第七讲 储集层与盖层
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2-储集层和盖层B张先平
白云石化作用
第二节 储集层类型
三、碳酸盐岩储集层
(二)影响碳酸盐岩储集性的主要因素
2.成岩后生作用
（ 6 ）重结晶作用：在碳酸盐地层中，由于早期矿物的热力学不稳定性， 在埋藏过程中随温压条件的改变导致晶体发生溶解 - 再沉淀的过程， 逐渐变得稳定。一般来讲，重结晶作用对石灰岩储层没有明显改善， 相反可能降低储层的孔渗性；对白云岩来讲，重结晶作用可以增加 白云岩的晶径和孔径，使微孔变成大孔隙，改善储层物性。
盖层和储集层在岩石类型上不是一成不变的。如： 泥质岩可以成为储集层，致密砂岩也可成为盖层。
美国阿巴拉契亚地区百英尺砂岩中油气藏剖面图
（转引自Брод，1956）
斜线部分为油藏，圆圈部分为气藏
第四节 盖层
二、盖层的封闭机制
1、直接封闭
盖层孔隙直径小于或等于烃类分子直径所产生的封闭。 此种封闭是最完全的封闭。
陆表海蒸发潮坪浅滩 细粉晶虫屑云岩，有孔虫粒间溶孔 ø=20.88%，K=2.53mD 四川达县雷音铺构造石炭系黄龙组
第二节 储集层类型
三、碳酸盐岩储集层
(二)影响碳酸盐岩储集性的主要因素
2.成岩后生作用
（ 1 ）机械压实作用：主要发生在尚未岩化的颗粒灰岩中，与碎屑岩一 样，孔隙度受埋深严重影响：①塑性颗粒变形；②脆性颗粒变形； ③固体颗粒的重新排列。
第二节 储集层类型
三、碳酸盐岩储集层
(一)碳酸盐岩孔隙类型
3.按成因分：原生孔隙和次生孔隙 （2）次生孔隙 ◆溶蚀孔隙 ◆裂缝性孔隙 ◆成岩孔隙 由于重结晶作用、白云岩化作用而形成的次生晶间孔隙和溶蚀孔隙。
第二节 储集层类型
三、碳酸盐岩储集层
(二)影响碳酸盐岩储集性的主要因素
油气的储集层与盖层
岩裂缝；
在碎屑岩成岩后，后期构造运动所形成的裂 缝、节理等次生孔隙—次要地位。
Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型： 粒间孔隙：一般为原生孔隙。其孔隙度随埋深的增加有所
降低，但降低的速度比粘土岩慢得多。
特大孔隙：按Schmidt标准，超过相邻颗粒直径1.2倍的孔 隙属特大孔隙。多数为次生孔隙。
v储集层(岩)中含有工业价值油(气)流——油(气)层； v已投入开采的油(气)层——产层。
二、储集层的分类
根据研究目的及油田生产实践的需要，对储集层有各种 分类方案。
v按岩类分为：
碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、 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： 孔隙型储层、裂缝型储层、孔缝型储层、
σ — 水银表面张力，常取480×105N/cm
Pc 0.075
最小非饱和的孔隙体积 百分数 Smin % 排驱压力 Pd 孔隙等效半径 r
Pb
Smin 100 S饱 50
饱和度中值压力 Pc50
Pc50对应的孔喉半径≈ 平均喉道半径
Smax
0
汞注入量,%
75
毛细管压力曲线图
毛细管压力曲线与孔隙吼道分布直方图
白云石的
菱铁矿的 溶解作用 硫酸盐的 其它蒸发岩的 硅酸盐的 其它非硅酸盐的
较多
较多 较少 较少 很少 很少
（二）碎屑岩储集层的喉道类型
（三）影响碎屑岩储层储集物性的主要因素
1.沉积环境 ①碎屑颗粒的矿物成分：
主要表现在两个方面：
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； 矿物颗粒与流体的吸附力大小。 一般而言，矿物的润湿性：润湿性强，亲水的矿物， 表面束缚薄膜较厚，缩小孔隙空间，渗透性变差。 矿物的抗风化能力：抗风化能力弱，易风化成粘土矿物 充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。 因此，性质坚硬、遇水不溶解和不膨胀、遇油不吸附的 碎屑颗粒组成的砂岩，储油性好。
储集层盖层
对储集层有各种分类方案。
