砂岩和碳酸盐岩储层对比研究

砂岩和碳酸盐岩储层的比较：从全球视角看孔-深和孔-渗关系

摘要：图表展示比较了包括除加拿大以外的所有产油国的30122个碎屑岩储层和10481个碳酸盐岩储层的平均孔隙度和深度的关系。然而，用单独的图包括了加拿大阿尔伯达盆地的5534个碎屑岩储层和2830个碳酸盐岩储层。不包括加拿大的储层的平均渗透率与平均孔隙度关系展示了出来。通过对控制各岩性储层质量的主导因素对砂岩和碳酸盐岩之间的主要相同点和不同点及影响因素作了讨论。伴随深度增大中值和最大孔隙度逐步减少的趋势反映了埋藏成岩孔隙度的减少，它是响应于随深度增加热暴露的增加的。这一趋势看起来与砂岩和碳酸盐岩的孔隙度一般都由于深埋藏过程中的溶解作用而增加的说法不一致。在给定的深度，碳酸盐岩储层具有较低值的中值和最大孔隙度，极有可能是由于碳酸盐岩矿物相对于石英有较强的化学反应，这导致了它对于化学压实和相关的胶结作用具有较低的抵抗性。与碳酸盐岩储层相比，在所有深度段低孔隙度（0-8%）碎屑岩储层的相对贫乏或许可以反映出在碳酸盐岩中更易于发生的断裂现象，以及那些断裂对于低孔隙度岩石中促进形成经济性的流速的有效性。总体说来，碳酸盐岩储层与砂岩储层相比在给定的孔隙度不具有较低的渗透率，但确实有较少比例的既高孔隙度又高渗透率值的部分存在。本文提供的数据可以对在缺乏例如埋藏史和热演化史等详细的地质资料的情况下的任意给定深度的探井的钻探中储层质量的分布作为一个基本的向导。

引言

砂岩和碳酸盐岩储集岩的两个最根本的区别是：（1）沉积物产生的地点（砂岩为异地而碳酸盐岩为原地）和（2）碳酸盐矿物之间具有更强的化学反应（Choquette and Pray, 1970; Moore, 2001）。后一个不同对于成岩作用和储层质量具有深远的影响，例如对大多数碎屑岩储层的早期成岩作用除了碳酸盐结核和土壤发育只有很小的影响，然而碳酸盐岩以广泛的早期石化和孔隙度改变为特征。通过这种对比，大量的和系统的不同之处或许可以通过两类岩性的石油储集岩的孔-深和孔-渗分布体现出来。尽管这种不同的存在看起来被广泛的接受并且碳酸盐岩储层常作为基础单独讨论而广泛引用（Tucker and Wright, 1990; Lucia,

1999;Moore,2001），这些差异的实际性质和幅度是一个主题，这一主题几乎很少或没有记录。

这篇文章和目的就是为了解决这一空白，主要通过碎屑岩和碳酸盐岩储层参数的对比来展示，这些参数的可信度是基于它极度的普遍性：包括基本上所有产油地区的油气储层的数据库的整合，可作为研究行星地球的一个案例。从这个纯粹的经验的基础上，我们提出了一系列的假说来解释碎屑岩和碳酸盐岩储层质量之间在整体上的相同点和不同点。

数据

本次研究的数据由HIS（能源数据信息导航数据库）、俄克拉荷马大学、美国能源部（共有采油信息系统数据库）、英国贸易和工业部、挪威石油管理局以及亚伯达能源和公共事业局提供。目前研究检验的不同变量包括在产油、凝析油以及气田的顶部储层深度、最大温度、岩性以及不同储集层段的孔隙度和渗透率的平均值。许多单独地区的多个储层被列了出来。孔隙度和渗透率值是数据库中的算术平均值，是根据不同油田的岩心分析、有线测井读数以及生产数据等不同的组合预测的。这些数据汇编在除了储层质量以外的其它类型分析中也具有通用性，例如流体压力、密封完整性、流体迁移以及生物降解等（Darke et al., 2004; Nadeau et al., in press）。在美国墨西哥湾近海，总量为9312的砂岩储层被缩小在只包括662个具有可采储量的储层中，为了减少偏差大约相当于十万桶油当量。可以用岩性信息将数据组合分为三类：（1）碎屑岩，主要是砂岩，以及粉砂岩和砾岩；（2）碳酸盐岩（在41450个样本中有25%的孔隙度和深度值可用）和（3）一些次要的其它岩性，主要包括页岩和火成岩（占总量的2%）。占较大比重的数据来自北美（39%的储层具有孔隙度和深度）和前苏联（28%），反映了最初编制数据的目的，其他的地区包括欧洲（10%）、拉丁美洲好墨西哥（8%）、远东（7%）、非洲（4%）、中东（2%）以及澳大利亚（2%）。

砂岩和碳酸盐岩储层的地理分布数据如图1所示。相对较少的数据与与没写地区的可采收量成比例，比如中东地区，在图1产油地区图示中在地理上没有较大的差别。我们因此认为这些图件提供了地球上已知的两种主要岩性的储层在地域分布上相对准确的信息。

有少量的碳酸盐岩储层是例外的，因为它们含有白垩，具有较低的渗透率却

有极高的孔隙度。这些点可以从图例中看出，但没有包括在统计值的计算之内（表1）。

这些结论一般不能作为砂岩和碳酸盐岩的代表，而是油气储层的产出地带。这些地区的储层质量或许会比其它地区类似岩性储层高一些，但这一关系很大程度上是未知的。

孔隙度—深度关系

图2展示了碎屑岩和碳酸盐岩储层顶部深度与平均孔隙度及其相对的趋势。一定程度的差异与这些轴线相关，因为储层顶部深度是能代表平均孔隙度值的层段最小深度。孔隙度值在P90（90%的储层孔隙度大于这一值）、P50（中值）和P10每隔0.5km深度分别计算，最大孔隙度线（只有零星的值大于这一趋势）在每一图中定性的估计（表1）。尽管我们相信温度在控制平均孔隙度方面比深度有更重要的作用，由于有大量的数据点是关于孔隙度-深度的，图2和图3中仍显示了深度，因为孔隙度-温度图显示类似的特点。下面指出了碎屑岩和碳酸盐岩图件之间的相同点和不同点：

·两种岩性在中浅层均有较宽的孔隙度范围。

·随着深度的增加两种岩性的P50和最大孔隙度都呈明显的线性降低。

·在特定的深度砂岩具有较高的P50和最大孔隙度。事实上，碳酸盐岩P50趋势几乎与砂岩P90趋势一致。

·在所有深度中砂岩具有较低比例的低孔隙度值（0-8%）。

亚伯达能源和公共事业局提供的独立的数据库用来检验在加拿大阿尔伯达盆地孔隙度、深度以及岩性对储层的影响（图3）。这一加拿大西部的数据库比当今全球任何地区的数据库都更密集的填充，包括了400,000km2范围内的8364对孔隙度-深度资料（碳酸盐岩占34%）。阿尔伯达盆地的碳酸盐岩主要是泥盆系的，而碎屑岩主要是白垩系的。由于它们是不同的地层沉积时间，碳酸盐岩比碎屑岩有更深的深度范围。阿尔伯达盆地经历了不对称隆升，导致了早第三系时期0-2.8km的剥蚀，并且图3的深度数据是校正到剥蚀前的值。这样校正后，阿尔伯达的数据呈现出几个与全球分布类似的特征，包括：

