3-1储层物性课件

石油天然气地质与勘探主讲人：张传河中国石油大学胜利学院石油天然气地质与勘探主讲人：张传河1石油天然气地质与勘探主讲人：张传河石油天然气地石油天然气地质与勘探绪论第一章石油、天然气、油田水的基本特征第二章

石油和天然气的成因第三章储集层和盖层第四章

石油和天然气的运移第五章油气聚集与油气藏的形成第六章油气藏的类型及特征

第七章油气聚集单元与油气分布第八章油气资源评价与勘探理论技术

第九章油气田勘探的程序和任务2石油天然气地质与勘探绪论22石油天然气地质与勘探绪论2石油天然气地质与勘探绪论22生成运移聚集分布3-1储层物性课件33-1储层物性课件3第三章储集层和盖层第一节储集层的岩石物性参数第二节碎屑岩储集层第三节碳酸盐岩储集层第四节特殊岩类储集层第五节

盖层的类型及其封盖机制

第三章储集层和盖层第一节储集层的岩石物性参数4第三章储集层和盖层第一节储集层的岩石物性参数第孔隙性：储存流体的数量渗透性：流体的渗滤能力具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的岩石称为储集岩。由储集岩所构成的地层称为储集层，简称储层。

基本特性：储集岩(层)孔隙性：储存流体的数量具有一定储集空间，能够储存和5孔隙性：储存流体的数量具有一定储集空间，能够储存和

若储集层中含有商业数量的油气——含油气层；或简称油层、气层已投入开采的含油气层——产层。

若储集层中含有商业数量的油气——含油气层；6

若储集层中含有商业数量的油气——含油气层；

若储集层中含有按岩类分为：碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层（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、低渗储层储集层的分类按岩类分为：储集层的分类7按岩类分为：储集层的分类按岩类分为：储集层的分类7

油气储层是油气藏的核心。储集层的层位、类型、发育特征、内部结构、分布范围以及物性变化规律等，与油气储量、产能、产量密切相关，直接影响到油气勘探、开发的部署。

油气储层是油气藏的核心。储集层的层位、类型、发育特征8油气储层是油气藏的核心。储集层的层位、类型、发育特征

覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层。

盖层之所以能够封盖油气，是由于它们具备相对低的孔隙度和渗透率。蒸发岩类、泥页岩类。

盖层覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层9覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层

储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。从理论上讲，任何岩石都可以作为油气储层，在组成地壳的沉积岩、火成岩和变质岩中都已发现有油气田，但99％以上的油气储量集中在沉积岩中，其中又以砂岩和碳酸盐岩储集层为主。储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。10储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。第一节储集层的岩石物性参数储集岩必备的两个特性为孔隙性和渗透性。——反映岩石储存流体和运输流体的能力的重要参数。岩石孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量；渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能，流体饱和度是反映储层有效性和油气储量计算的重要参数之一。因此，在油气勘探和开发过程中，潜在储集层的孔隙性、渗透性、含油（气）饱和度是必须要研究的几个方面，也是石油地质学研究的重要课题。

第一节储集层的岩石物性参数储集岩必备的两个特11第一节储集层的岩石物性参数储集岩必备的两个特第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性二、储集岩（层）的渗透三、岩石孔隙度与渗透率的关系四、流体饱和度五、储集层的孔隙结构第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性12第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性第一节一、储集岩（层）的孔隙性1.岩石中的孔隙：广义：岩石中未被固体物质充满的空间。包括孔隙（狭义）、溶洞和裂缝。狭义：岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶粒）内和填隙物内的空隙。

岩石中的孔隙，有大孔隙也有小孔隙；孔隙的形状有的很简单、有的很复杂。第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性1.岩石中的孔隙：第一节13一、储集岩（层）的孔隙性1.岩石中的孔隙：第一节孔隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，也影响岩石渗滤能力；喉道（Throat）——沟通孔隙的通道，主要影响岩石渗滤流体能力。根据不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分：孔隙

和

喉道孔隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，14孔隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，3-1储层物性课件153-1储层物性课件15原生孔隙——在沉积成岩过程中与岩石本身同时生成的孔隙。包括粒间孔隙、岩层层理、层面间的层间孔隙和喷发岩中的气孔等。――碎屑岩类储层主要储集空间。次生孔隙——沉积成岩之后的后生变化过程中，由于化学、物理等作用，使岩石组分溶解、收缩、破裂等产生的孔隙。

