中国石油大学(北京)油矿地质学第五章储层

地层对比（3）地下构造（4）油气储层（5）油气藏流体分布（6）压力、温度（7）储量计算（8）钻井地质（1）测井地层测试（2）地震资料录取油藏地质研究第五章油气储层储层：能够储集流体并能使其在一定压差下渗流的岩石（层）。储集岩的特性----孔渗性回顾内容油藏评价：

有利储集带开发：

油藏内部储层的差异性研究意义★储层类型★储层沉积微相★储层非均质性★储层裂缝★储层地质模型★储层综合分类评价本章内容

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第一节储层类型一、按岩性的分类回顾内容孔隙性储层孔-缝性储层裂缝型储层缝-洞性储层孔-洞-缝复合型储层二、按储集空间的分类储集空间：孔隙、裂缝、溶洞特高孔隙度储层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三、按岩石物性的分类3030>25％25>15<1015>101.按孔隙度的分类：1010>5<25>2碎屑岩非碎屑岩基质特高渗储层高渗储层中渗储层低渗储层特低渗储层k10001000>50010-3m2500>50k<550>52.按渗透率的分类：k500500>100100>10k<110>1油藏气藏110-3m21.013md第二节沉积微相研究编制沉积相分布图，为油气分布及开发生产奠定基础为什么？黑箱灰箱“白化”模型岩心测井地震区域沉积背景相分析技术相分析步骤怎样做？1.岩心相分析挖掘岩心中蕴涵的相标志信息颜色岩石类型颗粒结构沉积构造沉积韵律一、相分析技术岩心相分析测井相分析地震相分析沉积韵律（1）曲线形态分析2.测井相分析自然伽马自然电位电阻率（2）星形图分析模式分类模式识别综合分析相同的微相具有相似的星形模式（3）地层倾角测井相分析绿模式蓝模式红模式识别层理类型判别古水流方向推断砂体延伸方向3.地震相分析地震反射终端（回顾内容）定量属性分析测井约束反演相干体分析波形结构分析油藏范围内开发阶段地震信息的应用二、相分析步骤井间相分析沉积模式单井解释？落实大相/亚相，确定微相类型，建立微相模式岩心测井地震1.沉积模式的确定（扩张期湖盆）（回顾内容）（吴崇筠，1992）（1）沉积模式(Spearing,1975)冲积扇河流相(miall,1977)(LeBlanc,1972)Anastomosed三角洲(Walker,1984)海底扇（湖底扇）（赵澄林，1992）浊积扇轴向重力流水道（朱筱敏，1994）浅水滩坝碳酸盐岩台地-盆地定量微相模式分流河道斜交泥岩层原型模型露头现代沉积密井网松花江－拉林河（2）地下储层沉积模式的确定黑箱灰箱少量信息（井、地震、动态）标准模式工区模式模式认知产状、规模？“一沙一世界，一花一天国”模式认知在少信息条件下，定量的模式认知具有很大的难度宽度、曲度2.单井相解释岩心－测井资料解释砂体厚度参数幅度韵律三维视窗下的单井相分析3.剖面相分析4.平面相分析

沉积模式地质知识库

三维地震/

井间地震

试井/开发动态

单井解释模式拟合＋（建立相模型，2D/3D）测井相地震相砂体厚度•以沉积学为指导模式拟合•机理分析（合理的地质解释）资料（井、震）模式5.

