油氣田地下地質(zhì)學-第五章儲層特征研究1

第五章儲層特征研究大量油氣勘探及開發(fā)實踐已證實，地下不存在什么“油湖”、“油河”，油氣是儲存在那些具有互相連通的孔隙、裂隙的巖層內(nèi)，好像水充滿于海綿里一樣。儲（集）層概述1、儲集層：能夠儲存和滲濾流體的巖層?！铩?、含油氣層：含有石油、天然氣的儲集層?！?、生產(chǎn)層(產(chǎn)層)：指已投入開發(fā)的含油氣層。4、儲集層的分類--一般分為3類▲碎屑巖類儲集層（如各類砂巖、礫巖、粉砂巖等）▲碳酸鹽巖類（如生物灰?guī)r、鮞?；?guī)r、礁灰?guī)r等）▲其它類型（如火山巖、變質(zhì)巖、泥巖等，比例小)儲層→圈閉要素之一、油氣藏形成條件之一；油氣勘探、開發(fā)的目的層；與油氣儲量、產(chǎn)量、產(chǎn)能相關(guān)。儲層研究：宏觀→微觀：幾何形態(tài)、展布→孔隙結(jié)構(gòu)靜態(tài)→動態(tài)：巖性、相、成巖、孔隙特點→φ、K、So變化定性→定量：描述→建立儲層參數(shù)及其三維空間展布儲（集）層概述第一節(jié)儲層的巖石物性參數(shù)

★★第二節(jié)儲層非均質(zhì)性★★★第三節(jié)儲層的類型及特征★★★第四節(jié)影響儲層特征的地質(zhì)因素★★★第五章儲層特征研究第一節(jié)儲層的巖石物性參數(shù)

★★地殼上的各類巖石都具有大小不等的孔隙和滲透性能。孔隙性的好壞直接決定巖層儲存油氣的數(shù)量滲透性的好壞則控制了儲集層內(nèi)所含油氣的產(chǎn)能因此，巖石的孔、滲性是反映巖石儲存流體和輸導(dǎo)流體的能力的重要參數(shù)，通常把它們稱為儲油物性。

孔隙度、滲透率、流體飽和度地殼上所有巖石，即使是像花崗巖、玄武巖那樣致密的巖石，都具有孔隙。一、巖石的孔隙及孔隙度廣義的孔隙--巖石中未被固體物質(zhì)所充填的空間，亦稱為空隙。包括：狹義的孔隙、洞穴和裂縫。狹義的孔隙--巖石中顆粒(晶粒)間、顆粒(晶粒)內(nèi)和充填物內(nèi)的空隙。1、孔隙的分類⑴根據(jù)巖石中的孔隙大小及其對流體作用分類可以將孔隙劃分為3種類型：

超毛細管孔隙毛細管孔隙微毛細管孔隙

①超毛細管孔隙

管形孔隙直徑＞0.5mm，裂縫寬度＞0.25mm；在自然條件下，流體在其中可以自由流動；巖石中一些大的裂縫、溶洞及未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂層孔隙大部分屬于此種類型。

②

毛細管孔隙

管形孔隙直徑介于0.5～0.0002mm之間;

裂縫寬度介于0.25～0.0001mm之間。流體在其中不能自由流動，只有在外力大于毛細管阻力的情況下，流體才能在其中流動。

③

微毛細管孔隙管形孔徑＜0.0002mm，裂縫寬度＜0.0001mm。在通常溫度和壓力條件下，流體在其中不能流動；增加溫度和壓力，也只能引起流體呈分子或分子團狀態(tài)擴散。由以上分析可知，巖石中的孔隙按其對流體滲流的影響可分為二類，即有效孔隙和無效孔隙。連通的毛細孔隙和超毛細孔隙--有效孔隙微毛細孔隙和孤立的孔隙--無效孔隙。⑵根據(jù)孔隙的成因分類

