储层沉积学(碎屑岩)
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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。
《碎屑岩油气储层沉积学》2006年4月22日目录一、引言 (1)二、几个相关概念 (2)三、储层沉积学的研究任务、目的及内容 (3)四、储层沉积学的研究思路与方法 (3)五、沉积相研究 (5)一、引言随着全球油气勘探与开发的不断深入,以油气储层或油气藏为对象的精细描述与研究逐步深入,油气储层在地下的空间展布与其属性的特征则成为油气勘探与开发的研究重点。
然而,不同地质条件下油气储层的外部形体(构形)与其内部属性的分布规律则主要受其形成的环境和条件的制约,即不同沉积体系所形成的油气储层具有不同的展布规律和非均质性,这就需要从沉积学的角度来分析不同储层形成的地质作用和沉积环境;而成岩作用则对储层的内部具有明显的影响。
正可谓影响油气储层非均质的三大因素“构造演化的阶段性、沉积环境的多样性以及成岩作用的复杂性”决定着油气储层的综合特性,这一基本地学知识和理论为储层沉积学的形成奠定了坚实的基础。
沉积学是20世纪30年代由沃尔德(Wadell.1932)提出的一个术语,它主要是由沉积岩石学中沉积岩的形成作用中的基础理论部分扩大和发展起来的。
而储层沉积学又是以实用角度从沉积学中派生出来的一个分支,第十三届国际沉积学大会(ISA,1990)正式应用该术语并引入文献,表明沉积学(含古地理学)与油气勘探和开发的关系十分密切,其在阐明生、储、盖层的形成和分布规律等方面具有重要指导作用。
沉积学和储层沉积学的基本涵义及主要研究内容是:1.沉积学是研究沉积物(岩)和沉积作用的科学。
包括研究未曾成岩和已经成岩的天然沉积物(岩),以及它们在自然环境中沉积作用的过程和机理(Reeding,1978)。
沉积学作为地质科学中的一个分科,它与流体力学和地层古生物学密切相关,与物理学、化学、海洋学、气象学、水文学和土壤学等也有重要联系。
由于有关学科的相互交叉和渗透,以及新技术和新方法的应用,通过对沉积物的研究(陆上和水下)和实验模拟,逐渐使沉积学成为一门独立的学科。
储层沉积学(试用教材)罗静兰主编(博士研究生选修课程,80学时)2003年1月绪论一、储层沉积学基本涵义沉积学(Sedimentology)是本世纪30年代由沃尔德(Wadell,1932)提出的一个术语,它主要是由沉积岩石学(Sedimentary Petrology)中沉积岩的形成作用中的基础理论部分扩大和发展起来的。
而储层沉积学(Reservoir Sedimentology)又是以实用角度从沉积学中派生出来的一个分支,是研究油气储层沉积物(岩)和沉积作用的科学。
第十三届国际沉积学大会(1SA,1990)正式应用该术语并引入文献,表明沉积学与油气勘探和开发的关系十分密切,其在阐明生、储、盖层的形成和分布规律等方面具有重要指导作用。
沉积学和储层沉积学的基本涵义及主要研究内容是:1.沉积学是研究沉积物(岩)和沉积作用的科学。
包括研究未曾成岩和已经成岩的天然沉积物(岩),以及它们在自然环境中沉积作用的过程和机理(Reeding,1978)。
沉积学作为地质科学中的一个分科,它与流体力学和地层古生物学密切相关,与物理学、化学、海洋学、气象学、水文学和土壤学等也有重要联系。
由于有关学科的相互交叉和渗透,以及新技术和新方法的应用,通过对现代沉积物的研究(陆上和水下)和实验模拟,逐渐使沉积学成为一门独立的学科。
