储层地质学复习资料

1、第一章 储层地质学的形成、开展与趋势一、储层地质学1、储层地质学又称油藏地质学，是指应用地质与地球物理、以及各种分析化验资料，研究和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：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

2、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 油气储层的根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；压实过程比拟清楚，并易进行定量分析。第一节储层的物理特性 孔隙度、渗透率、饱和度一、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：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

3、、成岩作用二 渗透率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 饱和度：所饱和油、气、水含量占总孔隙体积的百分比四、储层一储层的概念：但凡能够储存油气并在其中渗滤流体的岩石称为储集岩。两个根本要素：孔隙度和渗透率。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

4、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、废弃河道第三节储层的岩石学特征一、碎屑岩储层的岩石学特征一、岩石类型砾岩>2mm巨砾、粗砾、中砾、细砾砂岩0.06252mm储油物性较好。极粗砂、粗砂、中砂、细砂、极细砂粉砂岩0.00390.0625mm粗粉砂岩良好的油气储层、细粉砂岩泥岩<0.0039mm二支撑形式:颗粒支撑杂基支撑。三组构特征碎屑岩的根本组成包括：碎屑颗粒石英Q、长石F、岩屑R、填隙物杂基 和 胶结物、孔隙：四沉积构造：是指沉积物沉积时或之后由于物理作用、化学作用和生物作

5、用形成的形迹。二、碳酸盐岩储层的岩石学特征形成环境：温暖、水浅 和 水清一岩石类型：石灰岩、白云岩原生白云岩 和 次生白云岩及其过渡类型二结构组分碳酸盐岩的结构组分包括颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架、孔隙等。泥那么包括灰泥、云泥、粘土泥等；的颗粒类型有内碎屑、鲕粒、生物颗粒、球粒、藻粒等； 生物格架主要是由造礁生物胶结的结构组分。晶粒是组成白云岩的主要结构组分三碳酸盐岩沉积构造叠层石构造潮间及潮下带示顶底构造判断岩层顶底鸟眼构造潮上带缝合线构造成岩过程中压溶作用的产物虫孔及虫迹构造生物生活活动造成第三章 油气储层地质研究方法第一节沉积相的地质研究方法一、储层的岩石学研究方法三、沉积相的地质研

6、究方法一岩心沉积相标志研究 颜色：红色氧化环境；绿色弱氧化环境；灰色弱复原环境；黑色复原环境岩性标志 岩石类型： 自生矿物：锰结核海洋底；海绿石浅海陆棚；自生长石和自生沸石：湖相标志； 碎屑颗粒结构与沉积构造古生物标志利用有孔虫，介形虫、软体动物、藻类，海绿石划分海相、陆相或过渡相 微量元素：利用微量元素硼，Sr/Ba、Sr/Ca、Th/U、Mn/Fe划分海相、陆相或过渡相地球化学标志 稳定元素; 13C/12C比值区分海相、陆相、过渡相地层； 18O/16O恢复古海洋温度和古气候变化二单井剖面相分析三连井剖面相/砂体比照四平面相分析第二节 储层的测井研究方法曲线形态：组合形态：箱形河床沉积、

7、分流河道箱形指形组合分流河道、漫溢砂钟形点砂坝、分流河道箱形钟形组合分流河道指形漫溢砂，天然堤和 席状砂箱形漏斗形组合分流河道、决口扇、砂坝漏斗形决口扇、河口坝和远砂坝钟形漏斗形组合决口扇、天然堤、席状砂第四章储集层的形成与分布第一节储层形成的沉积作用一、碎屑岩储层的沉积作用及储集特征一沉积作用方式可归纳为八个字：垂、前、侧、漫；筛、选、填、浊； 垂向加积指沉积物底负载方式搬运，当沉积物的重量超过流水所能携带的能力时，开始发生沉积并形成垂向增长。形成于辫状河砂体心滩沉积前积或进积作用指河流所携带的沉积物在遇到地形突然开阔、坡度变陡时所形成的顺流向沉积。多见于三角洲，及辫状河心滩前段部位。侧向加

8、积由于河道的弯曲使水流形成侧向运动并造成沉积物重新分布的过程。河流点砂坝漫积冲积扇环境的漫流沉积作用形成。形成各类扇端沉积，河道两侧天然堤岸和决口扇沉积体筛积已有大量砾石堆积的前提下，细粒物质在搬运过程中向下渗透并选择性沉积的过程。选积填积浊积二碎屑岩储层特征1、河流相储集砂体搬运方式沉积砂体顺直河砂体辫状河砂体底负载以心滩坝为主，废弃河道充填砂曲流河砂体曲流河砂体推移质/悬移质比低典型发育点砂坝边滩，天然堤、决口扇和牛轭湖沉积网状河砂体悬浮负载以河道砂体为主要沉积，呈窄而厚条带状分布，伴生小型决口扇和天然堤河道稳定，这是网状河与辫状河的主要区别2、湖相滩坝储集体滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相

9、和深湖亚相 1砂质滩坝形成机理：波浪作用所形成的沿岸流与离岸流的再搬运和再沉积滩坝砂体的砂岩成熟度较高，具波状层理、平行层理、低角度交错层理、浪成沙纹层理等 2碳酸盐滩坝碳酸盐滩坝多分布于邻近物源区是碳酸盐岩，附近无河流注入的比拟安静的湖湾地区。主要岩性为泥灰岩、石灰岩、白云岩，在岸边和水中隆起的高处往往发育鲕粒滩坝、生物贝壳滩坝，以迎风一侧的碳酸盐滩坝发育较好。3、三角洲相储集砂体 1三角洲分类三分法：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲按水动力条件：河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲按形态特征：鸟足状三角洲、鸟咀状三角洲、港湾三角洲。2储集砂体特征4、滨海岸相储集砂体1、无障壁海岸以波浪作用为

