地下地質(zhì)-第5章儲層研究

油氣田地下地質(zhì)學subsurfaceGeologyofOilandGasFields

第三章

油氣田地下儲層研究Reseachonthereservoirsofoilandgasfields

第三章

油氣田地下儲層研究Reseachonthereservoirsofoilandgasfields

凡是具有一定的連通孔隙，能使流體儲存并在其中滲濾的巖石（層）稱為儲集巖（層）。

如果儲集層中儲存了油氣稱為含油氣層，業(yè)已開采的含油氣層稱為產(chǎn)層。世界上絕大多數(shù)油氣藏的含油氣層是沉積巖（主要是砂巖、灰?guī)r和白云巖），只有少數(shù)油氣藏的含油氣層是巖漿巖和變質(zhì)巖。儲集層是形成油氣藏最具價值的地質(zhì)實體之一。沒有儲集層就沒有油氣藏。儲集層的特性是控制地下油氣分布狀況，油氣儲量及產(chǎn)能的重要因素；也是油氣田勘探、開發(fā)的基礎(chǔ)資料之一。

第一節(jié)儲集層的類型

按巖石類型常將儲集層分為:碎屑巖儲集層Clasticreservoir碳酸鹽巖儲集層Carbonatereservoir其它巖類儲集層Reservoirsofotherrocks主要儲集空間類型孔隙型儲集層Porousreservoir裂縫型儲集層Fracturedreservoir溶洞型儲集層cavernousreservoir復(fù)合類型compositereservoir孔隙度和滲透率的大小常規(guī)儲集層Conventionalreservoir低滲透儲集層

low-permeabiliyreservoir致密儲集層Tightreservoir分類碎屑巖孔隙度(%)非碎屑巖基質(zhì)孔隙度(%)特高≥30－高≥25～<30≥10中≥15～<25≥5～<10低≥10～<15≥2～<5特低<10<2分類空氣滲透率(md)特高≥1000高≥500～<1000中≥50～<500低≥5～<50特低<5孔隙成因類型

Genetictypesofpores根據(jù)孔隙的形成時間及成因，將其分為原生孔隙(primaryporosity)和次生孔隙(secondaryporosity)兩大類。原生孔隙主要是指在沉積時期形成的與巖石組構(gòu)有關(guān)的孔隙，它們在成巖期可以發(fā)生一些變化。原生孔隙包括粒間孔隙、粒內(nèi)孔隙、生物骨架孔隙、生物體腔孔隙、遮蔽孔隙、鳥眼孔隙和生物潛穴等。粒間孔隙(Intragranularporosity)：是指碎屑顆?；蛄Ｐ贾g未被基質(zhì)填積和膠結(jié)物充填的原始孔隙空間。次生孔隙是指在沉積期后發(fā)生的，受成巖后生作用控制的孔隙，它包括晶間孔隙和溶孔、溶洞和裂縫。次生孔隙是碳酸鹽巖儲層重要的儲集空間。儲層的孔隙類型和孔喉分布特征影響儲層物性的主要因素溶蝕作用對儲層條件的改善起到了重要作用

孔隙類型以原生粒間孔和粒間溶孔為主(準噶爾盆地

)溶洞和裂縫

Vugsandfractures溶洞和溶孔之間沒有嚴格的區(qū)別，一般孔徑大于2mm者稱溶洞，小于此者稱溶孔?？讖?～10mm為小型溶洞；10～500mm為中型溶洞；而孔徑大于500mm者稱洞穴。溶洞多半發(fā)育在厚層質(zhì)純的石灰?guī)r和白云巖中。古巖溶分布的地區(qū)和層段形成了良好儲層。儲層裂縫分為構(gòu)造裂縫(Tectonicfracture)和非構(gòu)造裂縫(atectonicfracture)兩大類。非構(gòu)造裂縫又可分為成巖裂縫、風化裂縫和壓溶裂縫3類。

