砂岩储集岩的分类与评价
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储集层类型砂岩砂岩储层是最重要的岩石类型,砂岩储集层的岩类包括粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩以及未胶结或胶结松散的砂层。
其中,中砂岩、细砂岩储集物性好、分布广;粗砂岩、粉砂岩也有广泛分布。
砂岩又称中碎屑岩,指砂级陆源碎屑岩体积分数超过50%的沉积岩类,在沉积岩中的分布仅次于泥质岩,约占沉积岩的25%,我国80%以上的油气储集层为砂岩。
砂岩中的沉积组分主要是砂级陆源碎屑以单晶碎屑最常见,有些砂岩中也含相当多的岩屑。
单晶碎屑主要是石英和长石,另有少量云母和重矿物。
岩屑的母岩通常是结构致密和成分稳定的岩石。
砂岩中的基质以粘土为主,也有一些为细粉砂级碎屑,分别称为泥基和杂基。
砂岩按粒度可以分为巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩及粉砂岩;按杂基含量可以分为净砂岩和杂砂岩;按碎屑成分可以分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。
碎屑岩中孔隙类型分为5种类型:1)粒间孔隙:指局限于粒间的孔隙2)特大孔隙:按照Schmidt的标准,超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属于特大孔隙。
3)铸模孔隙:是指砂岩中具有一定特征几何形状的介壳碎屑、碳酸盐粒屑、结晶矿物(如盐、石膏、菱铁矿等)被溶蚀后,仍保持原组构外形的那些孔隙。
4)组分内孔隙:一切组分,如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙,都属于这一类。
组分内孔隙可以是原生的(沉积的和沉积前的),也可以是成岩过程及其后新生的。
5)裂缝:与碳酸盐岩相比,碎屑岩储集层中的裂缝较为次要,但也不可忽视,当沿裂缝发生较强烈溶蚀作用时,它的作用就显得十分重要。
影响砂岩储集性的因素:1)沉积作用对储集性的影响沉积作用对砂岩的颗粒矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、杂基含量等方面都有着明显的控制作用,这些因素对储集性都起着不同程度的影响。
1)碎屑颗粒的矿物成分:一般认为,石英颗粒比长石颗粒更有利于储集性的改善,因为长石亲水性比石英强,石英表面束缚液体薄膜的厚度比长石颗粒薄些,且石英抗风化能力比长石强。
2)碎屑颗粒的排列方式:沉积物沉积时所形成的粒间孔隙和杂基内的微粒间孔隙的大小、形态和发育程度受碎屑颗粒的排列方式影响。
4.储层微观特征及分类评价4.1孔隙类型本次孔隙分类采用以孔隙产状为主,并考虑溶蚀作用,结合本区实际,将孔隙分类如下:1. 粒间孔隙粒间孔隙是指位于碎屑颗粒之间的孔隙。
它可以是原生粒间孔隙或残余原生粒间孔隙,即原生粒间孔隙在遭受机械压实作用、胶结作用等一系列成岩作用破坏后而保留下来的那一部分孔隙。
多呈三角形,无溶蚀标志。
另一方面它也可以是粒间溶蚀孔隙,即原生粒间孔隙经溶蚀作用强烈改造而成,或者是颗粒间由于强烈溶蚀作用的结果。
粒间空隙一般个体较大,连通性较好。
粒间孔隙是本区主要的孔隙类型。
2. 粒内(晶内)孔隙这类孔隙主要是砂岩中的长石、岩屑等非稳定组分的深部溶蚀形成的,在研究区深层砂岩中普遍存在。
长石等非稳定组分的溶蚀空隙可以进一步分为粒内溶孔和晶溶孔。
晶内溶孔是指长石颗粒内的溶孔,而粒内溶孔是指岩屑等碎屑内部的易溶组分在深部酸性流体作用下形成。
常常沿长石的解理缝、双晶纹和岩屑内矿物之间的接触部位等薄弱带进行溶蚀并逐渐扩展,因而常见沿解理缝和双晶结合面溶蚀形成的栅状溶孔。
长石、岩屑等非稳定组分的溶蚀孔的发育常常使彼此孤立的、或很少有喉管项链的次生加大晶间孔的连通性大为改进,而且,这类孔隙的孔径相对较大,从而优化了深部储层的储集性能。
3. 填隙物孔隙填隙物孔隙包括杂基内孔隙、自生矿物晶间孔和晶内溶孔。
杂基内孔隙多发育与杂基含量较高的(>10%)砂岩中,孔隙数量多,个体细小,连通性差。