――溶蚀孔隙、收缩孔、裂隙。2、孔隙的类型（1）根据成因：2、孔隙的类型（1）根据成因：162、孔隙的类型（1）根据成因：2、孔隙的类型超毛细管孔隙——孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.25mm，重力作用下流体在其中自由流动。毛细管孔隙——孔径0.5-0.0002mm，裂缝宽0.25-0.0001mm，外力大于毛细管阻力时，流体可流动。微毛细管孔隙—孔径小于0.0002mm，裂缝宽度小于0.0001mm，流体在其中不能流动。（2）根据岩石中孔隙的大小：超毛细管孔隙——孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.2517超毛细管孔隙——孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.25

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将孔隙分为三种类型：

(1)超毛细管孔隙孔隙直径>0.5mm，裂缝宽度>0.25mm。在自然条件下，流体在其中可以自由流动。岩石中一些大的裂缝、溶洞及胶结疏松的砂层孔隙属此类型。

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将18根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将孔隙分为三种类型：

(2)毛细管孔隙孔隙直径介于0.5－0.0002mm之间，裂缝宽度介于0.25－0.0001mm之间。受毛细管力的作用，流体在这种孔隙中不能自由流动，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。一般砂岩中的孔隙多属此类型。

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将19根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将孔隙分为三种类型：

(3)微毛细管孔隙孔隙直径<0.0002mm，裂缝宽度<0.0001mm。在这种孔隙中，流体与周围介质分子之间的巨大引力，在通常温度和压力条件下，流体在其中不能流动。泥、页岩中的孔隙即属此类型根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将20根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；无效孔隙：微毛细管孔隙，死孔隙或孤立的孔隙。

（3）按其对流体渗流的影响：有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；（3）按其对流体渗21有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；（3）按其对流体渗总孔隙度越大，能容纳的流体量越多——岩石中全部孔隙体积占岩石总体积（Vt）的百分数。（1）总孔隙度3、孔隙度总孔隙度越大，能容纳的流体量越多——岩石中全22总孔隙度越大，能容纳的流体量越多——岩石中全——岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在其中渗滤的孔隙体积占岩石总体积（Vt）的百分数。有效孔隙度小于或等于总孔隙度。（2）有效孔隙度（率）——岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在23——岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在（1）直接法：岩心实测孔隙度

岩石体积、颗粒体积和孔隙体积——三个中测二个。抽提法：根据岩心抽提流体量或吸入流体量，如氮气、氦气。颗粒体积测试法：在测量岩样总体积的基础上再测量碾碎颗粒的体积。4．孔隙度的测定（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定24（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定（1）直接法：岩（1）直接法：岩心实测孔隙度

——实验室中常规孔隙度测定方法，利用从岩心上取来的小岩心柱样品在实验室中直接测定而得测：岩石体积、颗粒体积和孔隙体积——三个中测二个。抽提法：根据从岩心样品中抽提流体量或吸入岩心孔隙中的流体量测定相互连通的孔隙体积——可得有效孔隙度。最常用的流体是在岩石表面不被吸收的气体：氮气、氦气。颗粒体积测试法：在测量岩样总体积的基础上再测量碾碎颗粒的体积。实验测定的岩石孔隙度通常是在地表条件下进行的，测量结果往往大于地层中原始状态下的岩石孔隙度。

4．孔隙度的测定（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定25（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定（1）直接法：岩（2）间接法：解释孔隙度

利用各种地球物理参数，通过公式计算岩石孔隙度。测井法、地震法、试井法

4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定26（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔（2）间接法：解释孔隙度

利用各种地球物理参数，通过相应的公式计算地层中原始状态下的岩石孔隙度。测井法、地震法、试井法

测井解释孔隙度：通过测试储层的某些物理性质间接有效地提供储层孔隙度，包括传统的孔隙度测井（声波、中子和密度测井）和现代测井（脉冲中子测井和核磁共振测井）等。4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定27（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔在实际工作中，常常将直接法和间接法所求取的结果相互验证，补充、取长补短，以达综合使用之目的。但在碳酸盐岩储层中，孔隙度的解释仍然存在一定的挑战，因为在这类储层中次生孔隙所占的比重较大，特别是裂缝性储层，由于岩石本身孔隙度比较低，裂缝几乎成为唯一的孔隙类型，解释就成了关键问题。在实际工作中，常常将直接法和间接法所求取的结果相互验28在实际工作中，常常将直接法和间接法所求取的结果相互验渗透性用渗透率来表示：