溶蝕作用在縱向上具有明顯的分帶特征，結(jié)合本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖溶蝕縫洞發(fā)育的特征，在縱向上劃分為三個分帶：裂縫(Fracture)

構(gòu)造裂縫和非構(gòu)造裂縫兩大類。非構(gòu)造裂縫又可分為成巖裂縫、風化裂縫和壓溶裂縫3類。構(gòu)造裂縫

(Tectonicfracture)

系指在構(gòu)造應(yīng)力作用下，構(gòu)造應(yīng)力超過巖石的彈性限度，巖石發(fā)生破裂而形成的裂縫。它的特點是邊緣平直，延伸遠，成組出現(xiàn)，具有明顯的方向性。

成巖裂縫(Diageneticfracture)

它是指沉積物在石化過程中被壓實、失水收縮或重結(jié)晶等情況下形成的一些裂縫。裂縫一般受層理限制，不穿層，多數(shù)平行層面，裂縫面彎曲、形狀不規(guī)則，有時有分枝現(xiàn)象。

風化裂縫又稱溶蝕裂縫，它是指古風化殼由于地表水淋濾和地下水滲濾溶蝕所形成或所改造的裂縫，此類裂縫大小不均、形態(tài)奇特、縫隙邊緣具有明顯的氧化暈圈。這類裂縫發(fā)育深度視潛水面的深度而異。由于淋濾和溶蝕作用形成的裂縫網(wǎng)對液體流動不會產(chǎn)生什么阻力，因此，具風化裂縫的巖層滲透率比周圍致密巖層要高得多。

壓溶裂縫成分不太均勻的碳酸鹽巖，在上覆地層靜壓力作用下，富含二氧化碳的地下水沿裂縫或?qū)永砹鲃?，發(fā)生選擇性溶解而形成，常見的是縫合線。縫合線中常殘留有許多泥質(zhì)和瀝青，其作為油氣儲集空間意義不大，但對油氣的滲濾有一定的作用。

沙47井，5443米，構(gòu)造裂隙半充填泥質(zhì)，示滲流帶巖溶特征

所謂儲層非均質(zhì)性是指油氣儲層在沉積、成巖及后期構(gòu)造作用的綜合影響下，儲層的空間分布及內(nèi)部屬性的不均勻變化。巖石的非均質(zhì)性主要是在原始沉積過程中形成的，也可能是后來的成巖作用、構(gòu)造變動造成的。可以說沉積環(huán)境主要控制著儲層巖石非均質(zhì)性，而巖石的非均質(zhì)性又進而控制著儲層孔隙空間中流體的非均質(zhì)分布和流動。第二節(jié)儲層非均質(zhì)性研究Researchontheheterogeneityofreservoirs1.概念

雖然儲層的許多性質(zhì)(如厚度、孔隙度、滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)、共存水飽和度等)都是非均質(zhì)的，但是在油田開發(fā)地質(zhì)研究中，把滲透率視為非均質(zhì)性的集中表現(xiàn)，因為滲透率的各向異性和空間位置組合是決定儲層采收率的主要因素(Weber，1986年)，這是對儲層非均質(zhì)性本質(zhì)的揭示。

儲層的非均質(zhì)性可以根據(jù)非均質(zhì)規(guī)模大小、成因和對流體的影響程度來進行分類。目前較為流行的多種分類方法基本上都是按規(guī)模大小來分的。A.Pettjohn等(1973)提出的儲層非均質(zhì)性分類2．儲層非均質(zhì)性的分類2．儲層非均質(zhì)性的分類Ha1dorsen(1983)提出的四個級別，即微觀非均質(zhì)性(孔隙和砂粒規(guī)模)、宏觀非均質(zhì)性(通常的巖心規(guī)模)、大型非均質(zhì)性(模擬網(wǎng)格規(guī)模)和巨型非均質(zhì)性(地層或區(qū)域規(guī)模)。

