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 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
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 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 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
(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
1000 Md(中) 分选系数一定时, 粒度中值一定时 渗透率与粒度中值关系图渗透率与分选系数关系图 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So<2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So>2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。 ()杂基含量对原生孔隙的影响
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 So<2 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 So>2 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0.0315m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
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地质时期,某一沉积环境下形成的,具有一定形态、岩性和分 布特征,并以砂质为主的沉积岩体 舌状砂岩体可分为四个带: 主体:砂岩体近沉积物来源部分。砂岩百分含量高,横向连通性好。 核部:砂岩体中部、砂岩最发育的地段。以细砂岩为主,层间连通性好。 前缘带:砂岩体最前方和两侧边缘的砂岩体尖灭带。以粉砂岩为主,连通性较差。 断续分布带:介于砂岩体沉积区与泥岩沉积区之间的透镜体砂岩,以泥质粉砂岩为 主体)核部)前缘)分布带)尖灭区 主体 核部 前缘 断续分布带 尖灭区 舌状砂岩体平面、剖面分布特征图 、冲积扇砂砾岩体
砂岩体是指在一定的地质时期，某一沉积环境下形成的，具有一定形态、岩性和分 布特征，并以砂质为主的沉积岩体。 舌状砂岩体可分为四个带： 主体：砂岩体近沉积物来源部分。砂岩百分含量高，横向连通性好。 核部：砂岩体中部、砂岩最发育的地段。以细砂岩为主，层间连通性好。 前缘带：砂岩体最前方和两侧边缘的砂岩体尖灭带。以粉砂岩为主，连通性较差。 断续分布带：介于砂岩体沉积区与泥岩沉积区之间的透镜体砂岩，以泥质粉砂岩为 主。 1、冲积扇砂砾岩体