按岩类分为：碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层（包括岩浆岩、变质岩、泥质岩等）按储集空间类型分为：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、孔缝洞复合型储层按渗透率的大小分为：高渗储层、中渗储层、低渗储层陆源碎屑岩砾岩(＞2mm)砂岩(2-0.05)粉砂岩(0.05-0.005)泥质岩(＜0.005)碳酸盐岩灰岩内碎屑灰岩生物碎屑灰岩鲕状灰岩生物灰岩白云岩火山碎屑岩集块岩(＞64mm) 火山角砾岩(64-2) 凝灰岩(＜2)其它沉积岩硅质岩磷质岩铁质岩绝对渗透率：若岩石中仅有一种流体存在，而且这种流体不与岩石起任何物理、化学反应，这种条件下所反映的渗透率称为岩石的绝对渗透率。
单相渗透率：指单相流体通过岩体孔、裂隙时的渗透率。
有效渗透率：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。
Ko、Kg、Kw。
相对渗透率：有效渗透率与绝对渗透率的比值油水气饱和度油、气、水在储层孔隙中的体积分别占总孔隙体积的百分数分别称为油、气、水的饱和度。
束缚水：被吸附在颗粒表面或孔隙内，不能自由流动，在油气排采中，不能驱除的那部分水分。
微细毛管孔道中的毛管滞水，亲水岩石颗粒表面的薄膜滞水束缚水饱和度：含油岩层中不可驱替水的体积与岩石总孔隙体积之比。
影响束缚水饱和度的主要因素：孔隙结构泥质含量流体性质残余油饱和度：当被工作剂驱洗过或油藏能量枯竭，不能够继续产出工业油流的时候，油层中仍滞留的石油体积占油层孔隙总体积的百分数，称残余油饱和度。
剩余油：目前尚未采出、并且尚未经工作剂驱洗或波及到的，通过加深对地下储层的认识、改善开发方案或开采工艺水平等措施可以采出的油，称剩余油。
剩余油饱和度：剩余油占油层孔隙总体积的百分数，为剩余油饱和度孔隙结构的测试：压汞法，毛细管压力曲线排驱压力的物理意义：润湿相被非润湿相流体排替所需要的最小压力。
在毛管压力曲线上,就是沿着曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力值。
第三章 储集层和盖层
一般地，次生孔隙以裂缝和溶蚀孔隙为主。
(5)按孔隙直径大小分: 三类
1）超毛细管孔隙：管形孔径>500μ m，裂缝宽度>250μ m，在 自然条件（即重力作用）下，流体在其中可以自由流动， 服从达西直线渗流定律。 2）毛细管孔隙：管形孔径为500~0.2μ m，裂缝宽度 250~0.1μ m，流体不能在其中自由流动，只有在外力作用 下，流体才能在其中流动。 3）微毛细管孔隙：管形孔径<0.2μ m，裂缝宽度<0.1μ m。在 通常条件下，流体不能流动。
基质：随碎屑颗粒同时沉积的粘土级（d<μ ）颗粒（也叫 杂集）。
受沉积期水动力条件控制：水动力较强时，基质不易沉淀 下来，岩石中基质含量少。 基质含量与砂岩物性的关系
基质含量（%）
基质含量越高，物性越差。
主要黏土矿物
（二）碎屑岩沉积环境对物性的影响
碎屑岩储集层多分布在陆相沉积环境，从剥蚀区开始
b)粒内溶孔: 矿物颗粒内可溶性矿物被溶解所留下的孔隙;
c) 印模孔隙: 矿物颗粒被全部溶解掉，留下与原颗粒大小、 形状完全一致的孔隙。
(4)根据成因分: 原生孔隙和次生孔隙;
原生孔隙：岩石中至今保存下来的、在沉积期形成或业已 存在的孔隙。 一般地，原生孔隙以粒间孔隙为主。
次生孔隙：形成于沉积期后﹙包括成岩后生期、表生期﹚ 的一切孔隙。
的冲积扇环境到深湖中的浊积扇，不同沉积环境中发育的
不同储集砂体，其物性差别较大。
砂岩体：是指在一定的地质时期，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
公式说明，理论上，孔隙度与颗粒大小无关。
颗粒粒度大小和分选性相关：
二者常密切联系：都取决于沉积介质的能量条件和搬运距离 -随着搬运距离加长，粒度变细、分选变好 -沉积介质的强烈扰动有助于提高分选性 当岩石中矿物颗粒大小不等，粒度对物性有较大影响。一般 地，随粒径加大，总孔隙度减小，而渗透率则增大。