一定压差下，岩石允许流体通过的能力。地层压力条件下流体能否通过渗透性岩石：砂岩非渗透性岩石：泥岩绝对、有效、相对渗透率二、储集岩（层）的渗透性渗透性用渗透率来表示：一定压差下，岩石允许流体通过的能力29渗透性用渗透率来表示：一定压差下，岩石允许流体通过的能力当单相流体通过横截面积为F、长度为L、压力差为（P1—P2）的一段孔隙介质呈层状流动时，1.绝对渗透率：K流体粘度为μ，则单位时间内通过这段岩石孔隙的流体量为：K——绝对渗透率，与岩石本身有关。当单相流体通过横截面积为F、长度为L、压力差为1.绝对渗透率30当单相流体通过横截面积为F、长度为L、压力差为1.绝对渗透率Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；F：液体通过岩石的截面积，厘米2；μ：液体的粘度，厘泊；L：岩石的长度，厘米；(P1-P2)：液体通过岩石前后的压差，大气压；K：岩石的渗透率，达西，标准单位为μｍ2，1达西=0.987μm2。K表示在一定压差下，液体能通过岩石的能力：K=[Q·μ·L]/[((P1-P2)·F]Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；31Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；Q：单位时间内对于气体来说，由于它与液体性质不同，受压力影响十分明显，当气体沿岩石由(高压力)流向(低压力)时，气体体积要发生膨胀，其体积流量通过各处截面积时都是变数，故达西公式中的体积流量应是通过岩石的平均流量。于是渗透率的公式可写成：对于气体来说，由于它与液体性质不同，受压力影响十分明显，当气32对于气体来说，由于它与液体性质不同，受压力影响十分明显，当气3-1储层物性课件333-1储层物性课件33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。分别用Ko、Kg、Kw表示。有效渗透率与绝对渗透率的比值即相对渗透率，变化值在0～1之间。

2.有效渗透率（相渗透率）相渗透率不仅与岩石本身性质有关，而且与其中的流体性质及它们的数量比例也有关。3.相对渗透率：Ko/K、Kg/K、Kw/K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，34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，油水饱和度与相对渗透率的关系曲线》油水饱和度与相对渗透率的关系曲线》35油水饱和度与相对渗透率的关系曲线》油水饱和度与相对渗透率的关3-1储层物性课件363-1储层物性课件36典型水湿性和油湿性油藏中油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线(LucaCosentino,2001)相对渗透率曲线与岩样的润湿性和岩心的非均质性密切相关。典型水湿性和油湿性油藏中油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线37典型水湿性和油湿性油藏中油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线各相异性对相对渗透率的影响(LucaCosentino,2001)

各相异性对相对渗透率的影响(LucaCosentino,238各相异性对相对渗透率的影响(LucaCosentino,21、直接测定（实测渗透率）储层的岩样实验室渗透率测定仪

——绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率一般先将岩样抽提、洗净、烘干，制成一定的几何形状，在一定温压下，应用空气、氮气或水渗透岩样来直接测定。2、间接测定（解释渗透率）利用岩石渗透率与其它参数之间的关系，应用一些经验公式，利用地球物理测井资料、水动力学试井资料、地震资料等资料间接地计算出渗透率。

4．渗透率的测定方法1、直接测定（实测渗透率）4．渗透率的测定方法391、直接测定（实测渗透率）4．渗透率的测定方法1、直接测定（三、岩石孔隙度与渗透率的关系

1、碎屑岩储层有效孔隙度φe

与渗透率K

有较好的正相关关系。φe↑，K↑，大体呈指数函数关系。

级别有效孔隙度%绝对K（10－3μm2）储层评价Ⅰ＞20＞1000极好Ⅱ20－151000－500好Ⅲ15－10500－100中Ⅳ10－5100－1较差Ⅴ＜510－1低渗透VI/＜1致密〈碎屑岩储层评价标准表〉三、岩石孔隙度与渗透率的关系1、碎屑岩储层级别有效孔隙度40三、岩石孔隙度与渗透率的关系1、碎屑岩储层级别有效孔隙度岩石物性分级标准（中国石油天然气行业标准，SY/T5717—95）

级别

特高高中低特低渗透率（×10-3μm2）>2000500～2000100～500>10～100≤10孔隙度（％）>3025～3015～2510～15≤10岩石物性分级标准（中国石油天然气行业标准，SY/T5741岩石物性分级标准（中国石油天然气行业标准，SY/T57图：砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图1-粉砂岩，2-细砂岩，3-粗-中粒砂岩图：砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图42图：砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图图：砂岩有效孔隙度3-1储层物性课件433-1储层物性课件432、碳酸盐岩储层