裘亦楠(1987，1989年)根據(jù)我國陸相儲層特征及生產(chǎn)實踐，把碎屑巖儲層的非均質(zhì)性由小到大分成四級，即：

(1)微觀孔隙非均質(zhì)性，包括孔喉分布、孔隙類型、粘土基質(zhì)等；

(2)層內(nèi)非均質(zhì)性，包括粒度韻律性、層理構(gòu)造序列、滲透率差異程度及高滲段位置、層內(nèi)不連續(xù)泥質(zhì)夾層分布頻率和大小，以及其他不滲透隔層特征、全層規(guī)模的垂直滲透率與水平滲透率比值等；

(3)平面非均質(zhì)性，包括砂體成因單元連通程度、平面孔隙度和滲透率的變化及非均質(zhì)程度、滲透率的方向性；

(4)層間非均質(zhì)性，包括層系的旋回性，砂層間滲透率的非均質(zhì)程度、隔層分布，特殊類型層的分布，層組和小層劃分等。這一分類方案目前國內(nèi)已普遍采用。2．儲層非均質(zhì)性的分類

1989年6月在美國Da11as舉行的第二屆國際儲層表征技術(shù)研討會上，大量論文都涉及到儲層非均質(zhì)性問題。目前國內(nèi)外已投入開發(fā)的大量油田都已進入中高含水期和產(chǎn)量遞減階段，大量可動原油還采不出來，人們寄希望于通過對儲層非均質(zhì)性的深入研究達到提高采收率的根本目的。

3．研究儲層非均質(zhì)性的意義3．研究儲層非均質(zhì)性的意義

在制定開發(fā)方案時，必須充分考慮儲層的基本形態(tài)、大小規(guī)模、流體的分布、主力層與非主力層等。在注水開發(fā)中，關(guān)鍵是解決好開發(fā)中表現(xiàn)出的層間、層內(nèi)和平面矛盾，而儲層的層間、層內(nèi)和平面非均質(zhì)性正是導(dǎo)致這三大矛盾的根本原因。同時，儲層非均質(zhì)性直接影響水驅(qū)采收率的大小。微觀非均質(zhì)性直接影響驅(qū)油效率的高低，層內(nèi)和層間非均質(zhì)性直接影響厚度波及系數(shù)的大小，而平面非均質(zhì)性直接影響著面積波及系數(shù)的大小。在搞清儲層各種非均質(zhì)性的前提下，才能提出針對性強的調(diào)整方案與增產(chǎn)挖潛的各種措施，提高采收率。二、層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個單砂層在垂向上的儲層性質(zhì)變化，包括層內(nèi)垂向上滲透率的差異程度、高滲透率段所處的位置、層內(nèi)粒度韻律、滲透率韻律及滲透率的非均質(zhì)程度、層內(nèi)不連續(xù)的泥質(zhì)薄夾層的分布。1．粒度韻律

單砂層內(nèi)碎屑顆粒的粒度大小在垂向上的變化稱為粒度韻律，它受沉積環(huán)境和沉積方式的控制。（1）正韻律：顆粒粒度自下而上由粗變細，常常導(dǎo)致物性自下而上變差。（2）反韻律：顆粒粒度自下而上由細變粗，往往導(dǎo)致巖石物性自下而上變好。（3）均質(zhì)韻律：顆粒粒度在垂向上變化無韻律或均質(zhì)韻律。（4）復(fù)合韻律：即正、反韻律的組合。正韻律的疊置稱為復(fù)合正韻律，反韻律的疊置稱為復(fù)合反韻律。上下粗，中間細者稱為正反復(fù)合韻律。上下細，中間粗者稱為反正復(fù)合韻律。