原生孔隙--指經(jīng)受沉積、壓實等成巖過程后保存

下來的孔隙空間(與巖石同時形成的孔隙)。★★如：原生粒間孔隙等。

次生孔隙--指在巖石形成后，由于重結(jié)晶、溶解、交代、構(gòu)造運動、地表風化等作用形成的孔隙(孔隙、

溶洞、裂縫等)。

★★根據(jù)孔隙的成因，一般分為：原生孔隙和次生孔隙。1、孔隙的分類砂巖原生孔隙示意圖

粒間孔隙殘余粒間孔隙粒內(nèi)孔及礦物解理縫填隙物孔隙

原生孔隙一般隨埋藏時間和深度的增加，成巖作用加強而減少。原生孔隙主要包括：

粒間孔隙、礦物解理縫

層理/層間縫等，其中以粒間孔隙為主。原生粒間孔隙細粒長石砂巖蘭色鑄體

孔隙多被原始顆粒表面與具次生加大的自形晶面所包圍，部分長石有溶蝕現(xiàn)象，白堊系，大慶油田北1-1-52井1120.5m綠色鑄體粒間孔隙發(fā)育下第三系東營組，遼河油田海26井2385.5m粒間孔隙類亞類空間大小特征次生孔隙孔粒間溶孔＜2mm如長石、巖屑等顆粒邊緣、局部溶解如方解石等膠結(jié)物、粘土雜基局部溶解顆粒及粒內(nèi)溶孔如長石、巖屑等粒內(nèi)溶解超大孔由膠結(jié)物及顆粒一起被溶解所致鑄模孔顆粒、晶體或生物屑溶解而保留外形晶間孔晚期形成的高嶺石、白云石等晶間的孔隙洞溶洞＞2mm多與表生淋濾作用有關(guān)縫收縮縫0.01～＞1mm成巖收縮作用成巖縫及其溶蝕無方向性，縫細、延伸范圍小構(gòu)造縫及其溶蝕平整延伸，組系分明，相互切割次生孔隙類型長條狀溶蝕粒間孔港灣狀溶蝕粒間孔特大溶蝕粒間孔粒內(nèi)溶蝕孔隙溶蝕填隙物孔隙溶蝕裂縫孔隙次生孔隙包括：顆粒及粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、鑄?？住⒊？?、晶間孔等。廣義的次生孔隙還包括裂縫，如構(gòu)造裂縫、成巖裂縫、溶洞等。粒內(nèi)溶蝕孔隙細粒石英砂巖蘭色鑄體溶蝕顆粒以巖屑為主；石炭系，塔里木盆地河1井5481.6m細粉砂巖蘭色鑄體白云石被溶蝕后貫通成溶蝕孔，孔內(nèi)零星分布自形方解石φ=3.2%K=72×10-3mμ2下第三系，江漢油田拖17井3189.1m雜基溶孔粉砂巖粘土雜基溶蝕形成大量粒間次生溶孔SEM，×3700Es，中原油田濮115井3228.1m生物鑄?？字辛ｉL石砂巖蘭色鑄體螺碎屑被全部溶解形成鑄?？孜g粘土雜基溶蝕形成，Es勝利油田3-5-11井2114.0m次生溶孔、溶縫細粒砂巖蘭色鑄體伸長狀粒間溶孔，孔隙中有巖屑溶蝕殘留侏羅系，吐哈盆地鄯5-9井3075.9～3081.9m中-細粒砂巖蘭色鑄體粒間溶孔相互連接呈網(wǎng)格狀侏羅系，吐哈盆地鄯5-9井3075.9～3081.9m微裂縫含泥不等粒石英砂巖紅色鑄體，縫寬0.04mmφ=16.4%K=11×10-3mμ2第三系，玉門油田G236井506.0m泥質(zhì)粉砂巖黃色鑄體低孔、低滲儲層白堊系，二連油田哈315井1639.3m層間收縮縫為了衡量巖石中孔隙總體積的大小，表示巖石孔隙的發(fā)育程度，提出了孔隙度(率)的概念。根據(jù)孔隙的大小和連通情況，將孔隙度分為：

總孔隙度和有效孔隙度

總孔隙度(率)--巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣總體積的比值，以%表示--又稱絕對孔隙度?！铩?、孔隙度★★

有效孔隙度(率)：指那些互相連通的，在一般壓力條件下允許流體在其中流動(參與滲流)的孔隙體積之和與巖樣總體積的比值，以%表示。

★★

--或：指巖樣中能夠儲集和滲濾流體的連通孔隙體積(有效孔隙體積)與巖樣總體積的比值--連通孔隙度。

只有那些互相連通的孔隙才具有實際意義，它們不僅能儲存油氣，而且允許油氣在其中滲濾。在生產(chǎn)實踐中，提出了有效孔隙度(率)的概念。

●

一般情況下，對于同一巖石，有效孔隙度＜絕對孔隙度(總孔隙度)

●

目前，生產(chǎn)單位所說的孔隙度(率)，都是指有效孔隙度，但在習慣上常簡稱為孔隙度(率)。

●有效孔隙度與總孔隙度：

對于未膠結(jié)或膠結(jié)不甚致密的砂層，兩者相差不大；

對于膠結(jié)致密的砂巖或碳酸鹽巖，兩者可有差別大。注意三點絕對滲透率：當單向流體充滿巖石孔隙，流體不與巖石發(fā)生任何物理化學反應(yīng)，流體的流動符合達西直線滲濾定律時，所測得的巖石對流體的滲透能力稱為該巖石的絕對滲透率。二、滲透率★★在一定壓差下,巖石允許流體通過的性質(zhì)稱為滲透性；在一定壓差下，巖石允許流體通過的能力叫滲透率。單位時間內(nèi)通過巖石截面積的液體流量與壓力差和截面積大小成正比，而與液體通過巖石的長度以及液體的粘度成反比。有效滲透率（相滲透率）：指當巖石孔隙為多相流體通過時，巖石對每一種流體的滲透率。巖石對每一種流體的有效滲透率小于該巖石的絕對滲透率。相對滲透率：巖石對各種流體的有效滲透率與該巖石的絕對滲透率的比值。隨著該相流體飽和度的增加，其有效滲透率和相對滲透率均增加，直到全部為某種單相流體所飽和時，其有效滲透率＝絕對滲透率，其相對滲透率＝1。實踐證明：有效滲透率和相對滲透率不僅與巖石性質(zhì)有關(guān)，而且與流體的性質(zhì)和飽和度有關(guān)。定義：指單位孔隙體積內(nèi)油、氣、水所占的體積百分數(shù)。三、流體飽和度★★應(yīng)用流體飽和度時應(yīng)注意：（1）油氣層內(nèi)流體飽和度的分布是不均質(zhì)的（孔隙喉道大小、滲透率高低的不同均影響飽和度）（2）油氣層中油、氣、水的飽和度將隨油氣采出程度的不同而發(fā)生變化。（3）在油氣層內(nèi)，因束縛水為不可動水，故在相對滲透率實驗中，可將其視為巖石的一部分。其油氣飽和度常依碳氫化合物充滿的孔隙表示。

分類部門儲層分類孔隙度(%)滲透率(×10-3um2)分類部門儲層分類孔隙度(%)滲透率(×10-3um2)評價原石油天然氣總公司Ⅰ>30>2000中國石油Ⅰ>25>1000最好Ⅱ25-30500-2000Ⅱ20-25100-1000好Ⅲ15-25100-500Ⅲ15-2010-100較好Ⅳ10-1510-100Ⅳ10-151-10較差Ⅴ<10<10Ⅴ5-10-0.1-1.0差