自生矿物晶间孔隙发育在深埋条件下自生矿物,如石英、方解石、沸石、碳酸岩小晶体以及石盐晶体之间,个体小,数量多随埋深有增加之趋势。
但由于常生长于粒间孔隙中,连通性较好,又由于其晶体小,比表面积大,孔隙结构复杂,影响流体渗流。
因此在埋深3500米以下,孔隙度降低较慢,而渗透率降低很快。
这类晶间孔隙在徐东-唐庄地区相对发育。
另外,杜桥白地区深层还可见到丰富的碳酸盐晶内溶孔和石盐晶内溶孔。
4. 裂隙裂缝在黄河南地区较不发育,在桥24井沙三段3547.5米砂岩中见一构造裂缝,此外多见泥质粉砂岩或细砂岩中泥质细条带收缩缝。
《油气地质与勘探》(Petroleum Geology and Exploration)
3.1 储集层定义与分类
储集层的定义
储集岩:具有一定储集空间,能够储存和渗滤流体的岩石。
储集层:由储集岩所构成的地层,简称储层。
油(气)层:储集层(岩)中含有工业价值油(气)流。
储集层的分类
根据研究目的及油田生产实践的需要,储集层有多种分类方案:
◆按岩石类型:碎屑岩储层、碳酸盐岩储层和特殊岩类储
层(岩浆岩、变质岩、泥质岩)。
碎屑岩储层
石英砂岩
含油砂岩长石砂岩
碳酸盐岩储层
碳酸盐岩溶蚀孔(华北油田)裂缝发育的白云岩(雁33井)有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)
特殊岩类储层
溶蚀气孔含油的玄武岩(江苏油田)泥岩顺层裂缝
◆按储集空间:孔隙型、裂缝型、孔缝型、缝洞型、孔洞型、孔缝洞型。
◆按渗透率大小:高渗储层、中渗储层和低渗储层。
◆按油气藏特征:常规储层和非常规储层。
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3.1 储集岩层的定义与分类 (完)。
低渗透砂岩储层类型及地质特征摘要:矿物含量高;成岩成熟度高,毛管压力高,孔半径小;沉积物成熟度低等是我国低渗透砂岩储层的地质特点,如果进行开采、钻井以及完井的工程,就会引起巨大的危害,通常来说,低渗透砂岩储层测井反映的都是低电阻率,所以,对这个类型油藏的开采与认知难度系数较大。
本文先对低渗透砂岩储层几个主要的特征进行了分析和讨论,然后讨论了低渗透砂岩储层是怎样形成的,最后介绍了裂缝的成因类型、特征及分布规律,希望对读者有帮助。
关键词:低渗透;砂岩;储层类型;地质特征引言:低渗透砂岩的优质储层中会进行发育,并留存着次生孔隙、原生孔隙以及裂缝。
若想简单的就可以留存原生空隙,满足的条件是压实作用低、埋深浅。
在孔隙流体中存在各种各样的矿物质,其中绿泥石能够起到结膜的作用,大多数情况下都在碎屑颗粒中,这种现象将抗压实性大大增加了,能够较好的保留原生孔隙;成岩中会出现溶蚀的情况,主要是将岩屑与长石等进行溶蚀,其中有很多稳定性低的颗粒,从而使得次生孔隙带状态稳定;次生孔隙带再次出现的因素为方解石等胶结物溶蚀后以酸性孔隙流体为基础;影响裂缝的有断层、岩性以及褶皱,断层周边之所以时常出现裂缝带,是由于砂岩致密硬脆时才可以。
对此类储层的认识时间我国是比较早的,在十八世纪初,就探寻到了典型的特低渗油藏,即延长油矿。
在我国的油气储量中,低渗透油气藏的占比为三成。
1低渗透砂岩储层的特征非均质性强;孔隙结构差;压力敏感性强;结构与成分成熟度低;裂缝发育以及储层物性差等都归属于低渗透砂岩储层的特性当中。
1.1岩石学特征在低渗透砂岩中,岩石特性各不相同,类型也多种多样,长石砂岩与岩屑砂岩在低渗透砂岩中分布的最为广泛,并且有较低成熟度的结构与矿物,碳酸盐胶结物与黏土矿物在其中的含量多。
安塞油田位于鄂尔多斯盆地,在低渗透砂岩储层的探究中优势大,开发便捷,成本低,效率高,南部油田的砂岩较为细腻,直径大约零点二毫米,称之为中粒长石砂岩,呈次棱状;颗粒多、薄膜等是孔隙式胶结的特性;颗粒的成分大多数是长石,含量大约在百分之五十;浊沸石与绿泥石占填隙物的比例大。
储集层类型砂岩砂岩储层是最重要的岩石类型,砂岩储集层的岩类包括粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩以及未胶结或胶结松散的砂层。