(5)按孔隙直径大小分: 三类
1）超毛细管孔隙：管形孔径>500μ m，裂缝宽度>250μ m，在 自然条件（即重力作用）下，流体在其中可以自由流动， 服从达西直线渗流定律。 2）毛细管孔隙：管形孔径为500~0.2μ m，裂缝宽度 250~0.1μ m，流体不能在其中自由流动，只有在外力作用 下，流体才能在其中流动。 3）微毛细管孔隙：管形孔径<0.2μ m，裂缝宽度<0.1μ m。在 通常条件下，流体不能流动。
基质：随碎屑颗粒同时沉积的粘土级（d<μ ）颗粒（也叫 杂集）。
受沉积期水动力条件控制：水动力较强时，基质不易沉淀 下来，岩石中基质含量少。 基质含量与砂岩物性的关系
基质含量（%）
基质含量越高，物性越差。
主要黏土矿物
（二）碎屑岩沉积环境对物性的影响
碎屑岩储集层多分布在陆相沉积环境，从剥蚀区开始
b)粒内溶孔: 矿物颗粒内可溶性矿物被溶解所留下的孔隙;
c) 印模孔隙: 矿物颗粒被全部溶解掉，留下与原颗粒大小、 形状完全一致的孔隙。
(4)根据成因分: 原生孔隙和次生孔隙;
原生孔隙：岩石中至今保存下来的、在沉积期形成或业已 存在的孔隙。 一般地，原生孔隙以粒间孔隙为主。
次生孔隙：形成于沉积期后﹙包括成岩后生期、表生期﹚ 的一切孔隙。
的冲积扇环境到深湖中的浊积扇，不同沉积环境中发育的
不同储集砂体，其物性差别较大。
砂岩体：是指在一定的地质时期，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
公式说明，理论上，孔隙度与颗粒大小无关。
颗粒粒度大小和分选性相关：
二者常密切联系：都取决于沉积介质的能量条件和搬运距离 -随着搬运距离加长，粒度变细、分选变好 -沉积介质的强烈扰动有助于提高分选性 当岩石中矿物颗粒大小不等，粒度对物性有较大影响。一般 地，随粒径加大，总孔隙度减小，而渗透率则增大。
储层和盖层
Q k F P
L
k QL
F P
渗透率的单位： •SI制：μm2 •CGS制：达西(D)和毫达西(mD) •换算关系为：
1mD=987×10-6μm2=0.987×10-3μm2。
根据渗透率大小可将石油储集层分为6级：
级别 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级
Ⅵ级
渗透率（mD） ＞1000
1000－100 100－50 50－10 10－1 ＜1
砂岩孔隙度（％） ＞20
15－20 10－15 5－10
＜5
评价等级 很好 好 中等 差
无价值
二．渗透性
•岩石的渗透性是指在一定压力差下，岩石允许流 体通过的能力。
•岩石渗透性的好坏用渗透率表示。 •当单相流体通过孔隙介质并沿孔隙通道呈层状流 动时，服从达西直线渗透定律(H. Darcy,1856)：
（1－0.3）
渗透性评价 极好 好 中等
一般低渗 特低渗 超低渗
（可开发）
•绝对渗透率—单相流体 •有效渗透率/相渗透率—两相以上流体
ko、kg、kw •相对渗透率：kro、krg、krw
kro
ko k
•kro = 0～1。
•有效渗透率和相对渗透率取决于：岩石性质（润湿 性）、流体性质（可吸附性、黏度）及其数量比例 （饱和度）。
➢储层之所以能够储集油气，是因具备了两个特征： 孔隙性——直接决定岩层储集油气的数量； 渗透性——控制了储层内所含油气的产能。
➢决定孔、渗性好坏的根本因素是岩石的孔隙结构。
岩石中的各类孔隙 （红色部分）
1-分选良好、排列疏松的砂； 2-分选良好、排列紧密的砂； 3-分选不良，含泥、砂的砾石； 4-经过部分胶结的砂岩； 5-具结构性孔隙的黏土； 6-经过压实的黏土； 7-发育裂隙的岩石； 8-具有溶隙和溶穴的可溶岩石。
第七讲 储集层与盖层
性质 在有压差存在的条件下,岩石本身 渗透性- 容许流体通过的性能
• 度量参数:
孔隙性
渗透性
孔隙度
渗透率
一、孔隙度