儲層分類評價標準比較儲層物性分類孔隙度φ(%)滲透率k(10-3μm2)特高孔高滲φ≥30k≥2000高孔高滲25≤φ<30500≤k<2000中孔中滲15≤φ<2550≤k<500低孔低滲10≤φ<155≤k<50特低孔低滲φ<10k<5碎屑巖儲層物性分類標準碎屑巖儲層分類評價表家儲量委員會根據(jù)國內(nèi)主要油氣田儲層物性分布規(guī)律和相關(guān)儲層分類方案研究，于1997年頒布了碎屑巖儲層和非碎屑巖儲層物性分級的一個標準，分類依據(jù)Ⅰ類儲層Ⅱ類儲層Ⅲ類儲層Ⅳ類儲層滲透率>10010-1001-10<1孔隙度>1812-185-12<5均值<1111-1312-13>13分選系數(shù)>21.7-21.5-1.7<1.5偏態(tài)>-0.5-1.0--0.5-1.8—1.0<-1.8變異系數(shù)>0.20.15-0.20.12-0.15<0.12中值連通孔喉半徑>0.150.08-1.150.05-0.08<0.05最大連通孔喉半徑>1.30.9-1.30.5-0.9<0.5最小非飽和孔隙體積百分比<1515-3535-50>50火山巖和火山碎屑巖儲層分類評價表類別亞類孔隙類型粒度范圍物性毛管壓力特征最大連通孔喉半徑

μm評價主要的次要的孔隙度

%滲透率

10-3μm2排驅(qū)壓力

Mpa飽和中值壓力

Mpa束縛水飽和度%Ⅰa粒間孔或溶孔微孔,晶間孔,礦物解理縫細、中（粗）>25>600<0.020.07~0.2<10>37.5非常好b粒間孔或溶孔微孔,晶間孔,層間縫,解理縫中、細20~30100~6000.02~0.10.2~1.5<207.5~37.5很

好c粒間孔或溶孔,微孔礦物解理縫中、細、極細20~30100~3000.02~0.11.5~3<307.5~37.5好Ⅱa微孔,晶間孔,剩余粒間孔粒間孔,溶孔,構(gòu)造縫細、極細13~2010~1000.1~0.30.5~1.520~352.5~7.5中上等b微孔,晶間孔,剩余粒間孔粒間孔,溶孔,構(gòu)造縫細、極細13~205~500.3~0.51.5~320~351.5~2.5中

等c微孔,晶間孔,剩余粒間孔溶孔細、粉12~181~200.5~0.71.5~525~351.07~1.5中下等Ⅲa微孔或晶間孔,溶孔層間縫,構(gòu)造縫細、極細9~120.2~10.7~0.93~625~450.83~1.07差b微孔或晶間孔層間縫,收縮縫,溶孔細、粉7~90.1~0.50.9~1.16~935~450.68~0.83很

差Ⅳ微孔或晶間孔收縮縫極細、粉<6（油）

<4（氣）<0.1>1.1>9>45<0.68非儲集巖第一節(jié)儲層的巖石物性參數(shù)★★第二節(jié)儲層非均質(zhì)性★★★第三節(jié)儲層的類型及特征★★★第四節(jié)影響儲層特征的地質(zhì)因素★★★第五章儲層特征研究

儲層的非均質(zhì)性--指油氣儲層在沉積、成巖以及后期構(gòu)造作用的綜合影響下，儲層的空間分布及內(nèi)部各種屬性的不均勻變化(或：儲層的基本性質(zhì)包括巖性、物性、含油性及微觀孔隙結(jié)構(gòu)等特征在三維空間上的不均一性）?！铩锓蔷鶆蜃兓唧w地表現(xiàn)儲層空間分布形態(tài)儲層巖性和厚度儲層內(nèi)部的物性儲層內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)泥巖夾層的多少及厚度………

陸相沉積的儲層穩(wěn)定性差，巖性、厚度及物性等變化大，非均質(zhì)性比海相儲層強，了解和掌握儲層非均質(zhì)性特征尤為重要---對提高油氣采收率影響極大。第二節(jié)儲層非均質(zhì)性研究★★★

一、儲集層非均質(zhì)性的分類二、儲層非均質(zhì)性的研究內(nèi)容和方法三、儲層非均質(zhì)性與油氣采收率的關(guān)系一、儲集層非均質(zhì)性的分類可根據(jù)非均質(zhì)規(guī)模大小、成因和對流體的影響程度等來進行分類。目前，較為流行的分類方法基本上都是按規(guī)模、大小來分。(一)Pettijohn分類(1973)(二)Weber分類(1986)(三)裘亦楠的分類(1992)★★★Pettijohn儲層非均質(zhì)性分類(一)Pettijohn分類(1973)油藏規(guī)模

1～10km×100m

層規(guī)模100m×10m砂體規(guī)模

1～10m2

層理規(guī)模10～100mm2孔隙規(guī)模

10～100μm2Pettijohn對河流儲層，按非均質(zhì)性規(guī)模的大小，提出的五種規(guī)模儲層非均質(zhì)性：Weber的儲層非均質(zhì)分類

(1986)

Weber根據(jù)Pettijohn的思路，不僅考慮非均質(zhì)性規(guī)模，同時考慮非均質(zhì)性對流體滲流的影響，將儲層的非均質(zhì)性分為七類：(二)Weber分類(1986)非均質(zhì)性規(guī)模＋對滲流影響⑴封閉、半封閉、未封閉斷層

是一種大規(guī)模的儲層非均質(zhì)屬性，斷裂的封閉程度對油區(qū)內(nèi)大范圍的流體滲流具有很大影響。

●斷層若封閉(隔斷兩盤間流體的滲流)→起遮擋作用；

●斷層未封閉→則為一個大型的滲流通道。⑵成因單元邊界

成因單元邊界為巖石變化邊界，

→通常是滲透層與非滲透層的分界線

→至少是滲透性差異的分界線控制著較大規(guī)模的流體滲流⑶成因單元內(nèi)滲透層：

在成因單元內(nèi)部，具不同滲透性的巖層在垂向上呈網(wǎng)狀分布→因而導(dǎo)致儲層在垂向上的非均質(zhì)性。河流相砂體⑷成因單元內(nèi)隔夾層：