一般孔隙度与渗透率无明显关系；缝洞不发育者的颗粒碳酸盐岩（如颗粒灰岩、晶粒白云岩），以粒间孔隙为主，φe↑，K↑。

裂缝发育者（如泥灰岩、致密石灰岩），裂缝比孔隙对K的影响大。

三、孔隙度与渗透率的关系2、碳酸盐岩储层三、孔隙度与渗透率的关系442、碳酸盐岩储层三、孔隙度与渗透率的关系2、碳酸盐岩储层三、孔隙度和渗透率的关系（据Coalson等,1990）

孔隙度和渗透率的关系（据Coalson等,1990）45孔隙度和渗透率的关系（据Coalson等,1990）孔3.岩浆岩、变质岩储层储集空间以溶蚀孔、裂缝为主，裂缝的影响较大，孔隙度与渗透率相关性差。裂缝发育，渗透率很高裂缝不发育，特低孔渗性储层三、孔隙度与渗透率的关系3.岩浆岩、变质岩储层三、孔隙度与渗透率的关系463.岩浆岩、变质岩储层三、孔隙度与渗透率的关系3.岩浆岩、变四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所占据。油、气、水在储层孔隙中的含量分别占总孔隙体积的百分数称为油、气、水的饱和度。在油藏投入开发之前，所测得油层岩石孔隙空间中的流体饱和度称之为原始含油、含气、含水饱和度，是储量计算最重要的参数。在开发阶段所测定的流体饱和度，称之为目前的含油、含气、含水饱和度，是开发方案调整的重要参数。

1．流体饱和度四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所47四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所占据。油、气、水在储层孔隙中的含量分别占总孔隙体积的百分数称为油、气、水的饱和度。1．流体饱和度四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流48四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流式中：So、Sw、Sg——分别为油、水、气的饱和度,％。Vo、Vw、Vg——分别为油、水、气在储集空间中所占的体积，cm3；Vr、Vp——分别为岩样和岩样中储集空间的体积，cm3；φ——岩石的总孔隙度，％；式中：49式中：式中：49

任何油气储层中均含有一定数量的不可动水，即通常所指的“束缚水”或“残余水”。相应的饱和度称为束缚水饱和度，用符号Swc表示。

亲水岩石颗粒表面的薄膜滞水微细毛管孔道中的毛管滞水2．束缚水饱和度任何油气储层中均含有一定数量的不可动水，即通常所指的50任何油气储层中均含有一定数量的不可动水，即通常所指的——储层孔隙结构、泥质含量、流体性质岩石的孔隙越小、泥质含量高、连通性愈差、微毛管孔隙愈发育，则渗透性愈差、束缚水饱和度愈高。一般水对岩石的润湿性愈好、油水界面张力愈大，则岩石的束缚水饱和度愈高。

影响束缚水的主要因素：——储层孔隙结构、泥质含量、流体性质影响束缚水的主要因素：51——储层孔隙结构、泥质含量、流体性质影响束缚水的主要因素：—实验室岩心测试：抽提法：直接测试岩心孔隙中的流体量毛细管压力测试法矿场测试：以测井技术为基础的饱和度测定方法以油藏工程为基础的分析方法3．储层流体饱和度的测定方法实验室岩心测试：3．储层流体饱和度的测定方法52实验室岩心测试：3．储层流体饱和度的测定方法实验室岩心测试：在应用流体饱和度时，必须注意以下因素：1.油气层内流体饱和度的分布是不均质的；2.油气层中，油、气、水的饱和度将随油气采出程度的不同而发生变化；3.油气层中，因束缚水为不可动水，所以在相对渗透率实验中，可将其看成是岩石的一部分。知道束缚水饱和度(Swe)就能计算出油藏的原始含油饱和度(Soi)。Soi=1-Swe在应用流体饱和度时，必须注意以下因素：53在应用流体饱和度时，必须注意以下因素：在应用五、储集层的孔隙结构岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系。五、储集层的孔隙结构岩石所具有的孔隙和喉道的几何54五、储集层的孔隙结构岩石所具有的孔隙和喉道的几何特征：Pc→Pd后，汞才开始大量注入岩石。——排替压力。排替压力（Pd）：非润湿相开始大量注入岩样中最大连通喉道时所需克服的毛细管压力。润湿相流体被非润湿相流体排替所需要的最小压力。Pd越小，说明岩样中最大连通孔喉越大，大孔喉越多，孔隙结构越好。特征：Pc→Pd后，汞才开始大量注入岩石。——排替压力。排替55特征：Pc→Pd后，汞才开始大量注入岩石。——排替压力。排替残余水未被汞注入的孔隙体积百分数，称最小非饱和的孔隙体系百分数（Smin%）。Pc达到Pb后，注入汞量基本不再增加。残余水未被汞注入的孔隙体积百分数，称最小非饱和的孔隙体系56残余水未被汞注入的孔隙体积百分数，称最小非饱和的孔隙体系孔隙等效半径r，按一定范围计算其百分含量，并作孔喉等效半径分布图。R越集中越大，孔隙结构越好。孔隙等效半径r，按一定范围计算其百分含量，并作孔喉等效半径分57孔隙等效半径r，按一定范围计算其百分含量，并作孔喉等效半径分所以，通常用Pd、r、Smin%、Pc50作为定量描述孔隙结构的参数。非润湿相汞饱和度为50%时对应的毛细管压力，称饱和度中值压力（Pc50）：