2．沉積構(gòu)造

在碎屑巖儲層中，層理是常見的沉積構(gòu)造，有平行層理、斜層理、交錯層理、波狀層理、遞變層理、塊狀層理、水平層理等。層理類型受沉積環(huán)境和水流條件的控制，層理的方向決定滲透率的方向。因此，需要研究各類紋層的巖性、產(chǎn)狀、組合關(guān)系及分布規(guī)律，以便了解滲透率的方向性。

3．滲透率韻律

滲透率在縱向上的變化受韻律性的控制，不同的韻律層具有不同的滲透率韻律。同粒度韻律一樣，滲透率韻律可分為正韻律、反韻律、均質(zhì)韻律和復(fù)合韻律等。

4．垂直滲透率與水平滲透率的比值Ke/K1這一比值對油層注水開發(fā)中的水洗效果有較大的影響。Ke/K1小，說明流體垂向滲透能力相對較低，層內(nèi)水洗波及厚度可能較小。

5．滲透率非均質(zhì)程度

（1）滲透率變異系數(shù)Vk

一般當Vk＜0.5時為均勻型；當0.5＜Vk＜0.7時為較均勻，當Vk＞0.7時為不均勻型。

（2）滲透率突進系數(shù)Tk

砂層中最大滲透率與砂層平均滲透率的比值。

當Tk＜2為均勻型，當Tk為2～3時為較均勻型，當Tk＞3時為不均勻型。

（3）滲透率級差Jk

層內(nèi)最大滲透率與最小滲透率的比值。滲透率級差越大，反映滲透率的非均質(zhì)性越強，反之非均質(zhì)性越弱。

滲透率均質(zhì)系數(shù)Kp顯然值小于1，越接近1，均質(zhì)性越好。

6．夾層的分布頻率和分布密度

泥質(zhì)夾層的分布是不穩(wěn)定的，它可造成油層剖面上垂直和水平方向上的滲透率變化。（1）夾層分布頻率：即每米儲層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)夾層的個數(shù)（個/m）。（2）夾層分布密度Dk指每米儲層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)夾層的厚度。

Dk＝Hsh/H三、平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性是指一個儲層砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性以及砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的平面變化所引起的非均質(zhì)性。

砂體幾何形態(tài)是砂體各向大小的相對反映。砂體幾何形態(tài)的地質(zhì)描述一般以長寬比進行分類。一般情況下，砂體越不規(guī)則，其非均質(zhì)性越強。一般以砂體的長寬比分為四類：(1)席狀砂體：長寬比近于1，平面上呈等軸狀；(2)土豆狀砂體：長寬比小于或等于3，形狀似“土豆”；(3)條帶狀砂體：呈帶狀分布，若長寬比為3－20。(4)鞋帶狀砂體：長寬比大于20。(5)不規(guī)則狀砂體：形態(tài)不規(guī)則，一般有一個主要延伸方向，但在其他方向也有一定的延伸。1．砂體幾何形態(tài)2．砂體規(guī)模及各向連續(xù)性

重點研究砂體的側(cè)向連續(xù)性。一般砂體的規(guī)模大、連續(xù)性強，則均質(zhì)性較弱。按延伸長度可將砂體分為以下五級：

一級：砂體延伸大于2000m，連續(xù)性極好；

二級：砂體延伸1200－2000m，連續(xù)性好；

三級：砂體延伸600—1200m，連續(xù)性中等；

四級：砂體延伸300－600m，連續(xù)性差；

五級：砂體延伸小于300m，連續(xù)性極差。實際研究中往往用鉆遇率來表示。鉆遇率反映在一定井網(wǎng)密度下對砂體的控制程度。鉆遇率越高，砂體的延伸性越好。