孔隙度反映岩石中孔隙的发育程度，是指孔隙体积 与储层岩石体积之比，它是一个无量纲的值，可用小数 或百分数表示。 广义的孔隙是指岩石中的空隙空间，即未被固体物 质所充填的空间。它包括孔隙（狭义）、溶洞、裂缝。 狭义的孔隙是指岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶 粒）内和填隙物内的空隙。
第三章 储集层与盖层
某相有效渗透率 的大小与该相流体的 饱和度（流体体积与 孔隙体积之比）成正 相关系。饱和度增加， 其有效渗透率和相对 渗透率均增加，直到 全部为某一相流体饱 和，其有效渗透率等 于绝对渗透率，即相 对渗透率等于1。
油—气饱和度与相对渗透率的关系曲线
2.孔隙度与渗透率之间的关系
油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的，
其储集方式与水充满在海绵里有一定相似之处。
第三章 储集层与盖层
第一节
储集层的岩石物性参数
储集层的基本特征是具孔隙性和渗
透性，其孔隙渗透性的好坏、分布规律
是控制地下油气分布状况、油气储量及
产量的主要因素。
• 两个基本特征:
孔隙性- 具有能够储存油气的孔隙空间的
水银室
测量螺杆
(a)
(b)
(c)
压汞曲线：根据实测的水 银注入压力（pc）与相应的 岩样含水银体积（VHg）， 经计算求得水银饱和度 （SHg）和孔隙喉道半径（r） 之后，绘出毛细管压力、 孔隙喉道半径度可以通过 水银体积计算得到：
SHg=VHg/фVf
2.孔隙结构参数：
①排驱压力（Pd）与最大连通孔隙
喉道半径（Rd）： 排驱压力是孔喉系统中最大连 通孔隙所对应的毛细管压力。是非 润湿相流体开始连续进入岩样驱替
• 度量参数:
孔隙性
渗透性
孔隙度
渗透率
一、孔隙度
孔隙度反映岩石中孔隙的发育程度，是指孔隙体积 与储层岩石体积之比，它是一个无量纲的值，可用小数 或百分数表示。 广义的孔隙是指岩石中的空隙空间，即未被固体物 质所充填的空间。它包括孔隙（狭义）、溶洞、裂缝。 狭义的孔隙是指岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶 粒）内和填隙物内的空隙。
第三章 储集层与盖层
某相有效渗透率 的大小与该相流体的 饱和度（流体体积与 孔隙体积之比）成正 相关系。饱和度增加， 其有效渗透率和相对 渗透率均增加，直到 全部为某一相流体饱 和，其有效渗透率等 于绝对渗透率，即相 对渗透率等于1。
油—气饱和度与相对渗透率的关系曲线
2.孔隙度与渗透率之间的关系
油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的，
其储集方式与水充满在海绵里有一定相似之处。
第三章 储集层与盖层
第一节
储集层的岩石物性参数
储集层的基本特征是具孔隙性和渗
透性，其孔隙渗透性的好坏、分布规律
是控制地下油气分布状况、油气储量及
产量的主要因素。
• 两个基本特征:
孔隙性- 具有能够储存油气的孔隙空间的
水银室
测量螺杆
(a)
(b)
(c)
压汞曲线：根据实测的水 银注入压力（pc）与相应的 岩样含水银体积（VHg）， 经计算求得水银饱和度 （SHg）和孔隙喉道半径（r） 之后，绘出毛细管压力、 孔隙喉道半径度可以通过 水银体积计算得到：
SHg=VHg/фVf
2.孔隙结构参数：
①排驱压力（Pd）与最大连通孔隙
喉道半径（Rd）： 排驱压力是孔喉系统中最大连 通孔隙所对应的毛细管压力。是非 润湿相流体开始连续进入岩样驱替
03 第二章 储集层和盖层——【石油地质学 姜福杰】
的渗透率即为m1 2
第一节 岩石的孔隙性和渗透性
绝对渗透率（absolute permeability）： 当岩石中只有单相流体存在，并且流体与岩石不发生
任何的物理和化学反应，此时岩石对流体的渗透率称
为绝对渗透率。 储集层渗透率分级
级别
渗透率 （10-3μｍ2）
评价
油层
气层
1
>1000
极好
21000-500源自流体自由流动疏松砂岩、大裂缝、溶洞
孔隙
孔
一般常见砂岩、微裂缝
隙
毛细管孔隙
逐
孔隙直径介于0.5～
渐
2×10-4mm，裂缝
减
宽度介于0.25～
小
1×10-4mm之间
外力大于毛管阻力，
流体流动
孔隙
孔隙
致密砂岩、泥岩
