1、石 油 地 质 学Petroleum Geology第三章 储集层和盖层第三章 储集层和盖层 岩石的孔隙性和渗透性 碎屑岩类储集层 碳酸盐岩类储集层 其它岩类储集层 盖层的类型及其封盖机理 内容提要第三章 储集层和盖层由上章可知,石油和天然气生成于富含有机质的暗色粘土岩、碳酸盐岩等类型的烃源岩中。那么:这些源源不断生成的大量石油 储存在哪里 呢 ?哪些岩石 能作为 储集油气 的场所 ?它们 为什么 能够储集油气 ?哪些岩石 能作为 盖层 ?它们 为什么 能盖住油气而不会跑掉 ?等等就是本章要阐述的主要内容。第一节 岩石的孔隙性和渗透性一、基本概念:(一) 储集层 ( reservoir roc
2、k) :凡是能够 储存 和 渗滤 流体的岩层 。( 但不一定含有油气)(二) 含油气层 ( oil-bearing rock) :储集层中储集了一定数量的石油或者天然气,称含油气层 。( 三) 产层 ( pay): 已经开采的具有工业价值的含油气层。研究意义 :储集层的岩性、层位、类型、发育特征、内部结构、分布范围、物性及变化规律等 直接控制 着地下 油气的分布状况 、油气层的 储量 和 产量 大小,在油田开发过程中, 油气层的改造 ,变低产为高产的 增产措施 必须搞清楚储集层的发育特征及分布规律。故, 储集层研究 是油气勘探开发过程中非常重要的研究课题之一。 第一节 岩石的孔隙性和渗透性二、
3、储集层的基本特征油气储集层共同具有 孔隙性 和 渗透性 两个基本特征。第一节 岩石的孔隙性和渗透性(一)储集层的孔隙性与孔隙度孔隙 :指岩石中未被固体物质所充填的空隙体积空间。 孔隙 +裂缝 +溶洞 。总孔隙度 :又称绝对孔隙度( absolute porosity), 岩样中所有孔隙空间总体积与该岩样中总体积的比值,以百分数表示。有效孔隙度 ( effective porosity): 又称连通孔隙度,指岩样中 相互连通 的,且在 一定压力下 允许流体在其中 流动 的孔隙总体积与该岩样总体积的比值。第一节 岩石的孔隙性和渗透性第一节 岩石的孔隙性和渗透性孔隙的类型( 1)按孔隙的 成因分类A
4、 原生孔隙 ( primary porosity): 指 沉积作用 过程中碎屑颗粒与颗粒之间的支撑作用形成的孔隙,如粒间孔隙(intergranular porosity)。B 次生孔隙 ( secondary porosity): 指在 成岩作用 过程中或成岩以后 形成的孔隙。如溶蚀孔隙( dissolved porosity)、晶间孔隙( intercrystalline porosity)C 裂缝 ( fracture): 岩石在 成岩作用 过程中,或在各种 构造应力作用 下使岩石破裂而形成的各种裂缝。如:构造裂缝,收缩裂缝。第一节 岩石的孔隙性和渗透性( 2)按 孔隙的大小 或 裂缝的
5、宽度 ,以及它们储存和渗滤流体的能力分为:A 超毛细管孔隙 ( supercapillary pore): 孔隙直径 0.5mm, 裂缝宽度 0.25mm, 其中的流体在重力作用下可以自由流动。疏松砂岩中的孔隙(未胶结的大溶洞、大裂缝属此类)B 毛细管孔隙 ( capillary pore): 孔隙直径 500 0.2 um, 裂缝宽度 250 0.1um。 由于毛管阻力大,流体在其中不能自由流动,须在外力作用下克服毛细管阻力才能实现。一般砂岩孔隙属此类。C 微毛细管孔隙 ( microcapillary pore): 孔隙直经 0.2um, 裂缝宽度 0.1um。 欲使流体在其中流动,必须施
6、加非常高的压力,在油层条件下难以达到,故流体在这类孔缝中无法流动。泥岩、页岩中的孔隙属此类。第一节 岩石的孔隙性和渗透性(二)储集层的渗透性和渗透率1、基本概念:( 1) 渗透性 :指储集层在一定的压力条件下,岩石允许流体通过孔隙的能力。它是衡量油气在岩石中的流动难易程度或传导性大小,是评价储层产能大小的主要参数。( 2)渗透率( permeability): 衡量流体在岩石中渗滤能力的大小的参数。A 绝对渗透率 :指单相流体(油、气或水)通过孔隙介质沿孔洞缝呈层状流动时,服从 达西直线渗滤定律 。B 相渗透率 (有效渗透率) -多相流体指岩石孔隙中有多相流体共存时,岩石对其中每一相流体的渗透率称相渗透率 (有效渗透率),分别用 Ko、 Kg、 Kw表示。影响 相渗透率的 因素 :岩石本身的性质,流体的性质,流体的饱和度。C 相对渗透率 ( relative permeability)指岩石对每一单相流体局部饱和时的有效(相)渗透率与全部饱和时的绝对渗透率的比值。影响相对渗透率的因素: a、 岩石本身的性质; b、 流体的性质及其饱和度。