鉆遇率＝(鉆遇砂層井數(shù)/總井數(shù))×100％

3．砂體的連通性

指砂體在垂向上和平面上的相互接觸連通，可用砂體配位數(shù)、連通程度和連通系數(shù)表示。（1）砂體配位數(shù)：與某一個砂體連通接觸的砂體數(shù)。（2）連通程度：指連通的砂體面積占砂體總面積的百分數(shù)。（3）連通系數(shù)：連通的砂體層數(shù)占砂體總層數(shù)的百分比。連通系數(shù)也可以用厚度來表示，稱為厚度連通系數(shù)。砂體孔隙度、滲透率的平面變化及方向性通過編制孔限度、滲透率的平面等值線圖來反映其平面變化，重點是研究滲透率的方向性。

四、層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指一套含油層系內(nèi)的砂層非均質(zhì)性，即砂體的層間差異。屬層系規(guī)模的儲層描述，包括各種沉積環(huán)境的砂體在剖面上交互出現(xiàn)的規(guī)律性，以及隔層的發(fā)育和分布規(guī)律。

1.分層系數(shù)An:某一層段內(nèi)砂層的層數(shù)，以單井的鉆遇率表示。2．砂層密度Sn:指剖面上砂巖總厚度與地層總厚度之比，也稱為砂地比，以百分數(shù)表示。3．隔層:是指油田開發(fā)過程中對流體運動具有隔擋作用的不滲透巖層,是非均質(zhì)多油層油田正確劃分開發(fā)層系，進行各種分層工藝措施時必須考慮的一個重要因素。

五、微觀孔隙非均質(zhì)性

儲層的微觀非均質(zhì)性是指微觀孔隙內(nèi)影響流體流動的地質(zhì)因素，主要包括孔隙、喉道的大小、分布、配置及連通性，以及巖石的組分、顆粒排列方式、基質(zhì)含量及膠結(jié)物的類型等。這些因素直接影響注入流體驅(qū)替原油的效率。因此，油層微觀非均質(zhì)性的研究是了解水驅(qū)油效果及剩余油分布的基礎(chǔ)。

1．喉道的非均質(zhì)性

對于油層開采而言，油層的滲透率對油氣的產(chǎn)能影響極大，而喉道的大小及形狀又會形成不同的毛細管壓力，進而影響滲透率。因此，喉道的非均質(zhì)性又明顯地影響儲層滲透率的非均質(zhì)性。根據(jù)顯微鏡下觀察，每一喉道可以連通兩個孔隙，而每一個孔隙至少和三個以上的喉道相連通，有的甚至和多個喉道相連通。這種連通的形式與巖石顆粒的接觸關(guān)系、顆粒大小、形狀及膠結(jié)類型有關(guān)。

孔隙喉道的類型（a）喉道是孔隙的縮小部分；（b）可變斷面收縮部分是喉道（c）片狀喉道；（d）彎片狀喉道；（e）管束狀喉道

2．儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)

所謂儲集巖的孔隙結(jié)構(gòu)是指巖石的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、配置及其相互連通關(guān)系?？紫督Y(jié)構(gòu)的分析方法較多，通?？煞譃殚g接和直接分析兩大類。目前，國內(nèi)使用的間接分析為測量毛細管壓力法，包括半滲隔板法、離心機法、壓汞法和動力學法，但常用壓汞法。另一類為直接觀測，包括鑄體薄片、掃描電鏡和圖像分析。當前進行孔隙結(jié)構(gòu)的定量描述主要是應(yīng)用壓汞法及鑄體法求得的參數(shù)。

3．粘土雜基

粘土雜基指作為雜基充填于碎屑巖儲層孔隙內(nèi)的粘土礦物，包括碎屑的和自生的。由于存在較大的表面積和極強的活性(如吸附能力、對外來流體的敏感性等)，對各種注入劑的注入能力、吸附及改性都有很大影響，加上它本身的變化，極大地影響著驅(qū)替效果，因此它是油藏微觀規(guī)模描述的重點內(nèi)容之一。

(1)粘土礦物的成分與含量。碎屑巖儲層中常見的粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石、綠泥石、伊利石蒙脫石混層、綠泥石蒙脫石混層等。這些粘土礦物由于其物理化學性質(zhì)的不同，對儲層的儲集性和產(chǎn)能的影響也不同。所以，在儲層評價中需要具體確定儲層孔隙中所含的粘土礦物的成分、總含量及各類粘土礦物相對含量的大小。