微毛细管孔隙
通常温、压下，
孔隙直径＜2×10-4mm， 流体不可流动
裂缝宽度＜1×10-4mm
有效渗透率与绝对渗透率的比值。 相对渗透率无单位 Ko/K、Kg/K、Kw/K
相对渗透率影响因素：
①相对渗透率与绝对 渗透率有关
②相对渗透率与流体性质有关
③相对渗透率的大小与流 体饱和度有关相。只有流 体的饱和度达到一定量时， 才有相对渗透率。 临界饱和度
第一节 岩石的孔隙性和渗透性 三、岩石的孔喉结构 1. 孔隙系统构成
岩石孔隙系统示意图
（1岩石颗粒；2胶结物；3孔隙系统）
第一节 岩石的孔隙性和渗透性
孔隙与喉道的不同配置决定储集层具有不同性质。
储集层特征 好
较好 较差
差
孔隙直径 大
较大 大 低
喉道 大
较粗 较细
第3章储层和盖层
我国同类碎屑岩砂体产油状况表
砂体类型 河流 三角洲 扇三角洲 水下扇 滩、坝 冲(洪)积扇 湖底扇 油田名称 陕甘宁(J1)、东营孤东(N)、黄骅大港(N)、 冀东南堡 (N)、东濮文留(Es) 辽河(Es)、东营胜坨(Es)、松辽大庆(Kl)、 柴达木朵斯库勒(E) 辽河西部(Es)、南阳双河(Eh)、东濮濮城(Es) 储量规模 千万吨级 亿吨级 千万吨级
第三章
储集层与盖层
储集层的物理性质 常见的储集层类型 盖层
§1 储集层的物理性质
油气在地下是储存在一些岩石的孔、 油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的， 缝之中的， 其储集方式就象水充满在海绵里一样。 其储集方式就象水充满在海绵里一样。 凡是能够存储和渗滤流体（ 凡是能够存储和渗滤流体（油、气 、水）的岩层都可 以称之为储集层 储集层。 以称之为储集层。 储层之所以能够储集油气，是因为具备了两个特征： 储层之所以能够储集油气，是因为具备了两个特征： 孔隙性——直接决定岩层储集油气的数量； 直接决定岩层储集油气的数量 孔隙性 直接决定岩层储集油气的数量； 渗透性——控制了储层内所含油气的产能。 控制了储层内所含油气的产能 渗透性 控制了储层内所含油气的产能。 而决定孔、渗性好坏的基本因素是岩石的孔隙结构 孔隙结构， 而决定孔、渗性好坏的基本因素是岩石的孔隙结构， 这些构成了储层物性分析的主要内容。 这些构成了储层物性分析的主要内容。
铸体薄片法：将液体有机玻璃（红、蓝）单体在常温下 铸体薄片法 注入岩样，经高温聚合成有机玻璃，磨片后在镜下观察， 可分辨岩石中的孔、喉分布。 铸体法：在注入有机玻 铸体法 璃后，将岩样在HF中浸 泡，溶掉岩石骨架部分 后，可观察孔隙的空间 展布、立体构架。 评价指标： 评价指标
1、排驱压力（Pd） 排驱压力（ 饱和度中值压力（ 2、饱和度中值压力（Pc50） 3、最小非饱和的孔隙体积百 分数（ 分数（Smin%） 4、孔喉半径集中范围和频数
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。
第三章 储集层与盖层
一、孔隙度
指储集层中孔隙空间的形状、大 小、连通性与发育程度。
绝对孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩
样总体积的比值。是衡量岩石孔隙的发育程度。
总孔隙度 Φ t= （∑ Vp）/Vt × 100%
按岩石孔隙大小，有超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细
管孔隙三类。
1.超毛细管孔隙：直径>0.5mm，相应裂缝宽度>0.25mm，液
某相有效渗透率
孔隙性 渗透性
孔隙度 渗透率
一、孔隙度
孔隙度反映岩石中孔隙的发育程度，是指孔隙体积 与储层岩石体积之比，它是一个无量纲的值，可用小数 或百分数表示。
广义的孔隙是指岩石中的空隙空间，即未被固体物 质所充填的空间。它包括孔隙（狭义）、溶洞、裂缝。
狭义的孔隙是指岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶 粒）内和填隙物内的空隙。
第三章 储集层与盖层