成因單元內(nèi)，不同規(guī)模的隔夾層對流體滲流影響很大，

→主要影響流體垂向滲流，也影響流體的水平滲流。⑸紋層和交錯層理：

層理構(gòu)造內(nèi)部紋層方向具較大的差異，這種差異對流體滲流有較大影響→從而影響注水開發(fā)后剩余油的分布。⑹微觀非均質(zhì)性：

--是最小規(guī)模的非均質(zhì)性，即由于巖石結(jié)構(gòu)和礦物特征差異導(dǎo)致的孔隙規(guī)模的儲層非均質(zhì)性。⑺封閉、開啟裂縫：

儲層中若存在裂縫，裂縫的封閉和開啟性質(zhì)亦可導(dǎo)致儲層的非均質(zhì)性。(三)裘亦楠的分類(1992)★★★根據(jù)我國陸相儲層特征(規(guī)模)及生產(chǎn)實際，裘亦楠提出了一套較完整且實用的分類方案(國內(nèi)已普遍采用)。⑴層間非均質(zhì)性⑵平面非均質(zhì)性⑶層內(nèi)非均質(zhì)性⑷孔隙非均質(zhì)性宏觀非均質(zhì)性--

微觀非均質(zhì)性第二節(jié)儲層非均質(zhì)性研究★★★

一、儲集層非均質(zhì)性的分類二、儲層非均質(zhì)性的研究內(nèi)容和方法三、儲層非均質(zhì)性與油氣采收率的關(guān)系二、儲層非均質(zhì)性的研究內(nèi)容和方法(一)層間非均質(zhì)性(二)層內(nèi)非均質(zhì)性(三)平面非均質(zhì)性(四)孔隙非均質(zhì)性

(一)層間非均質(zhì)性--指一套砂泥巖間互的含油層系(油層組)中的層間差異。包括

▲各種沉積環(huán)境的砂體在剖面上出現(xiàn)的規(guī)律性(旋回性)，

▲泥質(zhì)巖類隔層的發(fā)育和分布規(guī)律--砂體的層間差異，

▲

砂層間滲透率的非均質(zhì)程度，等等；★1、分層系數(shù)(An)2、垂向砂巖密度(Kn)3、各砂層間滲透率的非均質(zhì)程度1、分層系數(shù)

An★

--指一定層段內(nèi)砂層的層數(shù)(以平均單井鉆遇砂層數(shù)表示)nBi--某井的砂層層數(shù)N--統(tǒng)計井數(shù)

砂巖總厚度一定時，垂向砂層數(shù)越多，隔層越多，越易產(chǎn)生層間差異--分層系數(shù)越大，層間非均質(zhì)性愈嚴重(一)層間非均質(zhì)性2、垂向砂巖密度Kn（砂巖厚度系數(shù)）--指油層剖面中砂巖總厚度與地層總厚度之比?！?/p>

3、各砂層間滲透率的非均質(zhì)程度

研究內(nèi)容與層內(nèi)K非均質(zhì)研究相似，包括各砂層間：

K變異系數(shù)、級差、單層突進系數(shù)、均質(zhì)系數(shù)、統(tǒng)計分布曲線、各砂層K垂向統(tǒng)計分布圖等--由此分析研究區(qū)各小層平均K變化及差異，為垂向油層差異分析奠定基礎(chǔ)。

Kn∈［0，1］(一)層間非均質(zhì)性勝利油田某地區(qū)不同油層的滲透率分布曲線

橫坐標為滲透率厚度權(quán)衡平均值縱坐標為占總井數(shù)的百分比

油層滲透率垂向統(tǒng)計分布

占總井數(shù)的百分比滲透率4、層間非均質(zhì)性研究內(nèi)容--主要包括2個方面：層間隔層研究、層間差異研究

⑴層間隔層研究隔層--對流體具隔絕能力的非滲透性巖層?！顰)隔層研究意義：對研究上下油層的非連通性、劃分開發(fā)層系及在同一開發(fā)層系內(nèi)阻擋流體的垂向滲流

等均具有重要意義。(一)層間非均質(zhì)性B)隔層的確定條件--兩個標準：

▲物性：20～70MPa，地層不透水；K一般＜10×10-3μm2

▲厚度：具備一定厚度，一般＞5m。C)常見的良好隔層（特征）：

①巖性：泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、鹽巖、膏巖；②分布：一般大于砂層分布范圍；

③微裂縫、小斷層不發(fā)育。D)隔層主要研究內(nèi)容：

●

隔層的巖石類型：泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)砂巖、蒸發(fā)巖等。

●

隔層在剖面上的分布（位置）；

●

隔層厚度及其在平面上的變化：隔層等厚圖等方式表示。

●

隔層級別：巖性致密、排替壓力大、厚度大、平面分布穩(wěn)定，則其封隔能力好；否則，反之。

四個級別：油層組間隔層、砂層組間隔層、砂層間隔層、砂層內(nèi)薄夾層。⑵層間差異①沉積旋回性--儲層層間非均質(zhì)性的沉積成因。②相關(guān)參數(shù)計算：分層系數(shù)(An)，垂向砂巖密度(Kn)，滲透率變異系數(shù)、級差、單層突進系數(shù)、均質(zhì)系數(shù)等③主力油層與非主力油層的識別及垂向配置關(guān)系：

識別--在平面及層內(nèi)非均質(zhì)性研究后，通過各砂層的分布面積、厚度、儲油物性、產(chǎn)能等指標比較后而確定。

主力油層--面積、厚度、he大，φ、K、So高，Vsh低；產(chǎn)能大、注入劑量大，生產(chǎn)與研究重點→分層開采；

非主力油層--是開發(fā)后期的重要接替資源和挖潛對象。二、儲層非均質(zhì)性的研究內(nèi)容和方法(一)層間非均質(zhì)性(二)層內(nèi)非均質(zhì)性(三)平面非均質(zhì)性(四)微觀非均質(zhì)性