(2)粘土礦物的產(chǎn)狀。有研究認為，粘土礦物產(chǎn)狀對儲層性能的影響，超出了粘土礦物含量的影響。因此在研究中必須用掃描電鏡直接觀察樣品中孔隙內(nèi)粘土礦物的賦存形式，確定其產(chǎn)狀。

(3)粘土礦物對流體的敏感性。

砂巖儲油層孔隙中的基質(zhì)主要是粘土礦物。這些粘土礦物的成分、含量和產(chǎn)狀對砂巖儲層，特別是對低滲透性砂巖儲層的儲滲性能和產(chǎn)能有明顯的影響。

(1)粘土礦物成分的影響蒙脫石在掃描電鏡下常呈蜂窩狀、網(wǎng)狀和絮狀，包圍在顆粒表面，構(gòu)成孔隙內(nèi)襯層。富含蒙脫石的儲層常見的問題是：①遇淡水膨脹，如鈉蒙脫石可膨脹至原體積的10倍(Davies，1680)。吸水膨脹極易產(chǎn)生孔喉的堵塞，從而降低或者喪失了儲層的滲透性，即具有強的水敏性。②作為孔隙襯里的蒙脫石在膨脹過程中易于破碎、松散和遷移，并堵塞喉道，從而起微粒運移而對儲層帶來更大的傷害。③具有很高的比表面和蜂窩狀、網(wǎng)狀形態(tài)，可以吸附大量表面活性劑，給三次采油造成一定困難。

伊利石在掃描電鏡下常見的形態(tài)有片狀和絲狀，通常作為孔隙內(nèi)襯層或孔隙橋塞存在。在砂巖中引起的主要問題是造成微孔隙和高的束縛水飽和度，在淡水作用下叢生在一起，使?jié)B透率降低，在液體流動過程中產(chǎn)生細粒遷移，成為擋板堵塞喉道。高嶺石晶體形態(tài)為六方板狀，其集合體為書頁狀，蠕蟲狀等。常作為粒間孔隙的充填物。它所產(chǎn)生的工程問題主要是“微粒運移”。因為高嶺石晶體大，而且與骨架顆粒附著力差，由高速流體所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力能使高嶺石片從襯基石脫落、遷移，作為擋板堵塞喉道。

伊利石與蒙脫石混層，其性質(zhì)介于蒙脫石和伊利石之間，主要問題也是遇淡水膨脹，且混層膨脹后也會引起微粒運移。綠泥石與蒙脫石混層，一是易引起膨脹，二是易產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀。綠泥石的形態(tài)多樣。掃描電鏡下綠泥石的形態(tài)和鐵的含量有一定對應(yīng)關(guān)系。綠泥石在生產(chǎn)中帶來的主要問題是具有很強的酸敏性。綠泥石遇酸液后會釋放出鐵，并產(chǎn)生膠狀體沉淀而堵塞儲層孔喉，引起油層損害。因此，對于富含綠泥石的儲層進行酸化時要特別注意酸液的配方，以防止或減少地層損害。

(2)粘土礦物含量的影響

隨著砂巖儲層中粘土礦物含量增加，儲層的儲滲性能變差，產(chǎn)能降低，這是普遍存在的規(guī)律。據(jù)有關(guān)文獻報道，粘土含量達4％－5％時就會對砂巖性質(zhì)產(chǎn)生影響，含有8％的自生粘土，孔隙空間就有明顯的體積被堵塞，如果膨脹的話，差不多有20％的孔隙空間被占據(jù)。試驗發(fā)現(xiàn)，蒙脫石含量為10％的砂巖，膨脹后其滲透率降低90％以上，甚至使?jié)B透能力完全喪失。還有研究表明，泥質(zhì)含量增大時，油層水相滲透率會降低，影響油層的吸水能力，從而影響注水驅(qū)油效果。粘土礦物的類型及各類粘土礦物的相對含量，通常要由能譜、X射線衍射分析等來確定。