储集层：凡具有一定的连通孔隙，能使 流体储存，并在其中渗滤的岩层（石），称 为储集层（岩）。储集层中储集了油气称含 油气层。投入开采后称产（油气）层。
盖层是位于储层上方，能够阻止油气向 上逸散的岩层，主要起遮挡或封闭作用。
油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的， 其储集方式与水充满在海绵里有一定相似之处。
储集层的孔隙性和渗透性
第三章 储集层和盖层
（重点）第一节 储集层的岩石物性参数 （重点）第二节 碎屑岩储集层 （重点）第三节 碳酸盐岩储集层
第四节其它岩类储集层 第五节盖 层
第一节 储集层的基本特征
一、孔隙性 （重点） 二、渗透性 （重点） 三、储集层的孔隙结构 四、压汞法研究储集岩的孔隙结构 （重点） 五、流体饱和度
体在重力作用下自由流动。
2.毛细管孔隙：直径0.5～0.0002mm，裂缝宽度0.25～
0.0001mm，由于毛细管力的作用，液体不能自由流动。
3.微毛细管孔隙：直径<0.0002mm，裂缝宽度<0.0001mm，液
体在非常高的剩余流体压力梯度下流动。 束缚孔隙
第三章 储集层与盖层
有效孔隙度：指彼此连通的，且在一般压力条件下， 可以允许液体在其中流动的超毛细管孔隙和毛细管孔隙 体积之和与岩石总体积的比值。
岩石中的孔隙
1.分选良好，排列疏松的砂 2.分选良好排列紧密的砂 3.分选不良的，含泥、砂的砾石 4.经过部分胶结的砂岩 5.具有结构性孔隙的粘土 6.经过压缩的粘土 7.具有裂缝的岩石 8.具有溶隙及溶穴的可溶岩
1.孔隙的类型 按成因分为原生孔隙和次生孔隙； 按孔隙相互之间的关系分为相互连通的孔隙和孤立的孔隙
第三章 储集层与盖层
第一节 储集层的岩石物性参数
储集层的基本特征是具孔隙性和渗 透性，其孔隙渗透性的好坏、分布规律 是控制地下油气分布状况、油气储量及 产量的主要因素。
• 两个基本特征: 孔隙性- 具有能够储存油气的孔隙空间的
性质
渗透性-
在有压差存在的条件下,岩石本身 容许流体通过的性能
• 度量参数:
第三章 储集层与盖层
二、渗透性
渗透性：指在一定的压差下，岩石允许流体通过 其连通孔隙的性质。对于储集层而言，指在地层压力 条件下，流体的流动能力。其大小遵循达西定律。
F ·ΔP Q = K·
μ ·L
F－液体通过岩石的截面积 ΔP－液体通过岩石前后的压差 μ－液体的粘度 L－岩石的长度
Hale Waihona Puke 一般情况下，砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、 白云岩等都是渗透性岩石；而泥岩、膏盐、 泥灰岩等则属于非渗透性岩石。(相对的)
第一节 储集层
• 其他条件给定时，流体的流
量（Q）只与孔隙介质对流体的
K＝
Q L ( P1－P2 ) F
传道性能（用渗透率K 表示） 有关。
• K 只反映孔隙介质固有的特
故也常称为固有渗透率 性，与流体性质无关。
（intrinsic permeability）
渗透率的单位： m2(平方微米)
以往的文献中常以达西（D）或毫达西（md）为单位。 三者的关系为：
有效渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对 每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率/相渗透 率。油气水分别用Ko、Kg、Kw表示。
相对渗透率：对每一相流体局部饱和时的有效渗透 率与全部饱和时的绝对渗透率之比值，称为该相流体的 相对渗透率。油气水分别用Ko/K、Kg/K、Kw/K表示。
第三章 储集层与盖层
1 D ＝ 0.986923 m2 1 m2
1 D ＝ 1000 md 1md 110-3 m2
渗透率的测定
P1
P2
N2/He
Q
K ＝2 g*P2*Q*L (P12-p22)*F
第三章 储集层与盖层
储集层渗透率分级
(据Калинко,1983; 转引自陈荣书，1993)
级别
1 2 3 4 5 6 7
渗透率 （10-3μm2）
>1000 1000-500 500-100
