储层地质学复习资料

第一章第一章 储层地质学的形成 发展与趋势储层地质学的形成 发展与趋势 一 储层地质学一 储层地质学 1 储层地质学 储层地质学 又称油藏地质学油藏地质学 是指应用应用地质与地球物理 以及各种分析化验资料 研究研究和解释解释油气储集地质 体的成因 演化及分布 描述并表征储层的主要特征 几何特性和物理特征 与信息 应用定性与定量方法来分析 和评价储层不同层次的非均质在油气勘探与开发中的影响 采用先进的建模技术预测其空间展布的一门综合性应用 学科 2 油藏描述油藏描述是以沉积学 构造地质学和石油地质学的理论为指导 用地质 地震 测井及计算机手段 定性分析和 定量描述油藏在三维空间中特征的一种综合研究方法 3 储层表征 储层表征 定量地确定储层的性质 识别地质信息及空间变化的不确定过程 其中储层地质信息包括 物理特性 和 SO的非均质性 空间特性 储层建模过程中的各异向性 第二章第二章 油气储层的基本特征油气储层的基本特征 碎屑岩储层与碳酸盐岩和其它岩类储层相比具有四个优点 孔隙以粒间孔为主 而碳酸盐岩多为粒内孔 沉积作用控制强 粒度的粗细对孔 渗的影响通常具有较好的规律性 压实过程比较清楚 并易进行定量分析 第一节第一节储层的物理特性储层的物理特性 孔隙度 渗透率 饱和度孔隙度 渗透率 饱和度 一 孔隙性 一 孔隙性 指岩石中颗粒间 颗粒内和填隙物内的空隙 属原生孔 属次生孔 二 孔隙度 二 孔隙度 1 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 2 有效孔隙度 是指那些互相连通的 且在一定压差下允许流体在其中流动的 孔隙度的影响因素 孔隙度的影响因素 1 岩石的矿物成分2 颗粒的排列方式及分选性3 埋藏深度4 成岩作用 二二 渗透率渗透率 储集岩的渗透性储集岩的渗透性是指在一定的压差下 岩石本身允许流体通过的性能 1 分类 绝对渗透率 有效渗透率 相渗透率 和 相对渗透率 A 绝对渗透率的影响因素 1 岩石特征的影响2 孔隙结构的影响3 压力和温度的影响 B 相对渗透率的影响因素 1 润湿性的影响2 孔隙结构的影响3 温度的影响4 优势流体相饱和度的影响 三三 饱和度 饱和度 所饱和油 气 水含量占总孔隙体积的百分比 四 储层四 储层 一 储层的概念 一 储层的概念 凡是能够储存油气并在其中渗滤流体的岩石称为储集岩 两个基本要素 孔隙度和渗透率 二 储层分类 二 储层分类 一 砂体的剖面几何特征 第二节 储层的几何特性 二 砂体平面的几何形态 席状 陆棚砂 海滩砂 扇状 冲积扇 海底扇 扇三角 扇状 朵状 洲砂体 陡坡三角洲洲砂体 朵叶状 断陷湖盆长轴河控三角洲 鸟足状 条带状 长形状 树枝状 沿岸砂坝 障壁岛 河流 三角洲 潮汐水道 鞋带状 透镜状 浊积透镜体 废弃河道 第三节第三节储层的岩石学特征储层的岩石学特征 一 碎屑岩储层的岩石学特征 一 一 岩石类型 岩石类型 砾岩 2mm 巨砾 粗砾 中砾 细砾 砂岩 0 0625 2mm 储油物性较好 极粗砂 粗砂 中砂 细砂 极细砂 粉砂岩 0 0039 0 0625mm 粗粉砂岩 良好的油气储层 细粉砂岩 泥岩 500 m 毛细管孔隙毛细管孔隙 0 2 d 500 m 孔隙孔隙 直径直径 大小大小 微毛细管微毛细管 d 0 2 m 有效毛细管有效毛细管孔隙孔隙 对渗流对渗流 情况情况 无效毛细管无效毛细管 三 碳酸盐岩的孔隙和喉道类型三 碳酸盐岩的孔隙和喉道类型 第二节第二节孔隙结构的研究方法孔隙结构的研究方法 孔孔隙隙结结构构指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状 大小 分布 相互连通情况 以及孔隙与喉道间的配置关系等 间接测定法 如毛细管压力法 包括压汞法 半渗透隔板法 离心机法 动力驱替法 蒸气压力法等 直接观测法 包括铸体薄片法 图像分析法 各种荧光显示剂注入法 扫描电镜法等 数字岩芯法 包括铸体模型法 数字岩心孔隙结构三维模型重构技术 