·砂岩和碳酸盐岩的最大孔隙度随深度增加都呈减小的趋势

·相对于砂岩在给定的深度碳酸盐岩具有较低的平均和最大孔隙度

·在碳酸盐岩中出现的大量的低孔隙度储层（<8%）而不是砂岩

这些相似点体现了图2中主要相似点和不同点的普遍性，而下面在图2和图3 的不同点则归因于阿尔伯达盆地特有的环境属性：

·阿尔伯达地区砂岩P50和最大孔隙度随深度变陡的趋势（与图2A比），同时在浅层少量孔隙度低于20%

·在阿尔伯达地区碳酸盐岩P50孔隙度随深度没有减少，伴随在剥蚀前2.5-3.5km深度孔隙度为3-10%的的数据集中

孔隙度—渗透率关系

在图4中对砂岩和碳酸盐岩储层通过算术平均渗透率好平均孔隙度作了比较（29,275个储层，碳酸盐岩储层占27%）。可惜的是，在阿尔伯达盆地数据集中没有渗透率数据。每个5%的孔隙度的P90、P50和P10的趋势为预测渗透率而计算出来。碎屑岩和碳酸盐岩的相似点和不同点包括以下几个：·在孔隙度从5%-20%的范围两种岩性的P50渗透率具有相似的趋势，尽管砂岩在25-30%的孔隙度是具有较高的P50渗透率。

·碎屑岩储层具有明显的较大比例的高孔隙度值（>20%）和高渗透率值（>100md）。在图4A中孔隙度大于20%的点占40%，而在图4B中只占6%，而在图3A中有47%的点渗透率大于100md，而在图4B只有28%。

·碳酸盐岩储层在低孔隙度的情况下具有相对较高比例的高渗透率。在图4A中有4%的点具有大于100md的渗透率以及小于15%的孔隙度，而在图4B 中只占20%。

·两种岩性都包括一种次要的储层，具有低于15%的孔隙度却有极高的渗透率，我们认为这反映了裂缝而不是矩阵值。

分析

以上提到的相同点和不同点对于控制储层质量的基本过程具有影响。我们的推论是必要的假想，然而，这是因为我们很少有机会批判地检查包含在全球数据库中的每一个储层。此外，这一初步处理并没有考虑各种各样的因素，这些因素可能会导致孔隙度和渗透率关系的分散，例如在经过了最大的埋深后的抬升和剥蚀、地层的年龄和低温梯度等。

孔隙度控制因素

在图2A和B中浅层和中层广泛分布的孔隙度与体现孔深关系趋势的例子相比，体现了在给定深度范围尤其是较浅深度的相对较少的分散性。然而，这些之前的数据集包括特别的地层单元，这些地层单元在被埋藏到很深的深度前大概具有有限的高孔隙度范围。相反的是，在图2A、B中浅层较分散的孔隙度反映了全球范围内包含油藏的岩石的较大差异。因此，在所有储层中不断增加的埋藏及热暴露趋向于降低孔隙度，但不同储层岩性的埋藏史具有不同的起始点。这一不同的主要方面包括：（1）原始孔隙度，是指沉积时的孔隙度，取决于砂岩中颗粒分选及粘土含量和碳酸盐岩中泥质含量及颗粒类型；（2）早成岩期孔隙度的变化（尤其对碳酸盐岩重要）和（3）不同岩相和岩性的孔隙度对埋藏成岩作用的反映。另一个造成图2的浅层孔隙度的分散分布的因素是一些储层在早期最大埋深环境后经历了局部暴露。

尽管有上述不同，然而，P50和最大孔隙度两者都随深度呈减小的趋势，可能反映了联合的和与之有关的化学压实和胶结作用的影响以及这两个过程对热暴露的依赖。尽管在图2中每一个点缺少专门的数据，我们假定限制在任意给定深度的靠近最大孔隙度的储层代表了最有利的因素的组合，这些因素包括（1）具有保存原始或早期形成的孔隙的潜力的岩性（干净的石英砂岩、棘皮动物碎片中早期胶结较低的泥质灰岩、颗粒到缝洞型的白云岩）；（2）未受到近地表孔隙损失的地层环境和（3）促进近地表孔隙形成的环境。然而，由于砂岩很少有成岩早期孔隙度的改变，我们提出后两者有利因素主要是对碳酸盐岩较重要。

图2也显示用三个单独的数据体作的整体孔隙度-深度分布的比较，在三个数据体具有广泛的不同的埋深、不涉及隆升运动的简单埋藏史以及限制在沉积相控制的倾向于有利储层保存的岩性变化。路易斯安那州的加恩和近海数据集包括石英砂岩，而南佛罗里达的数据集包括潜水热带碳酸盐岩。加恩和南佛罗里达的数据集两者的最大孔隙度-深度变化趋势与整体相比都呈现孔隙度较陡减少的趋势。这种差异突出了决定整体孔隙度趋势的储层特有的性质。对于砂岩，最大孔隙度趋势或许也可以代表极低的低温梯度的环境，例如路易斯安那近海；或者代表特殊的岩性因素，例如绿泥石胶结的砂岩。对于碳酸盐岩，南佛罗里达的例子显示只有低地温梯度在较大深度是不足以形成较大孔隙度的；与深部碳酸盐岩储层最大孔隙度形成的有关关键因素需要作进一步研究。

砂岩和碳酸盐岩的P50和最大孔隙度随深度稳定减少的趋势（图2）似乎与两种岩性都经历了在深埋藏期间由于酸性流体的增加而引起孔隙度的增大的观点不一致。很多引起埋藏（中成岩）孔隙度增强的关键时期几乎普遍可从大量的文件查到，这些文件中有关于确定孔隙的时期以及大量的基于定性的岩类学的观点的结论。起作用的流体主要归因于源岩中干酪跟的成熟，但来自粘土矿物的改变了饱和态的低离子浓度的水也有进一步的作用，这些水来自垂直渗流（改变了温度和压力）、随埋深引起的蒙脱石伊利石化或高岭土化、生烃作用、不同组成的水的混合以及石油的生物降解。在埋藏期间孔隙形成的主要组成部分应该与孔隙度和深度之间没有关系，但是在图2中的总体编图与中成岩溶解作用导致本质上的孔隙度的重新分布而不是产生以及主要的埋藏成岩过程既影响砂岩又影响碳酸盐岩孔隙的逐渐阻塞这一观点更一致。

这种保守主义既被特别的地层单元的例子研究所支持，那些地层单元既具有有限范围的埋藏前的孔隙度又具有较大范围的现今埋藏深度，又被涉及大量的质量平衡计算的一般的理论观点所支持。加拿大阿尔伯达盆地碳酸盐岩（图3B）孔隙度和深度没有关系可以部分地反映在古深度为0.6-1.2km的与白云岩化有关的剩余方解石的埋藏淋滤作用，正如由Amthor 等人、Mountjoy和Marquez提出的许多那样的储层一样。然而，即使是阿尔伯达的碳酸盐岩最大孔隙度随深度也呈明显的降低，P50孔隙度值与图2B中总体碳酸盐岩没有显著的不同。

对于砂岩和碳酸盐岩，早期油气充注会抑制晚期胶结作用引起的孔隙减少的观点已经经过了较多讨论。对于砂岩，来自至少一个含油区（北海）的岩心测量数据的汇编对于油气对孔隙保存的现实意义有很少的支持，尽管在其他情况下局部关系用此来解释。这一问题不能用现今的数据体来检验，因为所有的孔隙度值都来自油气充注的地层。所有这一切可以说是既不是油气也不是由于阻碍成岩作用其它机制（包括颗粒包层和超压）看起来能避免孔隙度随深度减小的必然趋势，正如从整体角度看到的那样。