Pc50对应的孔喉半径≈平均喉道半径所以，通常用Pd、r、Smin%、Pc50作为定量描述孔隙结58所以，通常用Pd、r、Smin%、Pc50作为定量描述孔隙结图3-6毛细管压力曲线特征I-注入曲线，W-退出曲线图3-6毛细管压力曲线特征59图3-6毛细管压力曲线特征图3-6毛细管压力曲线3-1储层物性课件603-1储层物性课件603-1储层物性课件613-1储层物性课件61第一节储集层的岩石物性参数储集岩（层）的孔隙性储集岩（层）的渗透岩石孔隙度与渗透率的关系流体饱和度储集层的孔隙结构第一节储集层的岩石物性参数储集岩（层）的孔隙性62第一节储集层的岩石物性参数储集岩（层）的孔隙性第一节石油天然气地质与勘探主讲人：张传河中国石油大学胜利学院石油天然气地质与勘探主讲人：张传河63石油天然气地质与勘探主讲人：张传河石油天然气地石油天然气地质与勘探绪论第一章石油、天然气、油田水的基本特征第二章

石油和天然气的成因第三章储集层和盖层第四章

石油和天然气的运移第五章油气聚集与油气藏的形成第六章油气藏的类型及特征

第七章油气聚集单元与油气分布第八章油气资源评价与勘探理论技术

第九章油气田勘探的程序和任务64石油天然气地质与勘探绪论264石油天然气地质与勘探绪论64石油天然气地质与勘探绪论264生成运移聚集分布3-1储层物性课件653-1储层物性课件65第三章储集层和盖层第一节储集层的岩石物性参数第二节碎屑岩储集层第三节碳酸盐岩储集层第四节特殊岩类储集层第五节

盖层的类型及其封盖机制

第三章储集层和盖层第一节储集层的岩石物性参数66第三章储集层和盖层第一节储集层的岩石物性参数第孔隙性：储存流体的数量渗透性：流体的渗滤能力具有一定储集空间，能够储存和渗滤流体的岩石称为储集岩。由储集岩所构成的地层称为储集层，简称储层。

基本特性：储集岩(层)孔隙性：储存流体的数量具有一定储集空间，能够储存和67孔隙性：储存流体的数量具有一定储集空间，能够储存和

若储集层中含有商业数量的油气——含油气层；或简称油层、气层已投入开采的含油气层——产层。

若储集层中含有商业数量的油气——含油气层；68

若储集层中含有商业数量的油气——含油气层；

若储集层中含有按岩类分为：碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层（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、低渗储层储集层的分类按岩类分为：储集层的分类69按岩类分为：储集层的分类按岩类分为：储集层的分类69

油气储层是油气藏的核心。储集层的层位、类型、发育特征、内部结构、分布范围以及物性变化规律等，与油气储量、产能、产量密切相关，直接影响到油气勘探、开发的部署。

油气储层是油气藏的核心。储集层的层位、类型、发育特征70油气储层是油气藏的核心。储集层的层位、类型、发育特征

覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层。

盖层之所以能够封盖油气，是由于它们具备相对低的孔隙度和渗透率。蒸发岩类、泥页岩类。

盖层覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层71覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层

