1储层一般特征

第一章 储层一般特征
储层系统的复杂性
储层研究的特点
第一节 储层系统的复杂性
储集岩 储层系统
一、储集岩
具有一定的储集空间并能使 储存在其中的流体在一定压 差下流动的岩石（reservoir rock） 储集岩的特性----孔、渗性
孔隙度---储集空间 渗透率---流体流动
孔隙性
岩石中各种孔隙、孔洞及裂缝组成的 储集空间，其中可储存流体。
孔隙直径介于0.5～0.0002mm，裂缝宽度介于0.25～0.0001mm之 间
特点：在这种孔隙中，由于受毛细管力的作用，流体已不能在其 中自由流动，只有在外力大于毛细管阻力的情况下，流体才能在 其中流动。 发育：微裂缝和一般砂岩中的孔隙
c、微毛细管孔隙
孔隙直径＜0.0002mm，裂缝宽度＜0.0001mm
一般：5～30%，常见：10～25%
渗透性
在一定压差下岩石本身允许流体在其中流动的性能 绝对渗透率：当单相流体充满岩石孔隙，流体不与岩石 发生物理、化学反应所测得的岩石对流体的渗透能力 有效渗透率：当岩石为多相流体通过时，岩石对每种流 体的渗透率。与流体性质和饱和度有关 相对渗透率：比值 110-3m2 = 1.013md
开发早期
优化开发方案 优化管理及调整方案 提高油藏开发效率
研究单元：横向（油藏/油田） 垂向（小层） 分辨率：横（数十米） 纵（0.2~0.5m）
井网布置 配产配注 射孔方案
沉积微相 储层非均质性 储层流动单元 储层敏感性 储层地质模型
开发中后期
提高油田最终采收率
注水开发调整 优化三次采油方案 研究单元：横向（油藏/开发井组） 垂向（单层） 分辨率：横（十米级）、 纵（<0.2m）
储集岩分类
按岩性的分类
碎屑岩储层 碳酸盐岩储层 特殊岩性储层 火成岩储层
变质岩储层 泥岩储层
碳酸岩（Carbonatite) ?
岩浆成因的碳酸盐类岩石。 80%左右的方解石、白云石、菱镁矿。
按孔隙结构的分类
孔隙性储层：砂岩 孔-缝性储层 裂缝型储层：碳酸盐、泥岩 孔洞性储层 缝-洞性储层
孔-洞-缝复合型储层
Pc = 7.5/r 束缚水成因：毛管滞水、薄膜滞水 导致：测井解释油气层的困难，油层误解 降低油气相渗，常规开采困难
相渗曲线！！！
（3）天然裂缝相对发育 低渗 致密 性脆 （4）储层敏感性强 粘土矿物： 水敏、速敏、酸敏 孔喉小，易受伤害 （5）应力敏感性强 渗透率随围压增大而降低的性质 细小片状孔、裂缝，受应力易压缩， 应力释放后易扩大（地面？地下）
广义：所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩
总孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样 总体积的比值； 有效孔隙度：互相连通的且在一定压差下允许流体 在其中流动的孔隙总体积
有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙
(D= 0.2~500m) (D>500m)
无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙
(D=< 0.2Байду номын сангаас)
相（砂体） 储层参数
（黑色系统）
黑箱
井资料 地震资料 动态资料
灰色系统
（系统部分信息已知， 部分信息未知）
储层研究是一个“白化”过程
“白化”模型
（一）资料基础及其优缺点
1.岩心资料
岩心：岩心观察描述（相分析、裂缝分析） 岩心实验室分析 资料特点
优点：准确，精度高 （小于0.1m） 缺点：取心局限 无横向信息
二、储层系统
★储层系统的层次性与复杂性
★储层形成的多种控制因素 ★开发过程中的动态变化
1. 储层系统的层次性与复杂性 地层层次
据Van Wagoner（1990）
储层层次
据Pettijion(1973)
多砂体规模
（层序－层组）
单砂体规模
（层）
纹层组规模 纹层规模 孔隙规模
储层的层次性 界面分级
具自然产能，储层敏感性一般较强
（2）特低渗储层（10-1）
微孔隙发育，束缚水饱和度高，测井解释有难度; 自然产能一般达不到工业标准，需压裂投产
（3）低渗近致密储层（1-0.1）
孔喉半径小，接近油层下限; 几无自然产能，需大型压裂投产
(4)低渗致密储层 (<0.1)
只能作为储气层（非常规气层）, 标准岩心分析和测井解释不能提供可靠的资料, 需进行大型压裂等措施才能获得工业产能
依林黑比尔根山古水系
圈闭预探
圈闭含油性
沉积相 有利储集相
研究单元：横向（二级构造带或圈闭） 垂向（段、准层序、准层序组） 分辨率：横（数百米）、纵（数米）
油藏评价
评价油气藏 开发可行性评价
研究单元：横向（油藏/油田） 垂向（砂组） 分辨率：横（数百－数十米） 纵（0.5~1.0m）
沉积亚相/微相 储层地质模型 含油性分布