图2中显示的主要岩性不同是在给定的埋深碳酸盐岩储层比砂岩储层具有较低的P50和最大孔隙度值。这些不同归因于碳酸盐岩相对于碎屑矿物较强的化学反应，多半反映了碳酸盐岩矿物对于化学压实和相关的胶结作用的较低的抵抗力。与碳酸盐岩相比，低孔隙度（0-8%）碎屑岩储层的显著贫乏有两个可能的

解释。一个认为低孔隙度砂岩在深度小于6km的地壳范围内由于微孔隙的残留和次生的大孔隙或许相对稀疏。然而，根据我们的经验，这似乎是不可能的。另一种解释是在碳酸盐岩中比在碎屑岩层中低孔隙度储层在经济上更可观是由于在碳酸盐岩中更常见裂隙，并且这些裂隙对于形成经济性的油流较为有效。

渗透率控制因素

在缺少关于岩石组构相关信息的情况下解释渗透率数据是极不确定的。然而，假定大多数砂岩储层以粒间孔隙占优势的特征似乎是合理的，同时碳酸盐岩储层被认为是具有大量的孔洞。这一不同或许可以被认为导致了在碳酸盐岩中在特定的孔隙度有较低的渗透率，但这似乎不被观察到的分布状况（图4）所支持。反而这些数据显示了相反的趋势，即在碳酸盐岩中低孔隙度时有较高的渗透率的情况占有较高的比例。这一特征或许反映了再碳酸盐岩储层中裂隙渗透率的较大影响，而不是组成岩石骨架的有利组构。碳酸盐岩总体上具低孔隙度和低渗透率的特征或许是由于成岩孔隙度残留对于碳酸盐岩的较强的敏感性，因为碳酸盐矿物具有较强的化学反应，正如前面假设的那样。然而，较低的渗透率对应较低的孔隙度是多孔介质的一个简单的基本的特征并且不能指示孔隙的几何形态。

结论

砂岩和碳酸盐岩在中浅层平均孔隙度的广泛分布反映了沉积特征（组分和结构）、早期成岩作用以及涵盖形成油气储层的埋藏史、热史的广泛不同。在砂岩和碳酸盐岩储层中，中值和最大孔隙度随深度增加稳定减少的趋势表明由于溶解作用产生的孔隙远不如埋藏成岩期间孔隙阻塞的影响重要。我们并不是说埋藏溶解作用一点也不发生；只是说这一现象在孔隙度-深度关系分布上不明显，而且似乎很少有文献记录，因此对于大量深埋藏的储层具有很小的重要性。碳酸盐岩储层比砂岩储层在给定的埋藏深度具有较低的中值和最大孔隙度多半反映了碳酸盐矿物相对于石英较强的化学反应，并且导致了碳酸盐岩岩石对于化学压实和胶结有较低的抵抗力。与碳酸盐岩相比碎屑岩在所有深度具有相对较少的低孔隙度（0-8%）储层反映了碳酸盐中裂隙现象更加常见以及这些裂隙在低孔隙度岩石中对于形成经济性油流的有效性。总体来说，与砂岩相比碳酸盐岩储层在给定的孔隙度的情况下不会有较低的渗透率。本文所给出的数据对于在未勘探地区特定的深度遇到期望的孔隙度和渗透率地层可以作为一般的勘探指导。

烃类充注对储层成岩作用影响

烃类充注对储层成岩作用影响 油气等有机烃类在储层中的聚集改变了成岩作用环境，从而控制着矿物的交代、转化及自生矿物的形成等成岩作用过程。所以充分认识有机油气注入与储层中矿物形成、转化之间的关系，深入探讨成岩作用机理，不仅可以为储层有利次生孔隙带的预测提供理论依据，而且可以确定油气充注方式、期次和时间，对研究油气藏的形成过程、总结油气藏的形成模式和分布规律具有重要的理论意义和应用价值。 其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对长石等颗粒的溶解有密切关系。近年来，随油气勘探发展，储层成岩作用在理论研究、具体实践中均获得了长远进展。在成岩作用的现代概念（Walther，1983）提出至今约一百年的历史中，成岩作用的研究经历了几个发展阶段，并取得了许多重大的进展。20 世纪40-50 年代以前，沉积学主要研究沉积作用的过程，大多数沉积地质学家的观点是沉积矿床为沉积作用或至多在同生期沉积就形成了（孙永传等，1996）。但是从20 世纪中期开始，人们对成岩（后生）作用的研究给予了很大的关注，成矿作用的阶段性的认识则从根本上改变了沉积岩石学的许多传统观念，并孕育了成岩作用研究的新时代。从上世纪70 年代中期开始至90 年代，成岩作用的研究进入了一个崭新的阶段，其中与石油地质学家的参与有着重要的关系。后期，由于诸多因素，促使石油地质学家们及沉积学家对储层成岩作用的研究愈加重视，其显著特征是对成岩反应中无机和有机过程相互作用及其系统演化的探索，并重新评价油气地质演化过程和有利储层形成及其演化历史（Hower等，1976），，成岩作用的研究由此进入了一个快速发展的阶段，相当一部分学者称之为现代成岩作用研究阶段。在该阶段盆地油气活动的研究为成岩作用或者成烃-成岩作用的深入研究提供了契机（Bredehoeft等，1990；），我国学者对诸多含油气盆地储层成岩作用也开展了不懈的研究和探索，为深入揭示中国陆相含油气盆地的成岩作用规律研究奠定了基础，成岩作用的研究亦被列入沉积学和储层地质学重要研究方向。盆地油气活动在成岩作用或成烃-成岩作用中的深入研究对于认识小尺度内成岩特征与大尺度盆地演化，揭示成岩作用的时空规律具有重要的意义（李忠等，2006）。目前，大多数研究者已认识到，储层的成岩作用是一个十分复杂的地球化学过程，受到构造演化、沉积作用、矿物、盆地热流性质、油气运移及成岩环境中的物理化学条件等多种因素控制，最关键的是在油气充注过程中，矿物与孔隙油气之间的相互作用条件、方式及随之发生的迁移方向、途经与沉淀位置等，油气流动是影响成岩作用的关键因素（张枝焕等，2000；）。 综合前人的研究，油气充注对成岩作用的影响可以概括为三个方面：（1）抑制胶结作用的进行，主要是抑制石英、伊利石和碳酸盐矿物的胶结；（2）油气中所包含的有机酸溶蚀可溶矿物，形成溶蚀孔隙，增加了储集空间；（3）油气形成产生的超压能缓冲压实作用，有利于原生孔隙的保存。 1油气充注对胶结作用的抑制 石油生成、运移后在储层中产生聚集，油气的注入孔隙水化学组成发生改变，造成孔隙水的无机离子的浓度减小，且直接由碳酸盐胶结作用、间接使pH值发生变化、油气部分代替地层水从而阻止了矿物的离子间质量传递，使矿物的交代和转化、自生矿物的形成受到抑