其中,中砂岩、细砂岩储集物性好、分布广;粗砂岩、粉砂岩也有广泛分布。
砂岩又称中碎屑岩,指砂级陆源碎屑岩体积分数超过50%的沉积岩类,在沉积岩中的分布仅次于泥质岩,约占沉积岩的25%,我国80%以上的油气储集层为砂岩。
砂岩中的沉积组分主要是砂级陆源碎屑以单晶碎屑最常见,有些砂岩中也含相当多的岩屑。
单晶碎屑主要是石英和长石,另有少量云母和重矿物。
岩屑的母岩通常是结构致密和成分稳定的岩石。
砂岩中的基质以粘土为主,也有一些为细粉砂级碎屑,分别称为泥基和杂基。
砂岩按粒度可以分为巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩及粉砂岩;按杂基含量可以分为净砂岩和杂砂岩;按碎屑成分可以分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。
碎屑岩中孔隙类型分为5种类型:1)粒间孔隙:指局限于粒间的孔隙2)特大孔隙:按照Schmidt的标准,超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属于特大孔隙。
3)铸模孔隙:是指砂岩中具有一定特征几何形状的介壳碎屑、碳酸盐粒屑、结晶矿物(如盐、石膏、菱铁矿等)被溶蚀后,仍保持原组构外形的那些孔隙。
4)组分内孔隙:一切组分,如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙,都属于这一类。
组分内孔隙可以是原生的(沉积的和沉积前的),也可以是成岩过程及其后新生的。
5)裂缝:与碳酸盐岩相比,碎屑岩储集层中的裂缝较为次要,但也不可忽视,当沿裂缝发生较强烈溶蚀作用时,它的作用就显得十分重要。
影响砂岩储集性的因素:1)沉积作用对储集性的影响沉积作用对砂岩的颗粒矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、杂基含量等方面都有着明显的控制作用,这些因素对储集性都起着不同程度的影响。
1)碎屑颗粒的矿物成分:一般认为,石英颗粒比长石颗粒更有利于储集性的改善,因为长石亲水性比石英强,石英表面束缚液体薄膜的厚度比长石颗粒薄些,且石英抗风化能力比长石强。
2)碎屑颗粒的排列方式:沉积物沉积时所形成的粒间孔隙和杂基内的微粒间孔隙的大小、形态和发育程度受碎屑颗粒的排列方式影响。
第六章油气储层储层是油气赋存的场所,也是油气勘探开发的直接目的层。
储层研究是制定油田勘探、开发方案的基础,是油藏评价及提高油气采收率的重要依据。
本章从储集岩类型入手,系统介绍储层非均质性、裂缝性储层、储层建模及综合分类评价等内容。
第一节储集岩类型在自然界中,把具有一定储集空间并能使储存在其中的流体在一定压差下可流动的岩石称为储集岩。
由储集岩所构成的地层称为储集层,简称储层。
按照不同的分类依据,可进行不同的储层分类。
一、按岩石类型的储层分类根据岩石类型,可将储层分为碎屑岩储层、碳酸盐岩储层和其它岩类储层。
其中,前二者亦可称为常规储层,后者可称为特殊储层,意为在特殊情况下才能形成真正意义上的储层。
《石油地质学》[56]已系统阐述了各种岩类储层的基本特征和控制因素,在此仅简要介绍。
1.碎屑岩储层主要包括砂岩、粉砂岩、砾岩、砂砾岩等碎屑沉积岩。
储集空间以孔隙为主,在部分较细的碎屑岩中可发育裂缝。
储层的分布主要受沉积环境的控制,储集空间的发育则受控于岩石结构和成岩作用,部分受构造作用的影响。
2.碳酸盐岩储层主要为石灰岩和白云岩。
储集空间包括孔隙、裂缝和溶洞。
与碎屑岩储层相比,碳酸盐岩储层储集空间类型多,具有更大的复杂性和多样性。
储层的形成和发育受到沉积环境、成岩作用和构造作用的综合控制。
3.其它岩类储层包括泥岩、火山碎屑岩、火山岩、侵入岩、变质岩等。
泥岩的孔隙很小,属微毛细管孔隙,流体在地层压力下不能流动,因此,一般不能成为储集层。
但是,在泥岩中发育裂缝,或者泥岩中含有的膏盐发生溶解而形成晶洞时,泥岩中具有连通的储集空间,可成为储集岩。
火山碎屑岩包括各种成分的集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