(二)層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性--指一個單砂層規(guī)模內(nèi)垂向上的儲層性質(zhì)變化?！铩铩?/p>

層內(nèi)垂向上粒度韻律；●

層內(nèi)垂向上滲透率差異程度；●

層內(nèi)垂向上最高滲透段位置；●

層內(nèi)不連續(xù)泥質(zhì)薄夾層的分布；●

滲透率韻律及滲透率的非均質(zhì)程度(水平、垂直)●

層理構(gòu)造序列，等等層內(nèi)非均質(zhì)性1、粒度韻律★★★粒度韻律—指單砂層內(nèi)碎屑顆粒的粒度大小在垂向上的變化←受沉積環(huán)境和沉積方式的控制，分4種類型。正韻律、反韻律、復(fù)合韻律、均質(zhì)韻律1)正韻律：粒度中值md自下而上由粗變細；常常導(dǎo)致物性(φ、K)自下而上變差；易出現(xiàn)底部突進、水淹厚度小、驅(qū)油效率低。2)反韻律：粒度中值自下而上由細變粗；往往導(dǎo)致巖石物性(φ、K)自下而上變好；開發(fā)注水時，水淹較慢且較均勻、驅(qū)油效率較高。

3)復(fù)合韻律---正、反韻律的組合。復(fù)合正韻律--正韻律的疊置；復(fù)合反韻律--反韻律的疊置；復(fù)合正反韻律--上、下粗，中間細；復(fù)合正反韻律--上、下粗，中間細。復(fù)合正韻律復(fù)合反韻律復(fù)合正反韻律復(fù)合反正韻律1、粒度韻律★★★

4)均質(zhì)韻律：顆粒粒度在垂向上變化無韻律---不規(guī)則序列或均質(zhì)韻律。2、滲透率韻律---同粒度韻律一樣，可分為：

正韻律、反韻律、復(fù)合韻律、均質(zhì)韻律等。2、滲透率韻律★★★1、粒度韻律★★★粒度序列與滲透率序列類型示意圖正韻律反韻律正反復(fù)合韻律反正復(fù)合韻律均勻韻律薄互層韻律均勻-正韻律反-均勻韻律滲透率韻律粒度韻律與滲透率韻律序列類型3、沉積構(gòu)造碎屑巖儲層中，層理構(gòu)造多樣：平行層理、斜層理、波狀層理、水平層理………

★層理的方向決定滲透率的方向，

不同層理類型，其滲透率和最終采收率差異較大。①斜層理砂巖：滲透率高，水淹快，采收率低；--平行紋層走向注水，采收率最高。

--河道砂巖，河道中央注水，兩側(cè)采油，效果好。

②

交錯層理砂巖：滲透率低，水淹均勻→采收率高。4、夾層的存在

夾層的成因及穩(wěn)定性取決于沉積環(huán)境。

海相儲層的夾層分布穩(wěn)定，其分布長度大；三角洲砂體的夾層分布穩(wěn)定性次之；點壩砂體的夾層的分布穩(wěn)定性最差。

砂巖中常存在泥巖和泥質(zhì)粉砂巖夾層，其厚度較小，一般幾厘米、幾十厘米。圖3-16不同沉積環(huán)境夾層分布穩(wěn)定性示意圖

P99頁巖夾層長度概率%粗粒點壩海相三角洲、堤壩三角洲邊緣三角洲平原分支河道（1）河道砂體內(nèi)部的夾層，多出現(xiàn)在砂體內(nèi)各個側(cè)向加積體之間，一般在砂體上部厚度大，沿著側(cè)積體界面向下傾斜變薄，至側(cè)積體下部消失。（2）砂體內(nèi)部因?qū)永順?gòu)造而顯示的夾層，紋層系交界處的夾層，多由泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，數(shù)量很多，但夾層厚度僅幾毫米至幾厘米，延伸方向多變，延伸長度短。（3）成巖作用中由自生礦物沉淀充填而形成的致密砂巖層，此種夾層多以鈣質(zhì)砂巖為主，孔隙度小于5％。也有硅質(zhì)夾層。層內(nèi)夾層成因類型★★★層理構(gòu)造而顯示的夾層層理構(gòu)造而顯示的夾層泥質(zhì)夾層鈣質(zhì)夾層

●

三角洲前緣席狀砂與河口壩砂體之間的夾層：多出現(xiàn)在砂體中下部，以泥質(zhì)薄層出現(xiàn)；延伸較遠，可達300～600m；

在砂體內(nèi)起細分砂層的作用。

●

分流河道砂體和曲流河道砂體之間的泥質(zhì)夾層：夾層很薄，為不同期的泥質(zhì)側(cè)積層體之間的夾層。不同成因砂體及其夾層穩(wěn)定性：曲流河道砂體內(nèi)部構(gòu)成及泥質(zhì)夾層分布模式(李思田，1996)

成巖隔擋層泥質(zhì)隔擋層成巖隔擋層泥礫隔擋層植物碎屑隔擋層（a、b、c、d、e為不同期的泥質(zhì)側(cè)積層）圖3-18河道砂體間的泥質(zhì)夾層在平面上及剖面上的分布特征

泥質(zhì)側(cè)積層層內(nèi)夾層類型泥質(zhì)夾層鈣質(zhì)夾層物性夾層鈣質(zhì)夾層層內(nèi)不同夾層電性特征★★5、顆粒的排列方向

古水流方向造成了顆粒的排列呈一定的方式。沿古水流方向注水對水流的阻力最小。對于河道砂體，注入水沿古河道下游方向推進速度快；向上游方向推進速度慢且驅(qū)油效果有差異。圖3-19注水速度與古水流方向的關(guān)系(大慶油田)▲注水井排南面生產(chǎn)井感到注水量太多，注水井排北面的生產(chǎn)井顯得注水量太少--發(fā)生所謂的“南澇北旱”現(xiàn)象。6、微裂縫微裂縫的存在，可改變儲層的滲透性，甚至可形成串層。對開發(fā)效果的影響較大。對于斷裂活動強的斷塊油田、微裂縫發(fā)育的致密儲層→應(yīng)搞清裂縫的大小、方向、產(chǎn)狀和密度。7、滲透率非均質(zhì)程度★★★滲透率的非均質(zhì)程度可用下列參數(shù)表征：滲透率變異系數(shù)VK、滲透率突進系數(shù)TK、