地震在碳酸盐岩储层预测中的应用

地震在碳酸盐岩储层预测中的应用 【摘要】碳酸盐岩储层研究是世界性难题，由于碳酸盐岩储层的非均质性强，单一储层预测方法已经不能满足勘探开发的需要。充分利用地震资料在空间密集采样的优势，能够提高碳酸盐岩储层预测准确度，降低了钻探风险。本文主要介绍了碳酸盐岩储层预测中常用的地球物理方法与技术：地震属性分析、相干体技术、体曲率技术、地震相分析、蚂蚁体追终技术。 【关键词】地震解释；储层预测；地震属性分析 0.引言 油气勘探实践表明，世界上50%以上的油气赋存于碳酸盐岩储层中[1]。碳酸盐岩在我国分布在：四川盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、南方以及海域的相关盆地[7]。具有很大勘探潜力，由于碳酸盐岩储层的非均质性强单一预测方法不能满足勘探开发需求，地震资料密集采样优势包含丰富的地质信息，在碳酸岩储层预测中地震储层预测技术起着重要作用。 1.碳酸盐岩地震储层预测技术 1.1地震属性分析 地震属性技术现已广泛用在碳酸盐岩储层预测。针对碳酸盐岩储层的非均质性强的特点，应用地震属性技术对储层进行预测，能够较好地提高储层预测的精确度[2]。地震属性是由叠前或叠后地震数据通过各种计算而得到的属性参数，属性参数通常代表的意义各不相同[4]。地震属性参数的异常是多解的，异常可能反映地岩性、岩相、地层的变化，也可能反映缝洞分布区域的变化，甚至是由噪声所引起的各类影响。多解性的缝洞地震响应往往非常的微弱并且存在信噪比较低的影响。在地球物理模型正演的基础上，多方法的联合预测，可以减少地震属性多解性的影响，更好地发挥地震属性技术在碳酸盐岩储层识别[2]。 1.2相干体技术 相干体技术由CTC和Amoco公司于1997年发明，是重要的地震解释技术之一。相干体分析技术依据是利用地震波形相干原理，计算中心地震道和指定相邻道的相干系数，将普通地震资料转换成相干系数资料，用来突显出地震资料中异常现象，相干技术是碳酸盐岩储层研究常用的断裂预测方法。它是一种新的地震属性，在断层识别、特殊岩性体的解释方面有明显优点[7]。地震相干体分析技术作为三维地震资料解释和可视化的重要内容，对预测碳酸盐岩表层非均质储层等方面有良好效果。在地震勘探领域得到了广泛的应用和发展。 1.3体曲率技术

碳酸盐岩储层评价技术综述

碳酸盐岩储层评价技术综述 储层评价是以测井资料为基础，结合地质、地震资料、岩心分析资料以及开发过程中的动静态资料等，从测井角度综合评价含油气储层，查明复杂岩性储层的参数计算方法、流体性质判别以及解决面临的某类特殊地质问题等。 中国石油拥有一批科研院所和测井公司，对碳酸盐岩复杂岩性测井评价方法有深入研究。其中在国内油田比较有特色的单位有四川地质勘探开发研究院、新疆塔里木塔河油田等，在国外区块对碳酸盐岩有深入研究的有长城钻探、石油勘探开发研究院等。过去几十年已经储备了一批碳酸盐岩测井评价专家，形成了多项特色评价技术。 （一）储层参数评价技术 复杂岩性碳酸盐岩储层通常具有较大的非均质性，它使得基于均质性地层模型的阿尔奇公式难以准确地描述储层岩性、物性、电性和含油性之间的复杂关系。为了获得这类储层的孔、渗、饱及其它关键参数，借助微观岩心分析、数字岩心技术和特殊测井方法，有针对性地改进了均质性储层参数评价方法，形成了新的针对非均质性储层的参数评价技术。 1.储层四性关系综合评价技术 u技术原理： 碳酸盐储层岩性复杂、储集空间类型多样、大小相差大、非均质性强，孔隙结构复杂，常规的孔隙不能完全反映储集性能，岩石物理研究采用薄片分析、X-衍射、毛管压力实验等多种手段解析岩石组分、内部结构、孔隙类型、裂缝发育情况、孔喉大小、孔喉配置关系等岩石内部的微观结构，充分了解岩石的岩性、物性特征，用岩心刻度测井，分析储层电性特征，结合录井、试油资料，确定储层的含油性，只有立足于充分的岩石物理研究才能更好地确定储层的“四性”关系。

u技术特点： 以岩石物理研究为坚实基础，确定岩性、物性特征，以测井资料为主，结合录井、试油资料进行储层综合评价。 u适用范围： 复杂岩性碳酸盐岩储层。 u实例： 下图为某油田碳酸盐岩储层研究实例，通过岩石物理研究确定储层岩性、物性、划分储层类型，通过岩心刻度测井，分析测井响应特征，结合录井和试油资料分析储层的流体性质。

成岩作用对储层物性的利弊影响分析

Advances in Geosciences地球科学前沿, 2019, 9(4), 289-300 Published Online April 2019 in Hans. https://www.docsj.com/doc/d61132984.html,/journal/ag https://https://www.docsj.com/doc/d61132984.html,/10.12677/ag.2019.94032 Advantages and Disadvantages Effects of Diagenesis on Reservoir Physical Properties Song Hu1, Xiaoxiao Lu2,Danfeng Zhang3, Jing Cheng4 1Petroleum Exploration and Production Research Institute, SNOPEC, Beijing 2Daqing Branch of China Petroleum Logging Co. LTD., Songyuan Jilin 3Greatwall Drilling Company, CNPC, Beijing 4International Logging Company of Greatwall Drilling Company, CNPC, Beijing Received: Apr. 7th, 2019; accepted: Apr. 22nd, 2019; published: Apr. 29th, 2019 Abstract Compared with the traditional theory, the diagenesis types cannot be divided into two categories completely. In fact, both the diagenesis itself and its combination have two sides. In this paper, the diagenesis of the W oil field is taken as an example, and the main diagenesis types are summarized by the methods of observing cores, identifing common and casting thin sections, and detecting scanning electron microscope. And the dialectic influence of diagenesis on the physical properties of reservoirs is discussed in the light of the theory of dialectics. The results show that the main di-agenetic types, such as compaction, cementation, dissolution, recrystallization, their own or their combination, have a common duality, complexity and interrelated influence on the physical prop-erties. They are characterized by interdependence and mutual transformation of reservoir im-provement and destruction. In line with the advantages and disadvantages to find the principle of high-quality reservoirs, it is conducive to the ultimate improvement of reservoir physical proper-ties if the compaction, cementation and metasomatism are relatively developed in the early stage of diagenesis as well as the dissolution is more developed in the later stage of diagenesis. Keywords Diagenetic Type, Diagenetic Evolution, Physical Property, Materialist Dialectics, Two Sides 成岩作用对储层物性的利弊影响分析 胡松1，路肖肖2，张丹锋3，成婧4 1中国石化石油勘探开发研究院，北京 2中国石油测井有限公司大庆分公司，吉林松原 3中国石油集团长城钻探公司，北京 4中国石油长城钻探工程公司国际测井公司，北京

碎屑岩成岩作用和储层岩石学研究新进展

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。 （三）成岩作用研究的历史、现状和发展趋势 成岩作用这一概念自贡别尔（V on Gumbel，C.W.1886）提出已有100多年的历史。在本世纪四十年代以前，主要是对碎屑岩的研究，特别是对其中的一些矿物如石英、长石、锆石等的自生作用进行观察。自四十年代及五十年代发现了中东及加拿大的碳酸盐岩大油田后，碳酸盐岩石学、沉积学及成岩作用方面的研究在六十年代和七十年代蓬勃发展。就在碳酸盐岩研究工作方兴未艾之时，在七十年代后期和八十年代初，人们的注意力又开始转移到碎屑岩的研究上来。