随着矿产资源,特别是燃料资源(煤炭、石油、天然气、核能等)勘探开发事业的巨大发展,使沉积学从以理论研究为主,逐渐成为一门具有较强应用基础性质的学科。
2.储层沉积学主要是研究碎屑岩储层和碳酸盐岩储层形成、演化、分布及其基本特征(成分、结构、构造等)的一门科学,是沉积学理论与油气勘探开发实践密切结合的结果。
一般来讲,石油和天然气生于沉积岩中,也主要储集在沉积岩中,从沉积岩石学、沉积学以及岩相古地理学深化对各类油气储层形成机理的研究,可以为油气勘探开发提供更多的科学依据,因此,储层沉积学的形成和发展有着重要的实际意义。
第二章 碎屑岩储层的基本特征全球主要油气田的储层是沉积成因的碎屑岩和碳酸盐岩地层,这就要求研究油气储层的沉积环境、古地理条件、沉积体的空间展布特征及各沉积相带的相互配置关系;从而此建立储层的沉积模式及其地质模型,以便全面而准确地评价和预测储层的空间分布、形态特征与纵、横向上的物性变化规律,来满足油气勘探与开发所需要了解的储层的范围(外延井的确定)和井间特性(物理特性和空间特性)。
碎屑岩储层与碳酸盐岩和其它岩类储层相比具有四个优点:①孔隙以粒间孔为主,而碳酸盐岩多为粒内孔;②沉积作用控制强;③粒度的粗细对孔、渗的影响通常具有较好的规律性;④压实过程比较清楚,并易进行定量分析。
第一节 储层的物理特性油气储层的物理特性主要是指其孔隙度、渗透率、饱和度的基本特征,它们不仅是储层研究的基本对象,而且是储层评价和预测的核心内容,同时也是进行定量储层研究的最基本参数。
一、储集岩的孔隙性岩石的孔隙广义上讲是指岩石中未被固体物质所充填的空间部分,也称储集空间或空隙;它包括粒间孔、粒内孔、裂缝、溶洞等。
而狭义的孔隙则是指岩石中颗粒间、颗粒内和填隙物内的空隙。
一)孔隙分类根据不同的研究内容和目的,孔隙可按不同的方法进行分类,如按孔隙成因、孔隙大小、与颗粒的接触关系等,因此得出的分类结果有所不同(表2—1)。
按照孔隙的成因可将孔隙分为两大类:①原生孔隙:指沉积物沉积后,成岩作用之前或同时所形成的孔隙;②次生孔隙:指在成岩作用之后,由于溶解、重结晶和白云岩化作用等产生的孔隙。
严格来讲,地壳上的各类岩石或多或少都存在着孔隙,只不过是孔隙大小、结构和多少不同。
依据孔隙直径和裂缝或裂隙宽度,以及对流体的作用,可将孔隙划分为三种类型:①超毛细管孔隙:孔径大于0.5mm ,或裂缝宽度大于0.25mm 。
自然条件下,流体在重力作用下可在其中自由流动,胶结疏松的砂体大多属于超毛细管孔隙。
流体的流动遵循静水力学的一般性规律。
②毛细管孔隙:孔隙直径在0.5~0.0002mm ,裂隙宽度在0.25~0.0001mm 之间。
碎屑岩沉积与储层特征研究碎屑岩是一类矿物颗粒直径小于2毫米的岩石,主要由砂砾石、砂岩和泥岩等颗粒状物质组成。
碎屑岩的沉积和储层特征对于石油勘探和储层评价具有重要意义。
本文将从碎屑岩的沉积环境、物性特征和储层评价几个方面展开讨论。
碎屑岩的沉积环境是形成和发育碎屑岩的重要因素之一。
在地质历史长河中,碎屑岩的形成与大陆沉降、气候变化、河流流域的侵蚀速率等有着密切关系。
在陆相环境中,由于河流流速变化频繁,沉积物颗粒易于堆积,形成粒度较大的砂砾岩。
而在海相环境中,海浪、潮汐等水动力作用会导致颗粒运动和分选,形成较细的砂岩和泥岩。
此外,还有一些特殊的沉积环境,如湖泊、河口等,对碎屑岩的形成也有一定影响。
除了沉积环境外,碎屑岩的物性特征也是研究的重点之一。
砂砾岩和砂岩是碎屑岩中常见的类型,其物性特征与沉积粒度和岩石成分有关。