滲透率級差JK、滲透率均質(zhì)系數(shù)KP、………式中：Ki--層內(nèi)某樣品的滲透率值，i＝l，2，…，n；--層內(nèi)所有樣品滲透率的平均值；

n—層內(nèi)樣品個數(shù)。

一般：VK＜0.5時為均勻型--------表示非均質(zhì)程度弱

0.5≤VK≤0.7為較均勻型---表示非均質(zhì)程度中等

VK＞0.7時為不均勻型------表示非均質(zhì)程度強1)滲透率變異系數(shù)(VK)--度量所統(tǒng)計的若干數(shù)值相對于其平均值的分散程度和變化程度。7、滲透率非均質(zhì)程度★★★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。式中：TK

—滲透率突進系數(shù)Kmax—層內(nèi)最大滲透率值

當TK＜2時為均勻型當TK為2～3時為較均勻型當TK＞3時為不均勻型7、滲透率非均質(zhì)程度★★★

3)滲透率級差（JK）

--為砂層內(nèi)最大滲透率與最小滲透率的比值?！馢K越大--滲透率的非均質(zhì)性越強●JK越小--滲透率的非均質(zhì)性越弱

4)滲透率均質(zhì)系數(shù)(KP)--突進系數(shù)(TK)的倒數(shù)--表示砂層中平均滲透率與最大滲透率的比值。

KP值在0～1之間變化，

KP越接近1，均質(zhì)性越好。KP×TK(滲透率突進系數(shù))＝17、滲透率非均質(zhì)程度★★★5)垂直滲透率與水平滲透率的比值(Ke/KL)

該比值對油層注水開發(fā)中的水洗效果有較大影響。

Ke/KL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。7、滲透率非均質(zhì)程度★★★6)泥質(zhì)隔夾層的分布頻率(PK)和分布密度(DK)泥質(zhì)夾層分布不穩(wěn)定

→可造成油層剖面內(nèi)垂直和水平方向滲透率的變化。

A)夾層分布頻率(PK)：--即每米儲層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)(隔)夾層的個數(shù)。7、滲透率非均質(zhì)程度★★★

B)夾層分布密度(DK)：---指每米儲層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)隔夾層的厚度。Hsh--層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)(隔)夾層總厚度，mH--層厚，m泥質(zhì)→泥巖，md小，測井曲線有反應(yīng)鈣質(zhì)巖性夾層物性夾層：φ、K相對較低。7、滲透率非均質(zhì)程度★★★小結(jié)--層內(nèi)非均質(zhì)性1、粒度韻律2、滲透率韻律3、沉積構(gòu)造4、夾層的存在5、顆粒的排列方向6、微裂縫7、滲透率非均質(zhì)程度

1)滲透率變異系數(shù)(VK)2)滲透率突進系數(shù)(TK)3)滲透率級差（JK）4)滲透率均質(zhì)系數(shù)(KP)：5)垂直滲透率與水平滲透率的比值(Ke/KL)6)泥質(zhì)隔夾層的分布頻率(PK)和分布密度(DK)第一節(jié)儲層的巖石物性參數(shù)

★★第二節(jié)儲層非均質(zhì)性★★★第三節(jié)儲層的類型及特征★★★第四節(jié)影響儲層特征的地質(zhì)因素★★第五章儲層特征研究11.12(一)層間非均質(zhì)性

指一套砂泥巖間互的含油層系(油層組)中的層間差異。包括

▲各種沉積環(huán)境的砂體在剖面上出現(xiàn)的規(guī)律性(旋回性)，

▲泥質(zhì)巖類隔層的發(fā)育和分布規(guī)律--砂體的層間差異，

▲

砂層間滲透率的非均質(zhì)程度，等等；★1、分層系數(shù)(An)2、垂向砂巖密度(Kn)3、各砂層間滲透率的非均質(zhì)程度(二)層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性--指一個單砂層規(guī)模內(nèi)垂向上的儲層性質(zhì)變化?！铩铩?/p>

層內(nèi)垂向上粒度韻律；●

層內(nèi)垂向上滲透率差異程度；●

層內(nèi)垂向上最高滲透段位置；●

層內(nèi)不連續(xù)泥質(zhì)薄夾層的分布；●

滲透率韻律及滲透率的非均質(zhì)程度(水平、垂直)●

層理構(gòu)造序列，等等層內(nèi)非均質(zhì)性二、儲層非均質(zhì)性的研究內(nèi)容和方法(一)層間非均質(zhì)性(二)層內(nèi)非均質(zhì)性(三)平面非均質(zhì)性(四)孔隙非均質(zhì)性

(三)平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性---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?！铩?、砂體幾何形態(tài)2、砂體規(guī)模及各向連續(xù)性3、砂體的連通性4、砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的平面變化及方向性1、砂體幾何形態(tài)砂體幾何形態(tài)是砂體各向大小的相對反映，一般以長寬比進行分類。一般而言，砂體越不規(guī)則，非均質(zhì)性越強。砂體幾何形態(tài)受沉積相控制。①席狀砂體：長寬比近似于1:1，平面上呈等軸狀②土豆狀砂體：長寬比小于3:1③帶狀砂體：長寬比為3:1～20:1④鞋帶狀砂體：長寬比大于20:1⑤不規(guī)則砂體：形態(tài)不規(guī)則，一般有1個主要延伸方向席狀砂體土豆狀砂體條帶狀砂體不規(guī)則狀砂體常見的砂體平面形態(tài)示意圖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。