碳酸盐岩储层评价方法及标准

碳酸盐岩储层评价 一、储层岩石学特征评价 1、内容和要求 （1）颜色； （2）矿物成分、含量、结构等，其中矿物结构分粒屑结构、礁岩结构、残余结构、晶粒结构。 粒屑结构：要求描述粒屑组分、含量、基质、胶结物等特征。粒屑组分描述应包括内碎屑、生屑和其他颗粒（鲕粒、球粒、团粒）的大小、形态、分选、磨圆、排列方向、破碎程度等方面的内容。对鲕粒还应描述内部结构；粒屑含量是指采用镜下面积目估法或计点统计法确定各种碎屑的含量；基质（一般把粒径＜0.032mm的颗粒划为基质＝成分、含量、颗粒形态、结晶程度、类型、成因及胶结物（亮晶）成分、含量、晶体的大小、结晶程度、与颗粒接触关系、胶结物形态（栉壳状、粒状、再生边或连生胶结）、胶结世代及胶结类型等都是应描述的内容。 礁岩结构：分析原地生长的生物种类、骨架孔隙的发育情况，确定粘结结构类型（叠层状、席状、皮壳状）、规模大小及成因；分析异地堆积的类型（分散礁角砾、接触礁角砾）、成因、各类礁角砾的大小和含量，描述其形态、分布等。 残余结构：确定原结构类型、残余程度，分析成因。 晶粒结构：描述晶体形态、晶粒间接触关系以及晶间孔发育和连通程度，确定晶粒大小、各种晶粒的比例。 （3）沉积构造 物理成因构造 a.流动构造：确定类型（冲刷痕、皱痕、微型层理及渗流砂），描述形态、大小和排列方向； b.变形构造：确定类型（滑塌构造、水成岩墙），描述特征； c.暴露构造：确定类型（雨痕、干裂、席状裂隙、鸡丝构造、帐蓬构造），描述特征； d.重力成因构造：确定类型（递变层理、包卷构造，枕状构造、重荷模构造），描述特征。 化学成因构造

a.结晶构造：确定类型（晶痕、示底构造），描述特征； b.压溶构造：确定类型（缝合线、叠锥构造）描述特征； c.交代增生构造：确定类型（结核、渗滤豆石），描述特征。 生物沉积构造 a.生物遗迹：确定类型（足迹、爬痕、潜穴、钻孔），描述形态和分布； b.生物扰动构造：确定类型（定形扰动、无定形扰动），描述形态和分布； c.鸟眼构造：描述鸟眼孔的大小、充填物质与充填情况、分布特点，分析成因。 生物—化学沉积构造 a. 葡萄状构造：确定大小、藻的类型，分析成因； b. 叠层石构造：确定大小、藻的类型，分析成因； （4）、沉积层序研究 在单井剖面上划分沉积旋回，确定其性质、大小；分析旋回间的接触及组合关系；在旋回内部划分次级旋回并分析不同级别沉积旋回的成因及控制因素。 建立研究井的沉积层序及单维模式。 2、技术和方法 （1）岩心观察和描述 系统地观察描述岩心的颜色、矿物成分、肉眼可见的沉积结构和构造、古生物类型以及孔、洞、缝发育情况。 （2）岩心实验室分析 岩心薄片鉴定。 酸蚀分析。将岩石制成光面，放入酸液（浓度为23%的醋酸或5%～10%的盐酸）中，作用一定时间后取出，清洗干净，用放大镜或显微镜观察岩石的结构、构造和不溶组分。 揭片分析。将涂有醋酸盐的薄膜覆盖在经酸蚀后的岩石光面上，作用一定时间后揭下该薄膜，在显微镜下观察岩石的结构和构造。 非碳酸盐组分分离。把岩石制成3cm×3cm×0.6cm的样品，放入浓度为20%的醋酸中浸泡，使碳酸盐全部溶解掉，然后在显微镜下观察酸不溶物的成分和特征。 扫描电镜观察。鉴定岩石的矿物成分、超显微结构和构造、超微古生物化石。

碳酸盐岩储集层

碳酸盐岩储集层 碳酸盐岩油气储层在世界油气分布中占有重要地位，其油气储量约占全世界油气总储量的50%，油气产量达全世界油气总产量的60%以上。碳酸盐岩储集层构成的油气田常常储量大、单井产量高，容易形成大型油气田，世界上共有九口日产量曾达万吨以上的高产井，其中八口属碳酸盐岩储集层。世界许多重要产油气区的储层是以碳酸盐岩为主的；在我国，碳酸盐岩储层分布也极为广泛。[1] 碳酸盐岩的储集空间，通常分为原生孔隙、溶洞和裂缝三类。与砂岩储集层相比，碳酸盐储集层储集空间类型多、次生变化大，具有更大的复杂性和多样性。 砂岩与碳酸盐岩储集空间比较（据Choquette和Pray，1970 修改） (一)原生孔隙 1、粒间孔隙

多存在于粒屑灰岩，特征与砂岩的相似，不同之处是，易受成岩后生作用的改变，常具有较高的孔隙度。 另外，有的由较大的生物壳体、碎片或其它颗粒遮蔽之下形成的孔隙，称遮蔽孔隙，也属粒间孔隙。 2、粒内孔隙 是颗粒内部的孔隙，沉积前颗粒在生长过程中形成的，有两种： 生物体腔孔隙：生物死亡之后生物体内的软体腐烂分解，体腔内未被灰泥充填或部分充填而保留下来的空间。多存在于生物灰岩，孔隙度很高，但必须有粒间或其它孔隙使它相通才有效。 鲕内孔隙：原始鲕的核心为气泡而形成。 3、生物骨架孔隙 4、生物钻空孔隙 5、鸟眼孔隙 (二)次生孔隙 1、晶间孔隙 2、角砾孔隙 3、溶蚀孔隙 根据成因和大小，包括以下几种： 粒内溶孔或溶模孔：由于选择性溶解作用而部分被溶解掉所形成的孔隙，称粒内溶孔。整个颗粒被溶掉而保留原颗粒形态的孔隙称溶模孔。粒间溶孔：胶结物或杂基被溶解而形成。 晶间溶孔：碳酸盐晶体间的物质选择性溶解而形成。 岩溶溶孔洞：上述溶蚀进一步扩大或与不整合面淋滤溶解有关的岩溶带所形成的较大或大规模溶洞。孔径<5mm或1cm为溶孔；>5mm或1cm为溶洞。 4、裂缝

基于储层分类的碳酸盐岩储层渗透率预测方法

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/d61132984.html, 基于储层分类的碳酸盐岩储层渗透率预测方法 作者：赵冰 来源：《石油研究》2019年第07期 摘要：中东地区H油田M组碳酸盐岩储层孔隙结构复杂，非均质性强，孔渗相关性较差，导致直接利用孔渗拟合关系计算渗透率误差较大。为有效对研究区储层渗透率进行准确评价，以岩心压汞资料为基础，采用Winland R35岩石物理分类方法将研究区储层类别划分为四类，并从物性特征方面验证了分类的合理性。对分类后的每类储层建立了相应的孔渗回归模型，与分类前的孔渗回归模型相比，Winland R35岩石物理分类的渗透率计算结果与岩心渗透率吻合度更高，验证了该方法的准确性与实用性。 关键词：碳酸盐岩;储层分类;渗透率;Winland R35 1 引言 碳酸盐岩储层沉积时代久远，具有较长的成岩作用时期以及比较广泛的成岩类型，相对于碎屑岩储层非均质性严重、储层各向异性大。因此准确评价碳酸盐岩储层的渗透率具有一定的难度[1-2]。碳酸盐岩岩石物理分类是在储层具有强烈非均质性的条件下，以岩石物理特征为依据，将储层划分为若干相对均质的过程，一般借助于岩石物性资料实现，比如说孔隙度、渗透率以及毛管压力曲线参数等[3]，在这种相对均质的储层中评价储层参数即变得较为容易且更为准确。本文以中东地区H油田M组碳酸盐岩储层为例，基于Winland R35岩石物理分类方法对渗透率进行分类评价。 2 储层分类 Winland R35岩石物理分类作为碳酸盐岩储层中最常用的方法[4]，认为R35反映岩石中最大连通孔喉半径，与岩石的物性参数具有直接关系，储层岩石分类可依据R35的大小来进行。参照Winland经验公式，针对该研究区的实际情况，对903块岩心的孔隙度、渗透率和压汞实测R35进行拟合，拟合公式见式（1）。 其中：R35为压汞测试中进汞饱和度达到35%时对应的孔喉半径，μm;k为渗透率，mD;Φ为孔隙度，%。 利用式（1）求取了拟合后的R35值，与压汞实测R35值较为吻合，故根据此式来进行储层分类，划分原理参考Al-Qenae K J[5]。将反映储层孔隙结构的参数排序后绘制其与序号的半对数分布图，观察直线的斜率变化，每一次斜率的变化都表明一种新的岩石类型。绘制R35的

碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比

碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比，具有以下主要特点：岩石为生物、化学、机械综合成因，其中化学成因起主导作用。岩石化学成分、矿物成分比较简单，但结构构造复杂。岩石性质活泼、脆性大。 以海相沉积为主，沉积微相控制储层发育。 成岩作用和成岩后生作用严格控制储集空间发育和储集类型形成。断裂、溶蚀和白云化作用是形成次生储集空间的主要作用。 次生储集空间大小悬殊、复杂多变。 储层非均质程度高。 碳酸盐岩储层描述的主要内容包括沉积相及成岩史、储集空间类型及控制因素、孔隙、裂缝、溶洞、储集空间体系，储层非均质性，储层参数确定及评价等。基本工作流程列入表5．1。 无论是以原生孔隙为主，还是以次生储集空间为主的碳酸盐岩储层，其沉积相及成岩史是这类储层形成和发育的基础。它决定储集类型、孔隙、裂缝、溶洞发育程度和分布、储渗能力、储层非均质性。也是储层层位对比划分的基础和依据。 一、沉积相描述

1．沉积相标志 (1)岩性标志。岩性标志包括颜色、自生矿物、沉积结构、构造、岩石类型等五方面。 ①岩石颜色: 岩石的颜色反映沉积古环境、古气候。 下面在表5．2中列出碳酸盐岩常见的几种颜色反映由氧化到还原环境的 ②自生矿物： a．海绿石：形成于水深10～50m，温度25～27℃。鲕绿泥石：形成于水深25～125m，温度10～15℃。二者均为海相矿物。 b．自生磷灰石(或隐晶质胶凝矿)：海相矿物。 c. 锰结核: 分布于深海、开放的大洋底。 d，天青石、重晶石、萤石：咸化泻湖沉积。 e. 黄铁矿: 还原环境。 f．石膏、硬石膏：潮坪特别是潮上、潮间环境。 ③沉积结构。碳酸盐岩的结构分为粒屑(颗粒)，礁岩和晶粒三种。不同的沉积结构反映不同的沉积环境。

碳酸盐岩储层成因类型研究

碳酸盐岩储层成因类型研究 摘要：中国碳酸盐岩油藏储层研究始于70年代以后，胜利、华北和辽河油田等三十多个碳酸盐岩油气藏的相继发现，使得国内油气田研究进入了一个新的勘探开发领域。国内广泛地分布着碳酸盐岩地层，已发现的具有工业性油气流的沉积盆地包括塔里木、四川、柴达木、鄂尔多斯、珠江口、渤海湾、苏北等盆地。地层层序上从元古界地层到新生界地层除少数几个层系以外，都发现了具有工业性油气流的地层。业界对于碳酸盐岩储层的成因类型见仁见智，各执一词。因此，本文在深入解读前人研究成果基础上，对碳酸盐岩储层成因类型的各家观点进行了归纳和总结。 关键词：碳酸盐岩油藏储层成因类型归纳总结 1 、碳酸盐岩储层成因分析 控制碳酸盐岩储层形成的主控因素有构造运动、沉积相带、成岩作用和白云岩化四种。 ①构造运动 构造运动对碳酸盐岩具有控制作用，构造环境决定了储集体的类型与展布特征。构造作用对碳酸盐岩储层形成的主要贡献之一是形成了两个不整合面。在不整合面附近,碳酸盐岩遭受大气淡水淋滤,形成了大量的储集空间,为油气的聚集提供了极为有利的场所。构造作用的另一个作用是形成了大量的裂缝系统,这些裂缝系统不仅可以直接作为储集空间,更为重要的是它们还可以为埋藏期酸性流体的渗流提供通道,使酸性流体对业已存在的缝洞系统进行溶蚀扩大、重新配置,在局部地方形成优质储层。 ②沉积相带 沉积相带是碳酸盐岩储层的主控因素之一，沉积层序着孔洞的发育。沉积相对储层形成的控制作用主要是通过沉积作用来进行的。不同的沉积环境具有各不相同的沉积作用,沉积作用的差异可以产生结构不同,甚至岩性不同的岩石类型,进而控制储层的形成与演化。 ③成岩作用

碳酸盐储层特征

碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比，具有以下主要特点： ●岩石为生物、化学、机械综合成因，其中化学成因起主导作用。岩石化 学成分、矿物成分比较简单，但结构构造复杂。岩石性质活泼、脆性大。 ●以海相沉积为主，沉积微相控制储层发育。 ●成岩作用和成岩后生作用严格控制储集空间发育和储集类型形成。 ●断裂、溶蚀和白云化作用是形成次生储集空间的主要作用。 ●次生储集空间大小悬殊、复杂多变。 ●储层非均质程度高。 1．沉积相标志 （1）岩性标志 岩性标志包括颜色、自生矿物、沉积结构、构造、岩石类型等五方面。 ①岩石颜色：岩石的颜色反映沉积古环境、古气候。 ②自生矿物： a．海绿石：形成于水深10～50m，温度25～27℃。鲕绿泥石：形成于水深25～125m，温度10～15℃。二者均为海相矿物。 b．自生磷灰石（或隐晶质胶磷矿）：海相矿物。 c．锰结核：分布于深海、开放的大洋底。 d．天青石、重晶石、萤石：咸化泻湖沉积。 e．黄铁矿：还原环境。 f．石膏、硬石膏：潮坪特别是潮上、潮间环境。 ③沉积结构。碳酸盐岩的结构分为粒屑（颗粒），礁岩和晶粒三种。不同的沉积结构反映不同的沉积环境。 粒屑结构；粒屑结构由粒屑、灰泥、胶结物和孔隙四部分组成。粒屑结构代表台地边缘浅滩相环境。根据颗粒类型、分选、磨圆、排列方向性、填充物胶结进一步确定微相。 a．内碎屑、生屑反映强水动力条件。 b．鲕粒、核形石、球团粒、凝块石反映化学加积、凝聚环境，水动力中高能。鲕粒包壳代表中等能量，持续搅动，碳酸钙过饱和的环境，核形石（藻包壳）、泥晶套反映浅水环境。 c．分选好，反映持续稳定的水动力条件，反之则反映强水动力条件。 d．磨圆度高反映强水动力环境，反之反映弱水动力环境。 e．颗粒、生屑化石平行排列，尖端方向交错，长轴平行海岸，反映振荡水流。尖端指向一个方向，长轴仍平行海岸线，则为单向水流。 f．用胶结物和灰泥的相对含量反映水动力强弱。胶结物／（胶结物+灰泥）在0～1之间，越接近0，水动力越弱，反之越强。 礁岩结构： a．生长结构：原地生长坚硬生物骨架，代表台地边缘生物礁环境。 b．粘结结构：层纹状、波纹状藻迭层结构代表潮上-潮间中低能环境。柱状、锥状藻迭层结构代表潮间～潮下高能环境。 晶粒结构：泥晶代表盆地低能，广海陆棚低能环境。 ④沉积构造。反映水流成因构造： a．沟膜、槽模、递变层理代表浊流环境。

