石油与天然气地质学教材word版22.doc

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。 ??? 粒度和分选系数的影响 ??? 粒度：总孔隙度随粒径加大而减小。因为粒度小，分选差，磨 圆差，较松散，比圆度好的较粗砂岩孔隙度大。渗透率则随粒径的 增大而增加。因为粒径小，孔喉小，比表面积小，毛细管压力大。 当分选系数一定时，渗透率的对数值与粒度中值成线性关系。 ??? 分选：粒度中值一定时：分选差的岩石，小颗粒充填大孔隙， 使孔隙度、渗透率降低；分选好的岩石，孔渗增高。孔隙度、渗 透率随着分选系数趋于1而增加，分选系数So2时，各种粒径的砂 岩孔隙度、渗透率都随So增大而降低；分选系数So2时，中细粒 砂岩，孔隙度随So增大而缓慢下降；粗粒和极细粒砂岩，So增加 时，孔隙度基本不变。 ??? 立方体排列：堆积最松，孔隙度最大，渗透率最高；斜方体 排列：孔隙直径较小，渗透率低。磨圆度增高，储集物性变好。 ??? (3)杂基含量对原生孔隙的影响 ??? 杂基：指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。代表沉积环境能量，在沉积作用的影响因素中最重要的因素是杂基含量。??? 杂基含量高，一般代表分选差，平均粒径也较小，喉道小，多为杂基支撑，孔隙结构差，其孔隙、渗透性也差。 ??? 2、成岩后生作用对砂岩储层物性的影响 ??? 压实作用：包括早期的机械压实和晚期的化学压溶作用。压实作用结果使原生孔隙度降低。 ??? 胶结作用：胶结物的含量、成份、类型对储集性有影响。含量高，粒间孔隙被充填，减少原生孔隙，连通性变 差，物性变差。泥质、钙-泥质胶结的岩石较松，物性较好；纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石致密，物性差。胶结类 型由接触式→接触→孔隙式→孔隙→基底式→基底式物性逐渐变差。 ??? 溶解作用：粗粒、孔隙水多或含有有机酸的砂岩，能溶解孔喉中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐，改善储层物性。 ??? 交代作用和重结晶作用：物性的改变要视被交代物和重结晶结果而定。 三、碎屑岩储集层的形成环境及分布 ???碎屑岩储集层的形成和分布，受古沉积条件及古构造条件的控制。一个沉积盆地内碎屑岩储集层发育情况，受沉积旋回的控制，一般在一个完整旋回的中后期所沉积的砂质岩，分布广，厚度大，储集物性好，常常形成良好的碎屑岩储集层。??? 古构造条件对碎屑岩储集层的形成和分布也有影响。一般在盆地的斜坡带，碎屑物质经过机械分异作用，颗粒较均匀，圆度好，胶结物含量少，储集物性甚佳。在水下大型古隆起的顶部和翼部，由于湖水的冲洗作用，形成物性良好的碎屑岩储集层。 ??? 横向上碎屑岩储集层的分布主要是受沉积环境的控制，主要分布于砂岩体中。 ??? 砂岩体是指在一定的