100-10 10-1 1-0.1 <0.1
评价
油层
气层
极好 好 中等 较差 差-可能 不渗透
常规储层
低渗透储层 致密储层
第三章 储集层与盖层
绝对渗透率：单相液体充满岩石孔隙，液体不与岩 石发生任何物理化学反应，测得的渗透率称为绝对渗透 率。
第三章 储集层和盖层
第二章 油气成因与烃源岩
思考题：
1．评价生油岩质量的主要指标。
一、2.生干物酪化根成学烃生演气化机阶制段？ 二有、机热质催丰化度生、油有气机阶质段类型 、有机质 的成熟度。 三、热裂解生凝析气阶段
四、深部高温生气阶段
教学目的与教学思路
掌握储集层的孔隙性及渗透性等
教学重点难点分析
Φe=（∑Ve）/Vt × 100%
级别 1
砂岩孔隙度（%） 20-30
评价 很好
碳酸盐岩，φe＜5%
2
15-20
好
• 常简称为“孔隙度”
3
10-15
中等
• 储量计算的重要参数
4
5-10
差
• 储集层大多在10－20
5
0-5
无价值 ％
根据孔隙度的大小储集层分级表
第一节 储集层
孔隙度的实验室测定
• 饱和煤油法
抽提
烘干
( Wa)
称重
( Vt) 量取总体积
饱和煤油
在 煤 油 中 称 重 ( Wk)
根据阿基米德原理,有:
Vm* dk= Wa – Wk 即 Vm = ( Wa – Wk )/ dk
( Vm为岩样的颗粒骨架体积, Vm* dk 为岩样在煤油中所受到的浮力)
则岩样的孔隙度为: = ( Vt – Vm)/Vt
第三章 储集层与盖层
一、孔隙度
指储集层中孔隙空间的形状、大 小、连通性与发育程度。
绝对孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩
样总体积的比值。是衡量岩石孔隙的发育程度。
总孔隙度 Φ t= （∑ Vp）/Vt × 100%
按岩石孔隙大小，有超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细
管孔隙三类。
1.超毛细管孔隙：直径>0.5mm，相应裂缝宽度>0.25mm，液
某相有效渗透率
孔隙性 渗透性
孔隙度 渗透率
一、孔隙度
孔隙度反映岩石中孔隙的发育程度，是指孔隙体积 与储层岩石体积之比，它是一个无量纲的值，可用小数 或百分数表示。
广义的孔隙是指岩石中的空隙空间，即未被固体物 质所充填的空间。它包括孔隙（狭义）、溶洞、裂缝。
狭义的孔隙是指岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶 粒）内和填隙物内的空隙。
第三章 储集层与盖层
储集层：凡具有一定的连通孔隙，能使 流体储存，并在其中渗滤的岩层（石），称 为储集层（岩）。储集层中储集了油气称含 油气层。投入开采后称产（油气）层。
盖层是位于储层上方，能够阻止油气向 上逸散的岩层，主要起遮挡或封闭作用。
油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的， 其储集方式与水充满在海绵里有一定相似之处。
储集层的孔隙性和渗透性
第三章 储集层和盖层
（重点）第一节 储集层的岩石物性参数 （重点）第二节 碎屑岩储集层 （重点）第三节 碳酸盐岩储集层
第四节其它岩类储集层 第五节盖 层
第一节 储集层的基本特征
一、孔隙性 （重点） 二、渗透性 （重点） 三、储集层的孔隙结构 四、压汞法研究储集岩的孔隙结构 （重点） 五、流体饱和度
体在重力作用下自由流动。
2.毛细管孔隙：直径0.5～0.0002mm，裂缝宽度0.25～
0.0001mm，由于毛细管力的作用，液体不能自由流动。
3.微毛细管孔隙：直径<0.0002mm，裂缝宽度<0.0001mm，液
体在非常高的剩余流体压力梯度下流动。 束缚孔隙
第三章 储集层与盖层
有效孔隙度：指彼此连通的，且在一般压力条件下， 可以允许液体在其中流动的超毛细管孔隙和毛细管孔隙 体积之和与岩石总体积的比值。
岩石中的孔隙
1.分选良好，排列疏松的砂 2.分选良好排列紧密的砂 3.分选不良的，含泥、砂的砾石 4.经过部分胶结的砂岩 5.具有结构性孔隙的粘土 6.经过压缩的粘土 7.具有裂缝的岩石 8.具有溶隙及溶穴的可溶岩