试论成岩作用与油气成藏的关系

《成岩作用与储层评价》文献综述试论成岩作用与油气成藏的关系 专业______地质学_______ 班级__ 资信研10-4班___ 姓名______蔡晓唱_______ 学号_____S1*******_____

试论成岩作用与油气成藏的关系 20世纪80年代以来，油气运移、成岩作用、盆地分析研究相互渗透，并取得了长足的进展。将成岩作用、油气的成藏史等纳入到盆地发展演化历史中统一考虑，是当前研究的一个趋势所在[1]。本文从烃类流体充注与储层成岩作用的关系、用储层油气包裹体岩相学确定油气成藏期次、示烃成岩矿物与油气成藏的关系、利用成岩过程中自生石英数量的变化确定油气藏形成时间、岩性油气藏中成岩作用对油气聚集的控制作用五个方面简要论述了储层成岩作用与油气生成、运移和成藏的关系。 1 烃类流体充注与储层成岩作用的关系 由有机质转化来的有机流体是整个地壳流体活动的一部分，对成岩演化有着至关重要的影响，也是盆地发展演化的一个重要侧面。有机质转化形成的有机酸引起了地质界的广泛关注，主要是因为它可以溶解矿物，形成次生孔隙[2]。有机酸主要由干酪根含氧基团的热催化断落、烃类与矿物氧化剂之间的氧化还原反应、原油微生物降解和热化学硫酸盐还原作用转化而来，但就其生成时间而言，尚未有定论。泌阳凹陷碎屑岩储层在碱性-强碱性原始地层水中发现石英溶解型次生孔隙，不但丰富了次生孔 为石英自生加大提供了新的解释。塔中隙的成因理论，而且石英溶解所产生的SiO 2 地区志留系烃类侵位后因淡水注入而使烃类被氧化，所产生的有机酸促进了钾长石等矿物的溶解，导致了次生孔隙的发育。 除有机质转化产生有机酸外，油气的产生对成岩作用有着重要意义。油气运移成藏的成岩记录是从岩石学和地球化学方法反演成藏过程的基础，国际上对储层中烃类流体充注与成岩作用关系给予高度重视。九十年代以来学者们开始关注“烃类流体侵位与储层成岩作用”领域的研究，这主要基于两方面原因，一是早期烃类流体侵位有利于优质储层形成，二是储层成岩纪录有助于重构油气成藏过程[3]。1999年和2000年AAPG年会曾将“成岩作用作为烃类流体运聚记录”作为分会讨论的主题，要使叠合盆地成藏年代学分析理论和分析方法取得进展，一个重要的基础是必须深入分析其中烃类流体充注与储层成岩作用关系，建立起烃类流体运聚-储层成岩作用-烃类流体包裹体-自生矿物形成关系的解释定量模式，为成岩矿物及其包裹的流体化石作为烃类流体运聚的记录提供理论基础。 烃类流体注入储层，一方面，储层胶结物及其中流体包裹体记录了成藏条件（温度、压力、流体成分和相态)，另一方面，随着含油气饱和度增加，孔隙水流体与矿物之间的反应受抑制（如储层中石英次生加大等）或中止（自生伊利石、钾长石的钠

碳酸盐岩储层

世界碳酸盐岩储层 碳酸盐岩中储集有丰富的石油、天然气和地下水。 碳酸盐岩是世界上重要的石油天然气产层，约占全球储量的一半，产量已达到总产量60％以上。在世界范围内，大约有1/3油气资源储存于碳酸盐岩储层中，特别是中东、北美、俄罗斯的许多大型或特大型油气田均与碳酸盐岩密切相关。 碳酸盐岩和碳酸盐沉积物从前寒武纪到现在均有产出，分布极广，约占沉积岩总量的 1/5至1/4。碳酸盐岩本身也是有用矿产，如石灰岩、白云岩，以及菱铁矿、菱锰矿、菱镁矿等，广泛用于冶金、建筑、装饰、化工等工业。 我国碳酸盐岩油气资源 我国海相碳酸盐岩储集层层系分布范围广泛，从震旦系至三叠系均有分布，约占大陆沉积岩总面积的40%。据初步统计，我国有28个盆地发育分布海相碳酸盐岩地层，资源丰富，勘探潜力很大。我国碳酸盐岩油气资源量约为385亿吨油当量。 我国碳酸盐岩缝洞型油藏一般经历了多期构造运动、多期岩溶叠加改造、多期成藏等过程，形成了与古风化壳有关的碳酸盐岩缝洞型油藏。 近几年的实践表明，我国碳酸盐岩勘探正处于大油气田发现高峰期，是近期油气勘探开发和增储上产的重要领域之一。与常规的砂岩油气藏相比，碳酸盐岩油气藏勘探开发程度较低。对于以“潜山”起家的华北油田而言，碳酸盐岩油藏探明储量比例只有41.6%。因储层具有典型的双重介质特点，渗流规律特殊，加之非均质性严重、开发技术不完善，开采效果迥异。 碳酸盐岩勘探技术发展 近年来，中国石油开始全面开展碳酸盐岩物探技术研究，形成了成熟的碳酸盐岩配套技术，储层钻遇率大幅度提高，在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地等地区发现了一批大型油气田，碳酸盐岩勘探成为油气储量产量增长的重要领域。 新中国成立到20世纪70年代，碳酸盐岩勘探以地表地质调查和重磁物探为主，发现了如四川威远、华北任丘等油气藏。20世纪80年代至90年代，地震勘探技术在落实构造、发现碳酸盐岩油气藏的勘探中发挥了重要作用，发现了塔里木盆地轮古、英买力潜山及塔中等含油气构造。进入21世纪，随着高精度三维地震技术的发展，深化了对碳酸盐岩非均质储层油气藏的认识，全面推动碳酸盐岩油气藏勘探开发进程。在塔里木、四川等盆地实施高精度三维地震勘探超过1.5万平方公里，探井成功率提高了25%。