储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。从理论上讲，任何岩石都可以作为油气储层，在组成地壳的沉积岩、火成岩和变质岩中都已发现有油气田，但99％以上的油气储量集中在沉积岩中，其中又以砂岩和碳酸盐岩储集层为主。储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。72储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。第一节储集层的岩石物性参数储集岩必备的两个特性为孔隙性和渗透性。——反映岩石储存流体和运输流体的能力的重要参数。岩石孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量；渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能，流体饱和度是反映储层有效性和油气储量计算的重要参数之一。因此，在油气勘探和开发过程中，潜在储集层的孔隙性、渗透性、含油（气）饱和度是必须要研究的几个方面，也是石油地质学研究的重要课题。

第一节储集层的岩石物性参数储集岩必备的两个特73第一节储集层的岩石物性参数储集岩必备的两个特第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性二、储集岩（层）的渗透三、岩石孔隙度与渗透率的关系四、流体饱和度五、储集层的孔隙结构第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性74第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性第一节一、储集岩（层）的孔隙性1.岩石中的孔隙：广义：岩石中未被固体物质充满的空间。包括孔隙（狭义）、溶洞和裂缝。狭义：岩石中颗粒（晶粒）间、颗粒（晶粒）内和填隙物内的空隙。

岩石中的孔隙，有大孔隙也有小孔隙；孔隙的形状有的很简单、有的很复杂。第一节储集层的岩石物性参数一、储集岩（层）的孔隙性1.岩石中的孔隙：第一节75一、储集岩（层）的孔隙性1.岩石中的孔隙：第一节孔隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，也影响岩石渗滤能力；喉道（Throat）——沟通孔隙的通道，主要影响岩石渗滤流体能力。根据不同部位在流体储存和流动过程所起作用的差异分：孔隙

和

喉道孔隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，76孔隙（Pore）：空隙中的粗大部分，既影响储存流体的数量，3-1储层物性课件773-1储层物性课件77原生孔隙——在沉积成岩过程中与岩石本身同时生成的孔隙。包括粒间孔隙、岩层层理、层面间的层间孔隙和喷发岩中的气孔等。――碎屑岩类储层主要储集空间。次生孔隙——沉积成岩之后的后生变化过程中，由于化学、物理等作用，使岩石组分溶解、收缩、破裂等产生的孔隙。

――溶蚀孔隙、收缩孔、裂隙。2、孔隙的类型（1）根据成因：2、孔隙的类型（1）根据成因：782、孔隙的类型（1）根据成因：2、孔隙的类型超毛细管孔隙——孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.25mm，重力作用下流体在其中自由流动。毛细管孔隙——孔径0.5-0.0002mm，裂缝宽0.25-0.0001mm，外力大于毛细管阻力时，流体可流动。微毛细管孔隙—孔径小于0.0002mm，裂缝宽度小于0.0001mm，流体在其中不能流动。（2）根据岩石中孔隙的大小：超毛细管孔隙——孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.2579超毛细管孔隙——孔隙直径大于0.5mm，裂缝宽度大于0.25

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将孔隙分为三种类型：

(1)超毛细管孔隙孔隙直径>0.5mm，裂缝宽度>0.25mm。在自然条件下，流体在其中可以自由流动。岩石中一些大的裂缝、溶洞及胶结疏松的砂层孔隙属此类型。

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将80根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将孔隙分为三种类型：

(2)毛细管孔隙孔隙直径介于0.5－0.0002mm之间，裂缝宽度介于0.25－0.0001mm之间。受毛细管力的作用，流体在这种孔隙中不能自由流动，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。一般砂岩中的孔隙多属此类型。

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将81根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将

根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将孔隙分为三种类型：

(3)微毛细管孔隙孔隙直径<0.0002mm，裂缝宽度<0.0001mm。在这种孔隙中，流体与周围介质分子之间的巨大引力，在通常温度和压力条件下，流体在其中不能流动。泥、页岩中的孔隙即属此类型根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将82根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用的不同，将有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；无效孔隙：微毛细管孔隙，死孔隙或孤立的孔隙。

（3）按其对流体渗流的影响：有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；（3）按其对流体渗83有效孔隙：连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙；（3）按其对流体渗总孔隙度越大，能容纳的流体量越多——岩石中全部孔隙体积占岩石总体积（Vt）的百分数。（1）总孔隙度3、孔隙度总孔隙度越大，能容纳的流体量越多——岩石中全84总孔隙度越大，能容纳的流体量越多——岩石中全——岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在其中渗滤的孔隙体积占岩石总体积（Vt）的百分数。有效孔隙度小于或等于总孔隙度。（2）有效孔隙度（率）——岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在85——岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在（1）直接法：岩心实测孔隙度