1.孔隙的类型 按成因分为原生孔隙和次生孔隙； 按孔隙相互之间的关系分为相互连通的孔隙和孤立的孔隙
第三章 储集层与盖层
第一节 储集层的岩石物性参数
储集层的基本特征是具孔隙性和渗 透性，其孔隙渗透性的好坏、分布规律 是控制地下油气分布状况、油气储量及 产量的主要因素。
• 两个基本特征: 孔隙性- 具有能够储存油气的孔隙空间的
性质
渗透性-
在有压差存在的条件下,岩石本身 容许流体通过的性能
• 度量参数:
第三章 储集层与盖层
二、渗透性
渗透性：指在一定的压差下，岩石允许流体通过 其连通孔隙的性质。对于储集层而言，指在地层压力 条件下，流体的流动能力。其大小遵循达西定律。
F ·ΔP Q = K·
μ ·L
F－液体通过岩石的截面积 ΔP－液体通过岩石前后的压差 μ－液体的粘度 L－岩石的长度
Hale Waihona Puke 一般情况下，砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、 白云岩等都是渗透性岩石；而泥岩、膏盐、 泥灰岩等则属于非渗透性岩石。(相对的)
第一节 储集层
• 其他条件给定时，流体的流
量（Q）只与孔隙介质对流体的
K＝
Q L ( P1－P2 ) F
传道性能（用渗透率K 表示） 有关。
• K 只反映孔隙介质固有的特
故也常称为固有渗透率 性，与流体性质无关。
（intrinsic permeability）
渗透率的单位： m2(平方微米)
以往的文献中常以达西（D）或毫达西（md）为单位。 三者的关系为：
有效渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对 每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率/相渗透 率。油气水分别用Ko、Kg、Kw表示。
相对渗透率：对每一相流体局部饱和时的有效渗透 率与全部饱和时的绝对渗透率之比值，称为该相流体的 相对渗透率。油气水分别用Ko/K、Kg/K、Kw/K表示。
第三章 储集层与盖层
1 D ＝ 0.986923 m2 1 m2
1 D ＝ 1000 md 1md 110-3 m2
渗透率的测定
P1
P2
N2/He
Q
K ＝2 g*P2*Q*L (P12-p22)*F
第三章 储集层与盖层
储集层渗透率分级
(据Калинко,1983; 转引自陈荣书，1993)
级别
1 2 3 4 5 6 7
渗透率 （10-3μm2）
>1000 1000-500 500-100
100-10 10-1 1-0.1 <0.1
评价
油层
气层
极好 好 中等 较差 差-可能 不渗透
常规储层
低渗透储层 致密储层
第三章 储集层与盖层
绝对渗透率：单相液体充满岩石孔隙，液体不与岩 石发生任何物理化学反应，测得的渗透率称为绝对渗透 率。
第三章 储集层和盖层
第二章 油气成因与烃源岩
思考题：
1．评价生油岩质量的主要指标。
一、2.生干物酪化根成学烃生演气化机阶制段？ 二有、机热质催丰化度生、油有气机阶质段类型 、有机质 的成熟度。 三、热裂解生凝析气阶段
四、深部高温生气阶段
教学目的与教学思路
掌握储集层的孔隙性及渗透性等
教学重点难点分析
Φe=（∑Ve）/Vt × 100%
级别 1
砂岩孔隙度（%） 20-30
评价 很好
碳酸盐岩，φe＜5%
2
15-20
好
• 常简称为“孔隙度”
3
10-15
中等
• 储量计算的重要参数
4
5-10
差
• 储集层大多在10－20
5
0-5
无价值 ％
根据孔隙度的大小储集层分级表
第一节 储集层
孔隙度的实验室测定
• 饱和煤油法
抽提
烘干
( Wa)
称重
( Vt) 量取总体积
饱和煤油
在 煤 油 中 称 重 ( Wk)
根据阿基米德原理,有:
Vm* dk= Wa – Wk 即 Vm = ( Wa – Wk )/ dk
( Vm为岩样的颗粒骨架体积, Vm* dk 为岩样在煤油中所受到的浮力)
则岩样的孔隙度为: = ( Vt – Vm)/Vt