充填、桥塞、加大边等
岩溶作用 次生孔隙发育规律
构造因素： 宏观上控制沉积、成岩； 后期构造改造：形成裂缝
3. 开发过程中的动态变化
油气储层与外来流体发生各种 物理或化学作用而使储层孔隙结构 和渗透性发生变化。 水敏、盐敏、 速敏、酸敏、 碱敏
胜利、大港等高 孔、高渗储层
第二节 储层研究的特点
地震 分辨率
模型要求 分辨率
多解性问题
（二）信息的不完备性
基础资料 精度要求
地层 对比 垂向 精度 横向 精度
地震 资 料 越 来 越 多 ， 研 究 精 度 越 来 越 高 对 横 向 预 测 精 度 的 要 求 越 来 越 高
油藏评价
米级 百米大井距的探井、 十米数十米级 数百米级 评价井 地震资料
储集性能：粒度、分选、排列方式
理论上等大球体原始孔隙度与粒度大小无关。与排 列方式有关。 立方体排列：孔隙度最大！
斜方体排列：孔隙度最小！
不等大且分选差：孔隙度？ 不均一排列时：孔隙度？
Q25 Q75
Ø＝20.91+22.9/So
So：特拉斯克分选系数 Trask
42.4% So＝1.0-1.1
特点：在这种孔隙中，由于流体与周围介质之间存在巨大引力， 在通常的温度和压力条件下，流体在其中不能流动；增加温度和 压力，也只能引起流体呈分子或分子团状态扩散。 发育：粘土岩中的孔隙
有效孔隙度的评价指标
特高孔隙度 高孔隙度 中孔隙度 低孔隙度 特低孔隙度 Ф e≥30％ 25％≤Ф e＜30％ 15％≤Ф e＜25％ 10％≤Ф e＜15％ Ф e＜10％
按物性的分类
按孔隙度的分类：高孔隙度储层 中孔隙度储层 低孔隙度储层 特低孔隙度储层 按渗透率的分类：高渗储层 中渗储层 低渗储层 特低渗储层
低渗透储层
石油资源量？
低渗储层的渗透率上限？
两种上限意见 100？ 50？本书，不满足达西定律？
分类
依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式
（1）常规低渗储层（50-10）
开发早期
绝对渗透率的测定：岩心（空气，实验分析）？ 测井（孔--渗关系）？ 试井（大范围平均值） 地震（？）
（2）渗透率评价指标：（×10-3μm2）
特高渗透率 高渗透率 中渗透率 低渗透率 特低渗透率 Ｋ≥2000 500≤Ｋ＜2000 100≤Ｋ＜500 10≤Ｋ＜100 Ｋ＜10
（3）有效孔隙度与绝对渗透率之间的关系： 无统一的关系模式，因油区、层位、储层岩性类型等因素不同。
测定手段：岩心
测井 （ ？）
地震 （ ？）
不同精度的孔隙度应用于不同的 研究范畴
据孔隙或裂缝大小及其对流体流动的影响，可将孔隙划分为三种 类型：
a、超毛细管孔隙
孔隙直径＞0.5mm，或裂缝宽度＞0.25mm
特点：在这种孔隙中，流体在重力作用下可以自由流动，服从静 水力学的一般规律。 发育：大裂缝、溶洞、未胶结或胶结疏松的砂岩孔隙 b、毛细管孔隙
油藏评价 开发早期
开发储层评价
(着重渗流性能)
开发中后期
区域勘探
“选凹定带”
研究单元：横向（盆地或凹陷） 垂向（组、准层序组、层序） 分辨率：横（数千米）、纵（数十米）
德仑山古水系 乌伦古北部古水系
哈山古水系
泛滥平原
洪积扇 湖 泊
三角洲 辩状河 湖 泊 泛滥平原
岩相古地理图 有利储集相
四棵树古水系
2. 测井资料 自然伽玛
自然电位
电阻率（感应）
测井：测井相分析 测井储层评价 测井裂缝分析
声波测井
中子测井 密度测井 地层倾角测井 成像测井
资料特点 优点：提供连续的垂向信息 垂向分辨率较高（0.5m） 不足：解释精度有待提高 （如渗透率） 缺点：一孔之见、无横向信息
3. 测试与动态资料
控制头
相（砂体） 储层参数
黑箱
灰箱
井资料 地震资料 动态资料
（部分信息已知， 部分信息未知）
“白化”模型
储层研究是一个“白化”过程
一、储层研究的阶段性 二、储层研究的多维性 三、研究资料的不完备性
四、储层研究的多学科综合性
一、储层研究的阶段性
区域勘探 圈闭预探
区域储层评价 (着重储集性能)
层序地层学 沉积体系与沉积相 成岩相与次生孔隙 储层分类评价 高分辨率层序地层学 沉积微相与储层构型 储层非均质性 储层流动单元 储层建模
储层中流体的非均质性：
(1)因比重不同而自然分层。储层的非均质性→分层界限不明显， 存在过渡区。过渡区大小不同。
(2)储层非均质性的不同→不同点处的储层流体饱和度不同。 Swirr → Soi、Sgi
束缚水存在形式：薄膜滞水、毛管滞水 •薄膜滞水：指在亲水岩石表面分子的作用下，而滞留在孔壁上的
束缚水。 •毛管滞水：指当排驱压力无法克服毛细管阻力时，被滞留在微小 毛管孔道和被这些孔道所连通的孔隙中的水。 Swirr影响因素： 储层微观非均质性、流体性质、油气运移时水动力条件 Vsh↑、Perm↓、微毛管孔隙愈发育、水对岩石的润湿性愈好、油 水界面张力愈大→ Swirr↑ 一般：10～50%