按延伸長度可將砂體分為五級：一級：砂體延伸＞2000m，連續(xù)性極好二級：砂體延伸1600～2000m，連續(xù)性好三級：砂體延伸600～1600m，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＜300m，連續(xù)性極差非均質(zhì)性增強砂體規(guī)模減小連續(xù)性減弱實際研究中，往往用鉆遇率來表示砂體規(guī)模或連續(xù)性。鉆遇率反映在一定井網(wǎng)下對砂體的控制程度。

鉆遇率越高，砂體的延伸性越好?！?/p>

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?？捎蒙绑w配位數(shù)、連通程度和連通系數(shù)表示。

⑴砂體配位數(shù)--指與某一砂體連通接觸的砂體數(shù)。⑵連通程度--指上、下砂層的連通面積占砂體總面積的百分比--表示儲層縱向上的連通性。⑶

連通系數(shù)--連通的砂體層數(shù)占砂體總層數(shù)的百分比。--也可用厚度來計算，稱之為厚度連通系數(shù)。砂體連通后形成的連通體通常有以下幾種形式，

●

多邊式--側(cè)向上相互連通為主；

●

多層式--或稱疊加式，垂向上相互連通為主；

●

孤立式--未與其它砂體連通者。連通體多邊式連通多層式連通孤立式連通體及連通方式示意圖4、砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的平面變化及方向性編制孔隙度、滲透率及滲透率非均質(zhì)程度的平面等值線圖，表征其平面變化。研究的重點是滲透率的方向性。

①宏觀滲透率的方向性--指砂體內(nèi)巖性（沉積相）變化引起的滲透率的方向性。

②微觀滲透率的方向性

--指砂體內(nèi)沉積構(gòu)造和結(jié)構(gòu)因素引起的滲透率方向性。

③裂縫引起的滲透率方向性--指儲層存在裂縫時導(dǎo)致嚴重的滲透率方向性--應(yīng)研究裂縫的產(chǎn)狀，尤其是裂縫的走向。B16J01滲透率曲線（10-3μm2）淺綠：50紅色：100藍色：300黑色：500粉紅：1000淺藍：2000土黃：5000碎屑巖巖性的差異致使?jié)B透率展布具有方向性C17J02滲透率曲線（10-3μm2）淺綠：50紅色：100藍色：300黑色：500粉紅：1000淺藍：2000土黃：50002小層3小層ФKSoHeФKSoHe儲層參數(shù)的平面等值線圖二、儲層非均質(zhì)性的研究內(nèi)容和方法(一)層間非均質(zhì)性(二)層內(nèi)非均質(zhì)性(三)平面非均質(zhì)性(四)孔隙非均質(zhì)性

(四)孔隙非均質(zhì)性

孔隙非均質(zhì)性是指孔隙規(guī)模的孔隙與喉道、巖石顆粒以及填隙物分布的非均質(zhì)性，主要包括：孔隙、喉道的大小與分布孔隙類型、結(jié)構(gòu)特征

巖石組分、顆粒排列方式、基質(zhì)含量及膠結(jié)物類型等

儲層微觀非均質(zhì)性的研究：

--是了解剩余油分布及水驅(qū)油效果的基礎(chǔ)?？紫斗蔷|(zhì)性的表征方法★分析方法較多，通常可分為間接和直接分析兩大類。間接分析法--國內(nèi)常用

毛細管壓力法（壓汞法）★★直接觀測法鑄體法掃描電鏡法圖像分析法⑴鑄體法孔隙鑄體法主要用于孔隙類型、形態(tài)、大小和分布及喉道類型和喉道連通性的研究。可分為兩類：其一為巖樣的三維孔隙鑄體；其二為孔隙鑄體薄片。主要將染色樹脂灌注到巖石的孔隙空間中，觀察了解巖石孔隙空間的結(jié)構(gòu)，度量其尺寸。三維孔隙鑄體方法先進但制作困難，故不常用。鑄體薄片法簡單易行，是常用的孔隙觀察方法，但只能觀察到孔隙、喉道及連通性的二維孔隙結(jié)構(gòu)，但如果有計劃、從各個方向切較多的薄片進行觀察也可在一定程度上了解孔隙的三維結(jié)構(gòu)。

原理：將配制的環(huán)氧樹脂在一定的溫度、壓力下注入巖石孔隙中，利用環(huán)氧樹脂與固化劑發(fā)生固化反應(yīng)，成為堅硬的固體樹脂。樹脂顏色：蘭色(常用)、紅色、黃色、綠色。含泥細粒長石巖屑砂巖紅色鑄體以原生粒間孔、溶擴粒間孔為主；大慶油田白堊系，升81井1336.4m細粒長石砂巖蘭色鑄體雜基少，成巖作用弱；原生粒間孔發(fā)育Φ＝36.7%K＝3459×10-3mμ2，面孔率28%上第三系館陶組，勝利油田孤東14井1308.0m通過對鑄體薄片的觀察，可以進行以下方面的研究工作：（1）孔隙類型及喉道類型。（2）孔隙大小及其分布：通過鏡下統(tǒng)計或圖像分析方法可直接測量孔隙的大小和分布，繪制孔隙分布直方圖和頻率曲線圖，求取最大孔徑值和最小孔徑值、孔徑中值等。（3）面孔率：指顯微鏡下的巖石可視孔隙面積(不含微孔隙)占觀測視域總面積的百分比。（4）孔喉配位數(shù)：是指孔隙的喉道數(shù)量，通常以統(tǒng)計結(jié)果的平均數(shù)來表示。這是反映孔隙連通情況的重要參數(shù)。（5）孔喉平均直徑比：是指孔隙平均直徑與喉道平均直徑的比值，也是孔隙連通程度的一種反映。②應(yīng)用：掃描電鏡下觀察、照相--