多维互动相分析

基于地理信息系统（GIS）的数字油藏技术Direct第三节储层非均质性定义：储层分布及内部各种属性在三维空间上的不均一变化，即为储层非均质性一、概念与分类规模与层次相对与绝对1.概念为什么储层发育的控制因素（1）沉积因素：分布：砂体分布模式

储集性：粒度、分选、排列方式沉积成岩构造42.4%40.8%39.0%34.0%30.7%27.9%粒度和分选与原始孔渗性的关系图版（2）成岩因素：分布：次生孔隙储层古岩溶储层

储集性：压实、胶结、溶解岩溶作用次生孔隙发育规律（3）构造因素：宏观上控制沉积、成岩；形成裂缝Pettijion(1973)的分类多河道规模单河道规模砂体规模层理规模孔隙规模2.储层非均质性分类Pettijion(1973)的分类Weber(1986)的分类我国油田部门的储层非均质性分类Weber(1986)的分类层间非均质平面非均质层内非均质微观非均质我国油田部门的储层非均质性分类宏观非均质微观非均质1.层间非均质性定义：砂层之间的差异性，包括储层纵向分布的复杂程度、砂层间渗透率非均质程度、隔层分布等。层间非均质平面非均质层内非均质微观非均质性二、储层非均质性表征

研究目的：

开发层系的确定：隔层渗透率层间差异

层间渗流差异层间矛盾及剩余油分布层间干扰，单层突进(1)分层系数

一定层段内砂层的层数。以平均单井钻遇砂层数表示。(2)砂岩密度

砂岩总厚度与地层总厚度之比。（NGR，netgrossratio)表征参数（有效储层与总厚度的比值）1.储层纵向分布的复杂程度

沉积旋回与纵向相变(2)层间渗透率非均质程度层间渗透率变异系数(Vk)

层间渗透率突进系数(Tk)

层间渗透率级差(Jk)层间矛盾及剩余油分布(3)层间隔层隔层厚度等值线图分隔垂向上不同砂体的非渗透层.横向连续性好,能阻隔砂体之间的垂向渗流.(泥岩,膏岩等)2.平面非均质性定义：砂体的平面差异性，包括砂体的几何形态、规模、连续性、连通性、平面孔隙度和渗透率的平面变化及方向性。研究目的：井网布置剩余油分布

----平面舌进(1)砂体几何形态

土豆状砂体

（长/宽<3）

带状砂体

（长/宽>3）

不规则砂体席状砂体

（长/宽1）泛滥平原河道主道主河一级：大于2000米（极好）二级：1200-2000米（好）三级：600-1200米（中等）四级：300-600米（差）五级；小于300米（极差）(2)砂体规模与各向连续性泛滥平原河道主道主河长度/宽度/厚度钻遇率：钻遇砂层的井数占总钻井数的百分数。泛滥平原河道主道主河（表示在一定井网条件下对砂体的控制程度）（若井网较密，则间接反映了砂体的发育程度或规模）(3)砂体连通性★砂体叠加连通

多边式多层式孤立式★断层连通平面微相及砂体等厚图的编制(4)渗透率和孔隙度的平面变化相控插值孔隙度渗透率(5)平面渗透率的方向性古水道与渗透率各向异性渗透率各向异性3.层内非均质性定义：单砂层内垂向上储层性质的变化。abcabc

研究目的：

单油层内注入剂的波及体积（厚度）

----层内指进正韵律储层，底部水淹（1）砂体韵律性粒度韵律渗透率韵律反韵律储层，均匀水淹渗透率韵律模式与沉积微相的对应关系？层内非均质→

层内指进(2)层内渗透率非均质程度层间渗透率变异系数(Vk)

层间渗透率突进系数(Tk)

层间渗透率级差(Jk)（3）层内夹层

砂体内部夹含的不渗透或低渗透薄层，横向上不稳定。夹层岩性：泥岩钙质条带沥青夹层产状abc平行夹层平行夹层斜交夹层斜交夹层夹层分布A.相对稳定夹层B.较稳定夹层C.不稳定夹层夹层频率单位储层厚度内夹层层数夹层密度夹层总厚度与砂体厚度比值（4）渗透率各向异性层理构造夹层垂直渗透率与水平渗透率比值（KV/KL）4.微观非均质性孔隙非均质性