压汞法包括 半渗透隔板法 离心法 压汞法 第六章第六章 储层成岩作用储层成岩作用 成岩作用成岩作用是指碎屑沉积物在沉积后到变质作用之前 这一漫长阶段所发生的各种物理 化学及生物变化或反应 决定性的要素有 岩性特征岩性特征 流体性质流体性质 温度大小温度大小及压力条压力条件 第一节第一节成岩作用分析测试方法与内容成岩作用分析测试方法与内容 实验测试方法 一 毛细管压力法分析 测定岩石毛细管压力曲线的方法常用的方法主要有三种 半渗透隔板法 压汞法 离心法 二 有机质成熟度分析 通常应用三个指标 镜煤反射率 Ro 孢粉颜色及热变指数 TAI 热解烃峰峰温 Tmax 第二节第二节成岩作用和孔隙演化成岩作用和孔隙演化 一 成岩作用的基本要素 岩性岩性 流体流体 温度温度和压力压力是发生各种种成岩作用的四个基本要素 也称基本成岩参数和条件 一 岩性 包括碎屑颗粒碎屑颗粒 填隙物填隙物 胶结物与杂基 的成分成分 结构结构和组构组构等 二 温度 通常而言古地温对成岩作用的影响大致有以下几个方面 影响矿物的溶解度 大多数矿物的溶解度会随着温度的增加而增大 影响矿物的转化 地温梯度不同 矿物转化的深度不一 影响孔隙流体和岩石的反应方向 温度的变化势必引起反应的变化 古地温控制下有机质的成岩演化序列 古地温是成岩作用阶段划分主要指标之一 古地温的确定方法有 流体包裹体测温 镜质体反射率 粘土矿物组合及转化 自生矿物的分布和演变 三 压力 常用参数有 静水压力静水压力 Ph 孔隙流体压力孔隙流体压力 Pp 有效应力有效应力 Pf 剩余流体压力剩余流体压力 Pe 及静岩压力静岩压力 四 流体 孔隙流体一般包括孔隙水 油和气 其中孔隙水影响最突出 二 主要成岩作用 1 机械压实作用 是沉积物在上覆重力及静水压力作用下 发生水分排出 碎屑颗粒紧密排列而使体积缩小 孔隙度降低 渗透性变差的成岩作用 2 压溶作用 当上覆地层压力或构造应力超过孔隙水所能承受的积水压力时 引起颗粒接触点上晶格变形和溶 解 这种局部的溶解 3 胶结作用 孔隙溶液中过饱和成分发生沉淀 将松散的沉积物固结为岩石的作用 包括碳酸盐胶结作用 硅质胶结作用 粘土矿胶结作用 沸石类胶结作用 4 溶解与交代作用 三 次生孔隙形成的机理 一 次生孔隙的成因类型 1 沉积物溶解产生的孔隙 2 自生胶结物溶解产生的孔隙 3 自生交代矿物溶解产生的孔隙 二 次生孔隙形成的影响因素 充足的水体能量和良好的渗透性对次生孔隙的形成非常有利 富有机质的生油岩和潜在的储层尽量靠近 砂泥比是保证有足够酸来源的一重要指标 干酪根的热演化史决定了酸的生产深度 第三节第三节 碳酸盐岩成岩作用及孔隙演化碳酸盐岩成岩作用及孔隙演化 一 成岩作用类型 1 破坏孔隙的成岩作用 包括胶结作用 机械压实作用 压溶作用 重结晶作用和沉积物充填作用等 2 有利于孔隙形成和演化成岩作用 包括溶解作用 白云石化作用 生物和生物化学成岩作用 破裂作用等 第四节第四节 成岩序列与演化模式成岩序列与演化模式 一 碎屑岩储层成岩作用阶段的划分 一 术语和定义 1 成岩阶段成岩阶段 指碎屑沉积物沉积后经各种成岩作用改造 直至变质作用之前所经历的不同地质历史演化阶段 可划分为同生成岩阶段 早成岩阶段 中成岩阶段 晚成岩阶段和表生成岩阶段 2 同生成岩阶段同生成岩阶段 沉积物沉积后尚未完全脱离上覆水体时发生的变化与作用的时期称同生成岩阶段 3 表生成岩阶段表生成岩阶段 指处于某一成岩阶段弱固结或固结的碎屑岩 因构造抬升而暴露或接近地表 受到大气淡水的 溶蚀 发生变化与作用的阶段 二 成岩阶段划分依据 1 自生矿物的特征2 粘土矿物组合 伊利石 蒙皂石 I S 混层粘土矿物的转化 3 岩石的结构 构造特点及孔隙类型4 有机质成熟度指标5 古温度 第七章第七章 储层非均质性储层非均质性 第一节第一节概念与主要影响因素概念与主要影响因素 一 储层非均质性储层非均质性 是指油气储层由于在形成过程中受沉积环境 成岩作用和构造作用的影响 在空间分布及内 