岩石体积、颗粒体积和孔隙体积——三个中测二个。抽提法：根据岩心抽提流体量或吸入流体量，如氮气、氦气。颗粒体积测试法：在测量岩样总体积的基础上再测量碾碎颗粒的体积。4．孔隙度的测定（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定86（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定（1）直接法：岩（1）直接法：岩心实测孔隙度

——实验室中常规孔隙度测定方法，利用从岩心上取来的小岩心柱样品在实验室中直接测定而得测：岩石体积、颗粒体积和孔隙体积——三个中测二个。抽提法：根据从岩心样品中抽提流体量或吸入岩心孔隙中的流体量测定相互连通的孔隙体积——可得有效孔隙度。最常用的流体是在岩石表面不被吸收的气体：氮气、氦气。颗粒体积测试法：在测量岩样总体积的基础上再测量碾碎颗粒的体积。实验测定的岩石孔隙度通常是在地表条件下进行的，测量结果往往大于地层中原始状态下的岩石孔隙度。

4．孔隙度的测定（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定87（1）直接法：岩心实测孔隙度4．孔隙度的测定（1）直接法：岩（2）间接法：解释孔隙度

利用各种地球物理参数，通过公式计算岩石孔隙度。测井法、地震法、试井法

4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定88（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔（2）间接法：解释孔隙度

利用各种地球物理参数，通过相应的公式计算地层中原始状态下的岩石孔隙度。测井法、地震法、试井法

测井解释孔隙度：通过测试储层的某些物理性质间接有效地提供储层孔隙度，包括传统的孔隙度测井（声波、中子和密度测井）和现代测井（脉冲中子测井和核磁共振测井）等。4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定89（2）间接法：解释孔隙度4．孔隙度的测定（2）间接法：解释孔在实际工作中，常常将直接法和间接法所求取的结果相互验证，补充、取长补短，以达综合使用之目的。但在碳酸盐岩储层中，孔隙度的解释仍然存在一定的挑战，因为在这类储层中次生孔隙所占的比重较大，特别是裂缝性储层，由于岩石本身孔隙度比较低，裂缝几乎成为唯一的孔隙类型，解释就成了关键问题。在实际工作中，常常将直接法和间接法所求取的结果相互验90在实际工作中，常常将直接法和间接法所求取的结果相互验渗透性用渗透率来表示：

一定压差下，岩石允许流体通过的能力。地层压力条件下流体能否通过渗透性岩石：砂岩非渗透性岩石：泥岩绝对、有效、相对渗透率二、储集岩（层）的渗透性渗透性用渗透率来表示：一定压差下，岩石允许流体通过的能力91渗透性用渗透率来表示：一定压差下，岩石允许流体通过的能力当单相流体通过横截面积为F、长度为L、压力差为（P1—P2）的一段孔隙介质呈层状流动时，1.绝对渗透率：K流体粘度为μ，则单位时间内通过这段岩石孔隙的流体量为：K——绝对渗透率，与岩石本身有关。当单相流体通过横截面积为F、长度为L、压力差为1.绝对渗透率92当单相流体通过横截面积为F、长度为L、压力差为1.绝对渗透率Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；F：液体通过岩石的截面积，厘米2；μ：液体的粘度，厘泊；L：岩石的长度，厘米；(P1-P2)：液体通过岩石前后的压差，大气压；K：岩石的渗透率，达西，标准单位为μｍ2，1达西=0.987μm2。K表示在一定压差下，液体能通过岩石的能力：K=[Q·μ·L]/[((P1-P2)·F]Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；93Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；Q：单位时间内对于气体来说，由于它与液体性质不同，受压力影响十分明显，当气体沿岩石由(高压力)流向(低压力)时，气体体积要发生膨胀，其体积流量通过各处截面积时都是变数，故达西公式中的体积流量应是通过岩石的平均流量。于是渗透率的公式可写成：对于气体来说，由于它与液体性质不同，受压力影响十分明显，当气94对于气体来说，由于它与液体性质不同，受压力影响十分明显，当气3-1储层物性课件953-1储层物性课件95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。分别用Ko、Kg、Kw表示。有效渗透率与绝对渗透率的比值即相对渗透率，变化值在0～1之间。