其特征与碎屑岩相似,但胶结物主要为火山灰和熔岩。
储集空间主要为孔隙,其次为裂缝。
火山岩储集岩主要指岩浆喷出地表而形成的喷出岩,包括玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩等。
储集空间主要为气孔、收缩缝及构造裂缝。
岩浆侵入岩和变质岩都有不同程度的结晶,故亦称结晶岩。
第二节碎屑岩储集层99%以上的储集层为沉积岩,其中又以碎屑岩和碳酸盐岩为主,1%为其它岩类储集层。
所以按岩类可分以下三种类型储集层。
碎屑岩储集层的岩类包括:砾岩,含砾砂岩,中、粗砂岩,细砂岩及粉砂岩,其中物性最好的是中-细砂岩和粗粉砂岩。
一、碎屑岩储集层的孔隙类型传统的观念认为砂岩储集层的孔隙类型以原生的粒间孔隙为主,只有很小一部分是次生的,并且都把次生孔隙(除了裂缝以外)解释为是地层出露地表时大气水淋滤的结果。
直到1979年,自从施密特麦克唐纳(Schmidt)发表了“砂岩成岩过程中的次生储集孔隙”之后。
人们对次生孔隙的概念、类型、识别标志、形成机制及意义才有了较明确的认识。
Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型:①粒间孔隙:一般为原生孔隙。
其孔隙度随埋深的增加有所降低,但降低的速度比粘土岩慢得多。
②特大孔隙:按Schmidt标准,超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属特大孔隙。
多数为次生孔隙。
③铸模孔隙:是指砂岩中具有一定特征几何形状的介壳碎屑、碳酸盐粒屑、结晶矿物(盐、石膏、菱铁矿)被溶蚀后,保持原组构外形的那些孔隙。
属于一种溶蚀的次生孔隙。
④组分内孔隙:一切组分,如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙。
可以是原生的(沉积的和沉积前),也可以是后生的(成岩过程及其后新生的)。
⑤裂缝:砂岩中裂缝较为次要,但如果沿裂缝发生较强烈的溶蚀作用时,它的作用就十分重要。
二、影响碎屑岩储集层储集性的因素1、沉积作用对砂岩储层原生孔隙发育的影响(1)矿物成分对原生孔隙的影响矿物成份主要以石英、长石、云母。
矿物成份对储集物性的影响主要视以下两个方面:矿物的润湿性:润湿性强,亲水的矿物,表面束缚薄膜较厚,缩小孔隙空间,渗透性变差。
矿物的抗风化能力:抗风化能力弱,易风化成粘土矿物充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。
因此,长石砂岩较石英砂岩物性差。
除长石外,其它颗粒矿物成份对物性影响不大。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响包括大小、分选、磨圆、排列方式。
致密砂岩分类评价标准研究—以苏里格气田为例储层特征研究的一个重要目标就是对储层进行分类评价。
储层特征研究的着眼点不同,分类参数的优选及评价指标的制定也会不同。
本文储层分类评价研究关注的重点是储层的物性级别、储集能力、储量可动用性等三个方面,主要是从开发地质的角度对储层进行分类评价。
一、储层评价参数的选择前述已从沉积及成岩、岩石学及物性、孔喉结构、流体特征、渗流规律等方面进行了苏里格气田储层特征的分析。
参考前人对特低渗砂岩储层评价参数的优选结果,紧密结合本文储层评价研究的重点,优选出了适合研究区储层评价的六个关键参数:常压渗透率、常压孔隙度、含气饱和度、主流喉道半径、排驱压力和拟启动平方压力梯度,以此六个参数作为研究区储层评价的衡量指标。
除上述关键衡量参数外,还选择了其他几个参数作为研究区储层评价的辅助衡量指标,分别为地层渗透率、密度、孔隙类型、岩石类型、最大进汞饱和度、主要喉道半径等。
二、储层分类评价标准1.六元参数单因素分类法在前人对苏里格气田储层的划分的基础上,结合前述开展的储层特征研究,对研究区储层开展了单因素储层评价分类。
首先以常压渗透率作为原始分类评价指标,根据实验数据建立其与其他五个评价参数之间的对应关系,从而确定其他指标的分类评价界限值,分类结果如表3-10所示。