部各种属性上都存在的不均匀变化 二 主要影响因素 三 裘亦楠分类三 裘亦楠分类 第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究 一 层内非均质性 指一个单砂层规模内垂向上的储层特征变化 一 粒度韵律 或粒序 定义 单砂层内碎屑颗粒的粒度大小在垂向上的变化 成因 它受沉积环境和沉积作用的控制 由于水流强度周期性变化而造成粒度粗细的周期性变化 影响作用 构成渗透率韵律的内在原因 它对层内水洗厚度的大小影响很大 分类 正韵律 反韵律 复合韵律和均质韵律四类 二 沉积构造 1 层理类型 平行层理 水平层理 板状交错层理 槽状交错层理 小型沙纹交错层理 递变层理 冲洗层理 块状层理 2 层内构造 结核 缝合线 揉皱 层面构造 波痕 冲刷面 侵蚀下切现象 泥裂等 3 层理类型与渗透率的关系 层理类型与渗透率的关系 平行层理 水平渗透率很大 Kv Kh 值极小 板状交错层理 K 逆层理倾向 K 平行纹层走向 K 顺层理倾向方向 槽状交错层 渗透率各向异性强 第三节第三节 宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究 二 层间非均质性二 层间非均质性 是对一个油藏或一套砂 泥岩间含油层系的总体研究 属于层系规模的储层 描述 是注水开发过程中层间干扰和水驱差异的重要原因 一 层间差异 二 层间隔层 三 裂缝 三 三 平面非均质性平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态 规模 连续性 以及砂体内孔隙度 渗透率的平面变化所引起的非均质性 一 砂体几何形态 1 席状2 朵状3 椭园状4 线状5 指状 第四节第四节 微观非均质性的研究微观非均质性的研究 储层的微观非均质性储层的微观非均质性是指微观孔道内影响流体流动的地质因素 主要内容主要内容 孔隙孔隙 颗粒颗粒和填隙物非均质性填隙物非均质性 后两者是造成孔隙非均质的原因 影响作用 影响作用 微观驱替机理微观驱替机理 驱油效率驱油效率以及以及剩余油的分布剩余油的分布 第五节第五节 储层流动单元储层流动单元 一 基本概念 是指由于储层的非均质性 隔挡和窜流旁通条件 注入水沿着地质结构引起的一定途径驱油 自然形成的流体流动通道 第六节第六节储层非均质性与油气采收率储层非均质性与油气采收率 油气采收率的影响因素 储层的非均质性储层的非均质性 流体性质的非均质性流体性质的非均质性 注采方案和生产制度注采方案和生产制度 第八章第八章 储层敏感性分析储层敏感性分析 第一节第一节 储层敏感性机理储层敏感性机理 敏感性矿物敏感性矿物是指储集层中与流体接触易发生物理 化学或物理化学反应并导致渗透率大幅下降的一类矿物 六 储层的水锁效应 在油气开发过程中 钻井液 固井液及压裂液等外来流体侵入储层后 由于毛细管力的滞留作用 地层驱动压力 不能将外来流体完全排出地层 储层的含水饱和度将增加 油气相渗透率将降低 造成水锁效应的原因有内外两方面的因素 造成水锁效应的原因有内外两方面的因素 内在原因内在原因 储层孔喉细小 存在敏感性粘土矿物 是造成外来流体侵入引起含水饱和度上升而使油水渗透率下降 外部因素 外部因素 侵入流体的界面张力 润湿角 流体粘度以及驱动压差和外来流体侵入深度等 第三节第三节 开发过程中储层性质的动态变化开发过程中储层性质的动态变化 一 开发过程中储层性质的动态变化状况 第九章第九章 储层地质建模储层地质建模 地质模型地质模型是指能定量表示地下地质特征和各种储层 油藏 参数三维空间分布的数据体 分类 裘怿楠 分类 裘怿楠 概念模型 概念模型 是指把所描述油藏的各种地质特征 特别是储层 典型化 概念化 抽象成具有代表性的地质模型 静态模型 实体模型 静态模型 实体模型 是把一个具体研究对象 一个油田 开发区块或一套层系 的储层 依据资料控制点实 测 的数据将其储层特征在三维空间的变化和分布如实地描述出来而建立的地质模型 方法 地质统计学的确定性建