孔喉形状、大小、分选及相互连通关系颗粒非均质性

颗粒分选及排列的方向性填隙物非均质性微观规模孔隙、颗粒、填隙物等性质的差异。（1）孔隙喉道类型岩石中所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。孔隙：岩石颗粒包围着的较大空间喉道：两个颗粒间连通的狭窄部分孔隙结构：孔隙成因分类原生次生粒间孔隙粒内孔隙微孔隙裂缝溶洞孔隙的形态分类碎屑岩喉道类型（2）孔隙结构的研究方法铸体方法：三维铸体铸体薄片

-----研究孔隙类型、形状、大小及分布

-----研究喉道类型及形状压汞法

-----研究喉道大小及其分布扫描电镜

-----研究孔喉形状、大小、填隙物特征毛管压力曲线Pc=2

cos/RPc=7.5/R毛管压力曲线定性分析孔喉大小孔喉分选（？）最大连通孔喉半径孔喉半径中值最小非连通孔隙体积百分数排驱压力中值压力毛管压力曲线定量分析教材P198-202喉道半径中值喉道半径均值主要流动喉道半径平均值难流动喉道半径孔喉分选系数相对分选系数均质系数偏态峰态峰值退汞效率迂曲度孔喉体积比孔喉直径比孔喉配位数喉道大小喉道分选性孔喉连通性（3）填隙物特征及储层敏感性填隙物特征填隙物充填产状杂基胶结物孔隙充填孔隙衬边孔隙桥塞储层敏感性概念：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的性质。水敏、盐敏、速敏、酸敏、碱敏、水锁储层水敏性当与地层不配伍的外来流体进入地层后，引起粘土矿物的水化、膨胀、分散、迁移，从而导致渗透率下降的现象。蒙脱石、伊/蒙混层、绿/蒙混层水敏矿物临界盐度晶质准晶质凝胶储层耐受低盐度流体的能力。度量指标为临界盐度储层盐敏性储层速敏性储层因外来流体流动速度的变化引起地层内部微粒迁移，造成渗透率变化的现象。临界速度速敏矿物：高岭石、毛发状伊利石堵塞喉道:渗透率降低;疏通喉道:渗透率增大.储层酸敏性酸化液进入地层后，与地层中的酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放微粒，使地层渗透率下降的现象。酸敏矿物：

HCl:含铁矿物（绿泥石、铁碳酸盐等）

Fe(OH)3SiO2HF:高含钙矿物（如方解石、钙长石、沸石等）

CaF2SiO2

HearnCL,1984流动单元是一个纵横向连续的，内部渗透率、孔隙度、层理特征相似的储集带。三、储层流动单元储层内部被渗流屏障界面及渗流差异界面所分隔的具有相似渗流特征的储集单元。

渗流屏障：泥岩成岩胶结封闭性断层渗流差异：连通体内储层质量的差别第四节储层裂缝低孔、高渗、双重孔隙介质,非均质性强

裂缝的成因类型裂缝性储层的基本特征裂缝组：同一时期、相同应力作用产生的方向大体一致的多条裂缝的组合裂缝系：同一时期、相同应力作用产生的两组或两组以上的裂缝组裂缝网络：多套裂缝组系连通在一起的裂缝组合裂缝：岩石中天然存在的宏观面状不连续体基本概念一、裂缝的成因类型力学成因类型地质成因类型1.力学成因类型（1）剪裂缝（剪切缝）三个主应力都为挤压应力时，派生的剪切应力大于岩石的抗剪强度时所形成的裂缝。特征：位移方向与破裂面平行；破裂面与1-2面锐角相交；一般为闭合缝；破裂面上可见擦痕；两组剪切缝共轭。（2）张裂缝三个主应力派生的张应力大于岩石的抗张强度时所形成的裂缝。特征：位移方向与破裂面垂直；破裂面与1-2面平行；一般为张开缝；扩张裂缝（三个主应力均为压应力时由派生的张裂缝张应力形成的张裂缝）拉张裂缝（三个主应力至少有一个为拉张应力时形成的张裂缝）（3）张剪缝派生的剪应力和张应力先后作用于岩石所形成的裂缝。(1)构造裂缝与断层伴生的裂缝与褶曲伴生的裂缝2.地质成因类型(2)区域裂缝特征：切割所有局部构造几何形态简单稳定裂缝间距相对较大一般为二组正交裂缝多为垂直缝(3)收缩裂缝干缩裂缝脱水收缩裂缝矿物相变裂缝热力收缩裂缝(4)卸载裂缝(5)风化裂缝(6)其它隐爆裂缝岩溶裂缝构造裂缝区域裂缝收缩裂缝卸载裂缝风化裂缝其它1.裂缝的基本参数二、裂缝性储层的基本特征(1)裂缝宽度（张开度）(2)裂缝大小(3)裂缝间距裂缝宽度裂缝大小裂缝间距裂缝密度裂缝产状裂缝性质(4)裂缝密度体积裂缝密度影响因素：岩石成分、粒度、孔隙度、层厚、构造位置线性裂缝密度（裂缝率、裂缝频率）单位岩石长度的裂缝条数面积裂缝密度单位岩石面积的裂缝长度单位岩石体积的裂缝面积(5)裂缝产状