表2-1苏里格气田单因素储层评价分类标准上述分类法主要是基于单因素的单项评价,按照不同的评价参数,储层可能会分属不同的类别,综合考虑各单参数的分类结果,给出最终的储层分类评价结果。
此方法的优点是方便快捷,易于操作,缺点是评价结果带有人的主观因素,致使储层的优劣排序较为模糊。
2.“六元综合分类系数”分类法研究结果表明,常压渗透率、常压孔隙度、含气饱和度、主流喉道半径等与储层的优劣呈正相关关系,即上述参数值越大,储层质量越好;排驱压力和拟启动压力梯度与储层才优劣呈负相关关系,上述参数值越大,储层质量越差。
为解决上述问题,构建了一个能够综合反映分类参数特点并可以定量对储层进行分类的指标,即“六元综合分类系数”。
储集层:具有储存油气空间的岩层。
储层分类:①按岩类:碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层;②按储集空间类型:孔隙型、裂缝型、孔隙裂缝型、缝洞型、孔洞型、孔洞缝复合型;③按渗透性:高渗储层、中渗储层、低渗储层、特低渗储层。
特殊储层:不同于常规均质孔隙型砂岩储层的储层,包括岩浆岩、变质岩、砾岩、泥质岩等。
评价碳酸盐岩储层特征的核心是空隙空间结构,即它的孔隙、溶洞、裂缝的发育特征及组合状况。
非常规储层测井评价基本任务:①储层在哪里、什么类型、是否有效——找储层;②是储层含什么性质的流体——找油气层;③是储层的储集物性条件如何——评价油气层的好坏;④是什么地方还有好的储层——储层多井对比与横向预测。
碳酸盐岩岩石成份:①主要成分——方解石、白云石、硬石膏、岩盐(是骨架,比重最大);②粘土成分(性质最活跃);③其它成分——有机质、黄铁矿、铝土矿、碳酸磷灰石(量少,影响大)。
各自的主要物理性质:①方解石:白色、灰色,分布广,易溶蚀。
②白云石:灰白色,分布于咸度高的海、湖,次生方式形成,为石灰岩受含镁溶液交代而成的白云岩中的主要矿物。
③硬石膏、盐岩:都不是碳酸盐岩,而是蒸发岩,但经常出现在碳酸盐岩地层剖面中。
④粘土矿物:种类繁多、结构复杂、分布形式多变、含量不稳定、性能特殊,对储层物性测井响应影响极大。
有较强的可压缩性。
⑤有机质:含量少,但对油气的生成、岩石的某些物理性质影响很大。
⑥黄铁矿:呈团块、结核状分布。
岩石结构:描述岩石各组成部分的几何形态特征的一个概念;是指岩石颗粒、晶粒的大小、形状、分选、表面性质及其组成形式。
非均质岩石构造类型:薄层状构造、眼球眼皮构造、豹斑构造、燧石结核构造。
空隙空间的基本类型:孔隙、吼道、裂缝、洞穴。
裂缝:指岩石受外力作用、失去内聚力而发生各种破裂或断裂所形成的片状空间,它切割岩石组构。
裂缝的分类:①按裂缝成因分:成岩缝、风化溶蚀缝、构造缝;②按裂缝宽度分:微裂缝、中等裂缝、粗大裂缝;③按裂缝产状分:高角度缝、斜交缝、低角度缝;④按填充状况分:全充填缝、半充填缝、未充填缝;⑤其它分类方法:单组系裂缝、网状裂缝。
砂岩孔隙度划分标准
砂岩孔隙度是指砂岩岩石中孔隙的总体积与砂岩岩石总体积的
比值,是评价砂岩储层质量的重要指标之一。
砂岩孔隙度的大小直
接影响着砂岩的储层特性和储层的有效性。
砂岩孔隙度的划分标准
对于砂岩储层的评价和开发具有重要意义。
砂岩孔隙度的划分标准一般可以分为以下几个等级:
1. 非常低孔隙度,指砂岩岩石中的孔隙度非常低,通常小于5%。
这类砂岩储层通透性差,储层容积小,储层储集能力较弱,一
般不适合作为油气储层。
2. 低孔隙度,指砂岩岩石中的孔隙度较低,通常在5%到10%之间。
这类砂岩储层通透性一般,储层容积适中,储层储集能力一般,可作为一般的油气储层。
3. 中等孔隙度,指砂岩岩石中的孔隙度适中,通常在10%到15%之间。
这类砂岩储层通透性较好,储层容积较大,储层储集能力较强,适合作为较好的油气储层。
4. 高孔隙度,指砂岩岩石中的孔隙度较高,通常大于15%。
这类砂岩储层通透性很好,储层容积很大,储集能力很强,是理想的油气储层。
总的来说,砂岩孔隙度的划分标准是根据砂岩岩石中的孔隙度大小来进行评价和划分,不同的孔隙度等级对应着不同的储层质量和开发潜力。
对于油气勘探和开发工作来说,合理划分砂岩孔隙度等级,可以有效指导油气勘探工作的开展,提高勘探开发的效率和成功率。