根據(jù)自生粘土礦物在砂巖中的分布特征及其與砂巖骨架顆粒的相互關(guān)系，可將自生粘土礦物在砂巖孔隙中的產(chǎn)狀分為分散質(zhì)點式、薄膜式和搭橋式三種基本類型，它們對油層產(chǎn)能有不同的影響。(3)粘土礦物產(chǎn)狀的影響1)分散質(zhì)點式：

粘土礦物以分散質(zhì)點式的形式充填在砂巖的粒間孔隙中，其中以自生高嶺石最典型。高嶺石呈完整的假六邊形自形晶體，或者由這些自形晶體組成書頁狀、蠕蟲狀等各種形態(tài)的集合體充填于砂巖的粒間孔隙中。

分散粘土質(zhì)點在砂巖粒間孔隙的充填，對油層可能帶來兩個方面的影響：①由于粘土質(zhì)點在粒間孔隙的充填，不僅減小了砂巖的孔隙度，而且使原始粒間孔隙變成被許多松散粘土質(zhì)點分割的微細孔隙，從而降低了巖石的滲透性。②由于充填在孔隙中的粘土質(zhì)點是松散的，它與碎屑顆粒的附著力很差。因此，在油層改造和開發(fā)過程中，這些質(zhì)點可能隨注入流體的流動在孔隙中運移，并可能堵塞孔隙喉道。

2)薄膜式：粘土礦物在顆粒表面呈定向排列，構(gòu)成連續(xù)的粘土薄膜貼附在孔隙壁上或顆粒表面。因此，也有人把這種產(chǎn)狀稱孔隙襯層或顆粒套膜。這種粘土產(chǎn)狀最常見的是蒙皂石、綠泥石、伊利石和混合層粘土礦物。它們絕大多數(shù)都是垂直顆粒表面(即孔壁)平行排列，厚度一般小于5um。薄膜式粘土對油層的可能影響是：①粘土薄膜的存在大大減小了孔隙的有效半徑，并且常常造成孔隙喉道的堵塞。因此，這類粘土產(chǎn)狀的砂層滲透性較差，一般低于粘土呈分散質(zhì)點式充填的砂巖。②在鉆井、完井以及油層改造和注水開發(fā)過程中，注入油層的流體首先與粘土薄膜起反應(yīng)，而這時砂巖中碎屑顆粒卻是穩(wěn)定的，或者很少與流體起反應(yīng)。因此粘土礦物薄膜的化學組成和物理性質(zhì)將直接影響上述各項操作的效果，如果在施工前未加考慮，就可能對油層造成危害。

3)搭橋式：粘土礦物晶體自孔隙壁向孔隙空間生長，最終可直達孔隙空間的彼岸，形成粘土橋。最常見的是各種條片、纖維狀的自生伊利石，它們在孔隙中形成網(wǎng)絡(luò)狀的分布。蒙脫石和混合層粘土礦物也可于孔隙喉道處形成粘土橋，而高嶺石的粘土橋比較少見。

搭橋式粘土，特別是纖維狀伊利石在孔隙中的分布，使砂巖原來的粒間孔隙被肢解切割，變得迂回曲折，成為粘土礦物晶粒之間的微細孔隙。實際上，這些孔隙大多數(shù)為束縛孔隙，多數(shù)樣品的空氣滲透率都小于10×10-3um2。由于纖維狀伊利石具有很大的比表面，在砂巖孔隙中形成一個比表面積很大的吸水區(qū)，所以具有較高的含水飽和度和較低的電阻率，在電測解釋時易將油層認為水層，并易吸附各種處理劑。