走向、倾向、倾角水平缝低角度缝高角度缝垂直缝(6)裂缝性质张开缝闭合缝半充填缝充填缝2.裂缝孔隙度和渗透率f=Vf/V=S*b/V=VfD*b(1)裂缝孔隙度f

一般小于0.5%；最大不超过2%。溶蚀f可大于2%。f+m=tKf=b3cos2/12h(2)裂缝渗透率Kt

=

Kf

+

KmKff=b2cos2/12内蕴裂缝渗透率裂缝渗透率流动方向（流动截面积为ab）（流动截面积为ah）总渗透率3.裂缝性储层的类型(1)裂缝型储层

f>>m

Kf

>>Km

(2)裂缝性特低渗-致密储层f<m

Kf

>>Km(3)裂缝性常规储层f<<m

Kf

>Km井眼裂缝的探测方法岩心观察分析测井解释地下裂缝的探测和预测方法自学裂缝预测方法统计分析方法曲率法现今地应力方法古应力场数值模拟地震方法

第五节

储层地质模型

ReservoirGeologicalModel自学为主基本概念从二维研究到三维研究平面（剖面）坐标变换栅状图（油层连通图）表征储层地质特征三维变化与分布的数字化模型。储层地质模型三维网格化（3Dgriding）三维网块赋值井数据和/或地震数据三维图形显示、任意旋转、任意切片从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。三维数据体储层概念模型针对某一种沉积类型或成因类型的储层，把它具代表性的特征抽象出来，加以典型化和概念化，建立一个对这类储层在研究区内具有普遍代表意义的储层地质模型。abcabc

目的：评价井设计、储量计算、开发可行性评价、优化油田开发方案

2.开发方案实施及油藏开发管理阶段基础资料：

开发井网+评价井

+地震资料储层静态模型针对某一具体油田(或开发区)的一个(或)一套储层，将其储层特征在三维空间上的变化和分布如实地加以描述而建立的地质模型。目的意义：优化开发实施方案及调整方案服务，如确定注采井别、射孔方案、作业施工、配产配注及油田开发动态分析等。3.注水开发中后期及三次采油阶段基础资料：加密井、检查井+动态资料

+开发井网+评价井储层预测模型

预测模型是比静态模型精度更高的储层地质模型。它要求对控制点间(井间)及以外地区的储层参数能作一定精度的内插和外推预测。

精度要求：

井间数十米甚至数米级规模目的意义：剩余油分布预测优化注水开发调整挖潜及三次采油方案第六节储层综合分类评价目的：提高勘探效率优化开发方案评价参数评价方法一、评价参数的优选根据评价目的选择参数：1.油藏评价阶段评价目的：确定主力区块、主力开发层系评价参数：

（1）有效厚度、有效厚度钻遇率、有效孔隙度

-----决定储量大小的主要因素

（2）渗透率

-----决定油气产量及采收率