渗变化与层序发育的背景环境和沉积体系域有着直接的关系,同时对深埋藏过程中的中、晚期成岩一孔隙演化具有重要影响。
11212 地震储层研究地震解释工作大体经历3个阶段,即地震构造解释阶段、地震地层学解释阶段和开发地震阶段(地震精细解释阶段)。
地震储层研究是指以地震勘探信息为主,综合测井、试井、地质、采油及分析化验等各种资料研究储集层的分布情况、岩性变化、厚度变化、物性特征、所含流体情况和油气藏等的一项综合的研究课题。
油气勘探早期的区域性储层研究主要利用地震资料,结合露头地质资料,应用地震地层学及层序地层学的方法预测有利储层的区域展布。
地震技术在储层预测和油藏描述等方面的应用主要有:①碎屑岩储层的横向预测;②特殊岩性的横向预测,如白云岩、泥灰岩、生物灰岩、岩浆岩和变质岩等;③裂缝储层发育带的预测;④不整合面的研究;⑤含油气面积及储量的预测储层物性研究:⑥利用地震信息预测储层的分布范围、厚度、孔隙度、渗透率、含油饱和度、孔隙中流体性质和异常压力特征等,但精度有待于进一步提高。
开发地震是20世纪80年代兴起的一门新学科,它是一项紧密结合已有地质、钻井、测井、试油、试采以及分析化验等多学科的科研成果,以现代地震采集、处理、解释方法为主要手段,用于查明油气储层的构造形态、厚度变化、物性分布和油气范围等地质规律的应用性综合技术。
该项研究又称为油藏地震学、油藏监测、四维地震。
其技术特点是以钻井资料为依据,用地质原理作指导,充分发挥地震资料大面积密集采集的优势,研究储层的分布及其变化细节。
在油气田开发过程中,利用以地震为主的物探方法监测油藏动态,包括气顶变化、油水边界变化、注水效果及剩余油的分布等。
11213 储层地球化学储层地球化学是20世纪90年代兴起的一门地学边缘学科,它直接描述储层内石油的注人和混合过程,沥青的出现对孔隙度和渗透率的影响,储层内石油的种类和空间分布,储集砂体的连通性等重要信息。
地质系统是一个开放的、非平衡和非线性的复杂系统,由此产生了地质系统内部物质在时间和空间上的非平衡性。
石油进入圈闭之后,随着成熟度的变化、生物降解作用及水体的冲刷作用等因素导致其物理化学性质的改变,产生侧向和垂向非均质性,而局部石油重力驱动造成的混合作用以及分子的扩散作用等因素试图在石油柱体内达到机械和化学平衡。
储层充注过程中继承的侧向组分梯度可能不会消失,石油储层中流体(水、气、油)具有侧向和垂向非均质性。