（4）粘土礦物對流體的敏感性

粘土礦物與原始油層中的流體通常處于平衡狀態(tài)，當不同流體進入時，它們的平衡會遭受破壞。由于這些流體與儲層流體和儲層礦物不匹配而導(dǎo)致儲層滲流能力下降，這就是對流體的敏感性。粘土礦物對流體敏感性的研究包括速敏、水敏、酸敏、鹽敏、堿敏等試驗。

速敏性；指因流體流動速度變化引起地層微粒運移，堵塞通道，導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。水敏性：儲層中的粘土礦物在接觸低鹽度流體時可能產(chǎn)生水化膨脹，從而降低儲層的滲透率。酸敏性：是指酸液進入儲層后與儲層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng)，沉淀或釋放出顆粒，導(dǎo)致儲層滲透率下降的現(xiàn)象。鹽敏性：指儲集層在系列鹽液中，由于粘土礦物的水化、膨脹而導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。堿敏性：指堿性液體進入地層后與地層中的堿敏性礦物及地層流體發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。第三節(jié)縫洞儲層研究

在油氣儲層中，除了各類孔隙外，裂縫和溶洞也可以作為重要的儲集和滲流通道，特別是一些碳酸鹽巖中，基質(zhì)孔隙極不發(fā)育，次生溶洞和裂縫發(fā)育是構(gòu)成油氣儲層的關(guān)鍵。顯然搞清楚裂縫和溶洞的性質(zhì)、類型、特征及其分布，裂縫溶洞對油、氣、水運動的控制作用，才能進行正確的油氣勘探和開發(fā)部署，才能采取有效的油氣層改造措施（酸化、壓裂、注水等），以保證油氣井的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。對于以孔隙為主的碎屑巖油氣層，人們越來越認識到裂縫作為油氣滲濾通道的作用。因此，裂縫溶洞研究是油氣田勘探與開發(fā)工作中的重要課題之一。

1．裂縫類型

當?shù)貙訋r石在某種應(yīng)力作用下，產(chǎn)生形變、破裂形成裂縫。裂縫可看成是巖層中失去結(jié)合力的表面。它與斷層是有區(qū)別的，斷層是在裂縫基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，可看成是發(fā)生了相對位移的裂縫。裂縫通常按地質(zhì)成因、力學性質(zhì)及幾何形態(tài)(產(chǎn)狀和寬度)、充填情況和滲流性質(zhì)等進行分類。（1）地質(zhì)成因分類，即按形成裂縫的地質(zhì)因素來劃分構(gòu)造裂縫沉積—構(gòu)造裂縫非構(gòu)造裂縫（2）力學性質(zhì)分類，按使巖石發(fā)生破裂的應(yīng)力性質(zhì)來劃分

一類為張性裂縫，是張應(yīng)力超過巖石的抗張強度時形成的裂縫。這種縫往往是張開的，縫面粗糙不平，其上沒有擦痕。張性縫對儲層的儲滲條件有很大影響。

另一類為剪切裂縫，又稱扭裂縫，是剪應(yīng)力（扭應(yīng)力）超過巖石的抗剪強度時形成的縫，一般呈共軛縫組出現(xiàn)。這種縫經(jīng)改造可成為張扭性和壓扭性縫，前者使儲層有良好的滲透性。（3）產(chǎn)狀分類，按裂縫與巖心橫截面的夾角α來分高角度縫：α>75°斜交縫：α=15°～75°低角度縫：α<15°不規(guī)則縫：α變化不定，如樹枝狀縫、網(wǎng)狀縫等。（4）大小分類，即按裂縫寬度來劃分大裂縫：寬度大于3㎜中裂縫：寬度1～3㎜小裂縫：寬度0.1～1㎜微裂縫：寬度小于0.1㎜（5）充填程度分類即按裂縫空間被方解石、白云石、瀝青等的充填情況來分張開縫：基本無充填物半充填縫