一般来说,砂砾岩的物理性质较好,如孔隙度高、渗透性好,是较好的油气储集体。
而砂岩的物理性质则较差,多为低孔隙、低渗透的储层。
泥岩由于颗粒较细且胶结作用强,其孔隙度和渗透性都很低,一般很难成为有效的储集岩。
储层评价是研究碎屑岩沉积和储层特征的关键环节。
常用的储层评价方法包括大地物理勘探、岩心分析以及岩石地力学实验等。
通过大地物理勘探,可以获取地下岩石的物理性质参数,如密度、声波速度等,从而对储层进行初步评价。
岩心分析则是通过对岩心样品的粒度组成、矿物成分等方面的分析,来了解储层的粒度分布规律和岩性特征。
岩石地力学实验则能够进一步探测岩石的力学性质,如抗压强度、渗透性等,从而评价储层的岩石力学状态。
除了上述研究方法,现代科技的发展也为碎屑岩沉积与储层特征研究提供了新的手段和途径。
例如,扫描电子显微镜(SEM)可以获取岩石微观结构的高分辨率图像,从而进一步了解岩石的成因和演化过程。
同位素地球化学技术可以通过对岩石中的同位素含量和比例进行分析,探测储层物性和成因,为石油勘探提供科学依据。
综上所述,碎屑岩沉积与储层特征研究对于石油勘探和储层评价具有重要意义。
一级类目:石油科技专著二级类目:碎屑岩系油气储层沉积学三级类目:参考文献技术类型:前沿技术参考文献1. <沉积构造与环境解释>编著组,1984,沉积构造与环境解释,科学出版社。
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碎屑岩成岩作用和储层岩石学研究新进展储层研究贯穿于油气勘探开发的始终,其在石油地质研究中所占比重也随着油气勘探开发阶段的向前推移而不断增大。
本文重点介绍沉积物(岩)的成岩作用和储层岩石学研究新进展。
一、砂质沉积物(岩)的成岩作用(一)砂质沉积物(岩)的形成演化包括五个阶段:风化剥蚀—搬运—沉积—成岩—变质。
(二)成岩作用在沉积物(岩)的形成演化旋回中占有特别重要的地位1、不同程度地改造了沉积物的成分和结构,甚至可以把它变得面目全非。
2、碎屑岩中有很多自生矿物形成于成岩阶段而非沉积产物,特别是自生粘土矿物。
3、砂体的很多结构也形成于成岩期而非沉积期形成。
因而在恢复砂体沉积环境、再建古地理时必须了解其成岩变化,否则就会导致得出错误的结论。
4、成岩作用对砂质沉积物(岩)的孔隙性和渗透性有很大影响。
要全面评价储层,必须把沉积相研究和成岩作用研究紧密结合起来。
5、砂岩孔隙类型的确定关系到储层评价预测和寻找优质储层的方向。
而孔隙成因的确定有赖于成岩作用的深入研究。
6、成岩致密带和成岩隔层的研究可为新区合理部署探井和划分开发层系提供重要依据。
7、成岩史和孔隙演化史的研究是油气成藏的重要组成部分。
8、成岩圈闭的发现为勘探非构造隐蔽油藏指出了新领域。
9、生油岩成岩作用和粘土矿物成岩演化的研究已作为判别生油岩成熟度的重要标志。
有机质热演化的研究成果是现代晚期生油理论和油气初次运移理论的重要支柱。
10、油层保护和改造与储层的成岩粘土矿物、自生矿物、岩石成岩后结构构造有密切关系。
11、原来当作岩浆热液成因的砂岩中的金属矿,实际上是成岩期在地下水作用下,沉积物中分散物质发生溶解、沉淀、富集形成的,提出了“成岩矿产”的概念和沉积期分异作用的理论,受到了广泛重视。
12、随着成岩作用研究的不断深化,使我们有可能模拟预测地下孔隙性砂体的性质和展布,提高油气勘探成功率,国内外已有不少成功的例子。
综上,成岩作用关系到油气生成、运移、聚集成藏等一系列石油地质问题,也关系到不少金属矿床的形成,具有重要的理论意义和实际意义,发展迅速,国内外都十分重视。