2.有效渗透率（相渗透率）相渗透率不仅与岩石本身性质有关，而且与其中的流体性质及它们的数量比例也有关。3.相对渗透率：Ko/K、Kg/K、Kw/K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，96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，油水饱和度与相对渗透率的关系曲线》油水饱和度与相对渗透率的关系曲线》97油水饱和度与相对渗透率的关系曲线》油水饱和度与相对渗透率的关3-1储层物性课件983-1储层物性课件98典型水湿性和油湿性油藏中油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线(LucaCosentino,2001)相对渗透率曲线与岩样的润湿性和岩心的非均质性密切相关。典型水湿性和油湿性油藏中油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线99典型水湿性和油湿性油藏中油-水饱和度与相对渗透率的关系曲线各相异性对相对渗透率的影响(LucaCosentino,2001)

各相异性对相对渗透率的影响(LucaCosentino,2100各相异性对相对渗透率的影响(LucaCosentino,21、直接测定（实测渗透率）储层的岩样实验室渗透率测定仪

——绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率一般先将岩样抽提、洗净、烘干，制成一定的几何形状，在一定温压下，应用空气、氮气或水渗透岩样来直接测定。2、间接测定（解释渗透率）利用岩石渗透率与其它参数之间的关系，应用一些经验公式，利用地球物理测井资料、水动力学试井资料、地震资料等资料间接地计算出渗透率。

4．渗透率的测定方法1、直接测定（实测渗透率）4．渗透率的测定方法1011、直接测定（实测渗透率）4．渗透率的测定方法1、直接测定（三、岩石孔隙度与渗透率的关系

1、碎屑岩储层有效孔隙度φe

与渗透率K

有较好的正相关关系。φe↑，K↑，大体呈指数函数关系。

级别有效孔隙度%绝对K（10－3μm2）储层评价Ⅰ＞20＞1000极好Ⅱ20－151000－500好Ⅲ15－10500－100中Ⅳ10－5100－1较差Ⅴ＜510－1低渗透VI/＜1致密〈碎屑岩储层评价标准表〉三、岩石孔隙度与渗透率的关系1、碎屑岩储层级别有效孔隙度102三、岩石孔隙度与渗透率的关系1、碎屑岩储层级别有效孔隙度岩石物性分级标准（中国石油天然气行业标准，SY/T5717—95）

级别

特高高中低特低渗透率（×10-3μm2）>2000500～2000100～500>10～100≤10孔隙度（％）>3025～3015～2510～15≤10岩石物性分级标准（中国石油天然气行业标准，SY/T57103岩石物性分级标准（中国石油天然气行业标准，SY/T57图：砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图1-粉砂岩，2-细砂岩，3-粗-中粒砂岩图：砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图104图：砂岩有效孔隙度与气体渗透率的关系图图：砂岩有效孔隙度3-1储层物性课件1053-1储层物性课件1052、碳酸盐岩储层

一般孔隙度与渗透率无明显关系；缝洞不发育者的颗粒碳酸盐岩（如颗粒灰岩、晶粒白云岩），以粒间孔隙为主，φe↑，K↑。

裂缝发育者（如泥灰岩、致密石灰岩），裂缝比孔隙对K的影响大。

三、孔隙度与渗透率的关系2、碳酸盐岩储层三、孔隙度与渗透率的关系1062、碳酸盐岩储层三、孔隙度与渗透率的关系2、碳酸盐岩储层三、孔隙度和渗透率的关系（据Coalson等,1990）

孔隙度和渗透率的关系（据Coalson等,1990）107孔隙度和渗透率的关系（据Coalson等,1990）孔3.岩浆岩、变质岩储层储集空间以溶蚀孔、裂缝为主，裂缝的影响较大，孔隙度与渗透率相关性差。裂缝发育，渗透率很高裂缝不发育，特低孔渗性储层三、孔隙度与渗透率的关系3.岩浆岩、变质岩储层三、孔隙度与渗透率的关系1083.岩浆岩、变质岩储层三、孔隙度与渗透率的关系3.岩浆岩、变四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所占据。油、气、水在储层孔隙中的含量分别占总孔隙体积的百分数称为油、气、水的饱和度。在油藏投入开发之前，所测得油层岩石孔隙空间中的流体饱和度称之为原始含油、含气、含水饱和度，是储量计算最重要的参数。在开发阶段所测定的流体饱和度，称之为目前的含油、含气、含水饱和度，是开发方案调整的重要参数。

1．流体饱和度四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所109四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所四、流体饱和度储层岩石孔隙空间中，一般为水和烃类等流体所占据。油、气、水在