10、主，潮汐作用较弱可以划分为：海岸风成沙丘、后滨、前滨、近滨或临滨和远滨2、有障壁海岸以潮汐作用为主，波浪作用弱，水动力能量不高，其沉积组合主要是潮坪、潮汐通道、泻湖、障壁岛和潮汐三角洲还有冲溢扇二、碳酸盐储层的沉积作用及储集特征独特的沉积特点，碳酸盐岩主要是在清澈、温暖和浅水的条件一碳酸盐储集层的沉积作用二碳酸盐岩储集特征岩性主要沉积构造与储层关系碳酸盐潮坪相超咸型潮坪潮上带浅灰褐灰色的泥粉晶白云岩干裂、鸟眼状、帐篷构造、藻纹层和近垂直生物潜穴等；差储层潮间带泥粉晶白云岩为主，夹有透镜状颗粒白云岩除干裂、鸟眼和波状-穹隆状藻叠层外，冲刷与充填构造，透镜状、波状、脉状、羽状等潮汐层理和浅水波痕也

11、常见中好储层潮下带高能各中颗粒灰岩、柱状叠层石灰岩和礁灰岩羽状和粒序层理非储层低能以泥晶灰岩和颗粒质泥晶灰岩为主水平层理和生物扰动构造正常海潮坪主要分布在潮湿气候带，沉积环境和沉积物间水体盐度低，较少有蒸发矿物的沉淀碳酸盐颗粒滩沉台地边缘滩主要由厚层块状浅灰灰白色砂屑灰岩和鲕粒灰岩组成大中型双向交错层理、低角度交错层理中等好储层台内点滩主要由中薄层状粉屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩和生物屑灰岩少量中小型交错层理和平行层理，浪成改造波痕、冲刷侵蚀面和粒序递变层理常见储层规模较小、质量较差缓坡滩主要由中厚层状砂屑灰岩、鲕粒灰岩和生物灰岩构成波状交错层理、潮汐层理、风暴层理和生物潜穴发育有利于储层形成与

12、演化沉积礁礁坪细中白云岩灰质白云岩块状层理好储层礁核骨架灰岩、障积灰岩块状层理差储层颗粒滩含燧石生屑泥晶灰岩冲刷侵蚀面、丘状层理非储层泻湖含燧石泥晶灰岩水平层理非储层局限台地泥粉晶云岩、膏质云岩块状石膏结核中等储层湖泊礁、滩碳酸盐岩沉积湖泊生物礁具有良好的原始储集性能湖泊碳酸盐颗粒滩形成具有一定储集性能的储层第五章 储层微观孔隙结构第一节储集岩的孔隙和吼道一、孔隙和喉道的概念储层孔隙结构：岩石所具有的孔隙和吼道的几何形状、大小、分布、相互连通情况，以及孔隙与吼道配置关系等。孔隙：被骨架颗粒包围着并对流体储存起较大作用的相对膨大局部。喉道：另一些在扩大孔隙容积中所起作用不大，但在沟通孔隙形成通道

13、中却起着关键作用的相对狭窄局部.二、储集岩的孔隙和喉道类型孔隙类型吼道类型按成因分类原生孔隙按成因及形态孔隙缩小型吼道缩颈型吼道次生孔隙片状吼道混合孔隙弯片状吼道按孔隙产状及溶蚀作用粒间孔隙并不都是原生孔隙其中的自生粘土矿物填隙物内管束状吼道粒内孔隙填隙物内孔隙裂缝孔隙溶蚀粒间空隙后四种类型孔隙是在前四类孔隙受到溶蚀改造，并保存有溶蚀痕迹溶蚀粒内孔隙溶蚀填隙物内孔隙溶蚀裂缝孔隙孔隙直径大小超毛细管孔隙 d>500m毛细管孔隙 0.2< d < 500m微毛细管 d<0.2m孔隙对渗流情况有效毛细管无效毛细管三、碳酸盐岩的孔隙和喉道类型第二节孔隙结构的研究方法孔隙结构指岩

14、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 储层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响。决定性的要素有：岩性特征、流体性质、温度大小及压力条件。第一节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

15、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第二节成岩作用和孔隙演化一、成岩作用的根本要素岩性、流体、温度和压力是发生各种种成岩作用的四个根本要素，也称根本成岩参数和条件。(一岩性包括碎屑颗粒、填隙物胶结物与杂基的成分、结构和组构等。(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响方向：温度的变化势必引起反响的变化。古地温控制

16、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。古地温确实定方法有：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Ph、孔隙流体压力Pp、有效应力Pf、剩余流体压力Pe及静岩压力 (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

17、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 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

18、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 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：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：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：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

19、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 储层非均质性第一节概念与主要影响因素一、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、裘亦楠分类第三节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

20、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宏观非均质性的研究二、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、平面非均质性是指

21、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 微观非均质性的研究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：孔隙、颗粒和填隙物非均质性。后两者是造成孔隙非均质的原因。影响作用：微观驱替机理、驱油效率以及剩余油的分布。第五节 储层流动单元*一、根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、流体性质的非均质性、注采方案和生产制度第八章 储层敏