了解--孔隙及吼道的類型、幾何形態(tài)、大?。?/p>

膠結(jié)物(填隙物)類型、膠結(jié)方式；粘土礦物；

顆粒大小、分選、磨圓；次生礦物等。⑵掃描電鏡法①樣品制備：樣品預(yù)處理、樣品的上樁粘接、鍍膜。

◆

預(yù)處理--包括：洗油、磨制、酸化、凈化、干燥等。

◆

上樁粘接--通常用導(dǎo)電膠把樣品粘接在樣品樁上。

◆

鍍膜--防止荷電效應(yīng)，避免鏡筒污染，導(dǎo)熱等。

①

欲使水銀(非潤濕相)注入巖石孔隙系統(tǒng)，必須克服孔-喉所造成的毛細管阻力Pc--當求出與之平衡的毛細管力和壓入巖樣內(nèi)的水銀的體積，即可得Pc～含汞飽和度的關(guān)系1）基本原理

②毛管壓力與孔隙喉道半徑R成反比，根據(jù)注入水銀的毛管壓力就可計算出相應(yīng)的孔隙喉道半徑。--毛細管力，MPa--水銀的表面張力，480dyn/cm2--水銀的潤濕接觸角，146度--孔隙喉道半徑，cm（3）壓汞法—水銀注入法③水銀飽和度值可以通過水銀體積計算得到：--水銀飽和度，％--孔隙中所含水銀的體積，cm3--巖樣的體積，cm3在實際應(yīng)用中，常用含水銀飽和度來表示某一注人壓力下相應(yīng)孔隙喉道所連通的孔隙體積占總孔隙體積的百分數(shù)。

毛細管壓力曲線（壓汞曲線）--是根據(jù)實測的水銀注入壓力(Pc)與相應(yīng)的巖樣含水銀體積(VHg)，并經(jīng)計算求得水銀飽和度值(SHg)和孔隙喉道半徑(R)之后，所繪制的毛管壓力、孔隙喉道半徑與水銀飽和度的關(guān)系曲線。

反映在一定驅(qū)替壓力下水銀可能進入的孔隙喉道的大小及這種喉道的孔隙容積。

實驗室中經(jīng)常采用壓汞曲線來研究巖石的孔隙結(jié)構(gòu)。SHg

影響毛細管壓力曲線形態(tài)特征的主要因素：

▲孔隙喉道的大小分布趨勢--用孔隙喉道歪度表示，

▲孔隙喉道的分布均勻性--用分選系數(shù)表征。

粗歪度代表喉道粗；分選好表示孔隙、喉道均勻。2)毛管壓力曲線形態(tài)分析典型的理論毛管壓力曲線形態(tài)示意圖(據(jù)Chilingar等,1972)分選差典型的理論毛細管壓力曲線形態(tài)示意圖(據(jù)Chilingar等,1972)分選好、粗歪度的儲集層

→儲滲能力較好；分選好、細歪度的儲集層

→孔喉系統(tǒng)較均勻，但孔喉小，滲透性可能很差。分選差分選好分選好、粗歪度分選好、細歪度分選較差偏細歪度分選較差偏粗歪度

孔隙半徑較大，孔隙結(jié)構(gòu)以中孔中喉及大孔中喉型為主，還有大孔大喉型，毛管壓力曲線為外凸型、平直型。

2023/9/2儲層表征與建模

孔隙結(jié)構(gòu)以中孔中喉及中孔細喉為主，偶見中大孔中喉和細孔細喉。毛管壓力曲線為外凸型。2023/9/2儲層表征與建模

孔隙半徑較小，孔隙結(jié)構(gòu)以細孔細喉為主要特征，毛管壓力曲線特征不很明顯。

根據(jù)毛細管壓力曲線可以求得：排驅(qū)壓力Pd孔隙喉道半徑中值r50毛細管壓力中值P50最小非飽和的孔隙率Smin%3)孔隙定量特征參數(shù)

SHg

排驅(qū)壓力--非潤濕相流體開始并連續(xù)地進入巖樣驅(qū)替孔隙中的潤濕相流體的壓力（指孔喉系統(tǒng)中最大連通孔隙所對應(yīng)的毛細管壓力--入口壓力）?！铩?/p>

--即沿毛管壓力曲線的平坦部分作切線與縱軸相交的壓力值。與之相對應(yīng)的是最大連通孔喉半徑?！衽膨?qū)壓力與最大連通孔喉半徑SHg

飽和度中值壓力--指在注入非潤濕相飽和度為50%時對應(yīng)的毛管壓力，與之對應(yīng)的是孔隙喉道半徑中值?！铩镲柡投戎兄祲毫κ窃u價儲層性能的重要參數(shù)，物性愈好，愈低?！耧柡投戎兄得毠軌毫εc孔喉半徑中值SHg●飽和度中值壓力可以反映孔隙中油、水兩相共存時，油的產(chǎn)能大小。

越大--表明巖石越致密(偏向于細歪度)，產(chǎn)油能力越低

越小--表示巖石對石油的相對滲濾能力越好，

產(chǎn)油能力越高。●排驅(qū)壓力既反映：巖石孔隙喉道分布的集中程度，又反映：孔喉的絕對大小，因而是劃分巖石儲集性能好壞的主要指標之一。一般說來，φ高、Κ好的巖樣，其排驅(qū)壓力低。--表示當注入水銀的壓力達到儀器的最高壓力時，沒有被水銀侵入的孔隙體積百分數(shù)?！铩锢碚撋?，最小非飽和孔隙體積百分數(shù)越大，束縛孔隙越多，So越低，孔隙結(jié)構(gòu)越差?！褡钚》秋柡偷目紫扼w積百分數(shù)SHg

根據(jù)毛管壓力-飽和度曲線圖，可繪制孔隙喉道的頻率分布直方圖、頻率分布曲線。4)孔隙喉道的頻率分布直方圖與孔隙結(jié)構(gòu)毛細管壓力曲線孔喉頻率分布直方圖

以上兩類圖件可以反映孔喉的大小