洞穴型碳酸盐岩储层识别及预测技术

万方数据

?５０?ＳＩＮＯ—ＧＬＯＢＡＬＥＮＥＲＧＹ ２０１０年第１５卷 度和孔洞孔隙度基本不具备储集能力。轮古西地区裂缝型储层平均裂缝孔隙度达０．１７％，平均孔洞孔隙度只有０．９２％，平均渗透率为６．７３ｘ１０。３斗ｍ２，全区裂缝型储层平均累积厚度达１１３．５５ｍ。 取心常见缝面油污侵染。但多数裂缝发育段难以得到较好的岩心收获率。原始裂缝状态不易保存。但可清楚看到散落岩心缝面的油迹。裂缝是荧光显示最活跃的油气储集空间类型。因此，轮古西地区裂缝型储层是有利的含油层。 ３．２孔洞型储层 孔洞型储层以基质孑Ｌ隙和中小溶蚀孔洞为主要储渗空间，但孔洞十分发育，且连通性好；一般裂缝不发育，渗透性较差，平均渗透率仅０．１５ｘ１０刁肛ｍｚ。轮古西地区孔洞型储层平均孔洞孔隙度达２．１９％，基本无裂缝孔隙度，全区１２口井孔洞型储层平均累积厚度为６６．４２ｍ．是本区发育的储层类型。３．３裂缝一孔洞型储层 裂缝一孔洞型储层储集空间既有孔洞．又有裂缝，两者对储集性能均有相当大的贡献。其中孔洞主要由孑Ｌ（包括基质孔隙和溶蚀孔隙）和小一中洞组成，裂缝发育，可以是储集空间之一，更足沟通孔洞的渗流通道。这种缝洞系统及由它连通的先成孔隙，具有储渗空间数最较多、匹配好、储产油气能力强等特点。该类储层具有储集空间大、渗透性好的特点，而且具有较高和稳定的产能。如Ｌ９４２井在５８１０～５８３０ｍ的大溶洞的上下，洞顶及洞底缝发育，溶蚀孑Ｌ洞也很发育。构成了良好的裂缝一孔洞型储层，产量很高。 轮古西地区裂缝一孔洞型储层平均孔洞孔隙度为２．２６％，平均裂缝孔隙度为Ｏ．２４％，平均渗透率为１７．５５ｘ１０—３ｔｌ，ｍ２．全区１２口井裂缝一孔洞型储层平均累积厚度为５０．３７ｍ。是轮古西地区具有较好开发价值的一种储层类型。 ３．４洞穴型储层 洞穴型储层储集空间为大型洞穴（和裂缝），洞穴（包括大洞、巨洞）储集空间巨大。加之裂缝对沟通洞穴和改善渗流性能的作用，形成了储集空间巨大、储渗能力极好的最有利储层类型。这种洞穴型储层一般具有规模较大的储渗体，具有储量规模大、产量高、易开采的特点。据测井解释，其孔隙度可高达５０％，如ｋ１５井。 未充填巨洞在岩心上难以见到．要靠钻井放空、井涌、井喷及泥浆漏失、图像等信息加以判断和识别，如Ｌｇｌ５井在５７３６．１—５７４０ｍ井段，累计放空２．０９ｍ；５７３５～５７４３ｍ井段，漏失４３．３ｍ３。钻井液溢流，槽面被稠油覆盖，气泡占槽面的１０％，集气点火可燃：Ｌ９１５—１井在５９１９．０～５９５３．４３ｍ井段。发生严重井漏，共漏失钻井液１３７５．０ｍ，。 轮古西地区洞穴型储层平均洞穴孔隙度为２６．２１％。裂缝平均孔隙度为０．４８％。渗透率高达３９９２．８３ｘ１０旬“ｍｚ，该类储集体为最具价值的储层。在本区ｋ１５、Ｌ９１５－１、Ｌ９１５－２、Ｌ９４０、Ｌ９４１等井中均有发现，全区洞穴型储层平均累积厚度为１８．８ｍ。 对比这几种类型的储层：裂缝型以及孔洞型储层很难形成稳定的产能：裂缝一孔洞型储层既有较好的储集能力．又有良好的渗透性能，能够形成稳定的产能，是本区一类重要产层（如Ｌ９９、Ｌ９４２井）；洞穴型储层具有最好的储集能力和渗透性能，是本区最有价值的储层类型。从轮古西单井产能与储层厚度分布关系图可以看出．具有洞穴型储层的井都获得了一定的产能。因而，寻找孔渗能力最好的洞穴型储层和裂缝一孔洞型储层，是钻探成功的关键。４洞穴型储层地震反射特征 在地震上，溶洞发育层段（洞穴型储层）表现为“串珠状”强反射。ｋ１５井在进入奥陶系潜山表层岩溶带钻遇未充填洞穴．在钻进过程中于５７３２—５７３６ｍ井段放空２．０９ｍ：Ｌ９４１井在５６２１—５６３６ｍ井段取心见１．６６ｍ充填洞以及宽５ｍｍ、长６５０ｍｍ垂直张开缝．且井筒内不断有稠油返出。过这两口井的地震剖面上均表现出串珠状强反射特征（见图１）。 图ｌ过井地震剖面溶洞地震反射特征通过地球物理正演模拟发现： ①在两条裂缝的交点处出现了“串珠状”强反 　万方数据

碳酸盐岩储层有效性

一．研究碳酸盐岩储层有效性影响因素 1.渗透率 1.1存在成层渗流的渗透率 对于渗流成层性的存在, 地下水往往具有承压性质。即使渗流的成层性不甚明显, 但岩体的渗透性随深度的增加而降低的规律总是存在的。将岩体的渗透系数表达为 1.2裂缝型介质等效渗透率张量计算方法（详见李亚军《缝洞型介质等效连续模型油水两相流动模拟理论研究》）先通过建立裂缝型介质几何模型，利用几何模型对裂缝型介质做关于等效渗透率张量的分析，建立了求解裂缝型

多孔介质等效渗透率张量的数学模型,通过求解连续边界条件和周期边界条件下的边界积分方程,得到裂缝型多孔介质网格块的等效渗透率张量。所求得的等效渗透率张量能够反映裂缝的空间分布和属性参数对油藏渗透特性的影响假设裂缝型介质为水平介质,裂缝为垂直于水平面且具有一定厚度的矩形面,裂缝的纵向切深等于所研究区域的厚度,此时可视为二维空间中的介质体,裂缝等价于二维空间中的线型裂缝。 图一 裂缝的中心位置，开度，长度，倾角，方位角，密度，组系等参数称为裂缝的特征参数,所有裂缝以这些特征参数进行定义。如图二在二维空间,裂缝通过中点O方位角H长度L 及开度h 确定。根据裂缝属性参数的地质学统计分析研究,假设裂缝中心位置服从均匀分布,裂缝长度服从指数分布，方位角服从正态分。

图二 裂缝的开度是指裂缝壁之间的距离,主要取决于所处深度。孔隙压力和岩石类型。根据所发表的一些关于天然裂缝的宽度数据可知,裂缝开度通常在10~200Lm之间变化,统计资料表明最常见的范围在10~40Lm之间（如图三），且服从对数正态分。假设采用裂缝开度的对数正态分布，裂缝系统各属性参数的统计分布函数见表一。 表一

成岩作用研究方法

储层成岩作用的研究方法2008-05-08 14:17储层成岩作用的研究方法 一、总体思路 首先，对成岩作用的产物进行研究，包括系统地对储层岩心进行详细观察（宏观和薄片两方面）和分析测试，特别注意储层孔隙在时间和空间上的变化，以此获得较准确的岩性资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征，推测可能经历的成岩作用过程。其次，根据孔隙流体温度和压力等成岩参数，从物理化学和热化学等角度探讨成岩反应的机理。最后，结合盆地的地层、构造、沉积等资料、建立储层成岩模式，寻找出孔隙的演化规律。 二、常用研究方法 储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合性分析。除了岩石学中详细论述过的常规研究方法外，还涉及许多先进的测试技术。常用的研究方法和手段可分为岩石矿物学方法和非岩石学方法两类，现分别简述如下： ·岩石矿物学方法 在对露头或岩心进行详细观察的基础上，用仪器作进一步分析测试。主要目的是获得岩性参数和温度参数，观察发生过的各种成岩现象。除了常规的偏光显微镜法外，还涉及以下技术。 （1）孔隙铸体研究对岩石结构、孔隙结构进行观察 （2）阴极发光显微镜观察它是研究矿物成分、胶结世代、岩石结构和构造的主要手段，特别是对于一般显微镜难以解决的钙质及硅质胶结现象和某些重结晶现象等有较大的作用。 （3）扫描电镜观察由于放大倍数高，分辨率高，可以观察到普通显微镜观察不到的东西，如粘土矿物、微孔隙等。扫描电镜对矿物鉴定的基本根据是形貌和晶形，对于晶貌相似的矿物，效果较差。现在普遍把扫描电镜配上能谱仪，这就把形貌分析和成分分析结合在一起。 （4）X－射线衍射分析它能进行粘土矿物的定性定量分析，计算混层比，自生矿物的鉴定和全岩定量分析等。 （5）电子探针分析其特点是灵敏度高，不破坏样品，分析元素范围大。主要对岩石和矿物进行化学成分分析。 （6）气液包裹体显微镜分析主要获得古地温和古盐度参数。 ·非岩石学方法

油气储层成岩作用及定量评价技术

成岩作用的概念很早在国外就已经被提出，但是并未受到重视，近年来有了较快的发展。成岩作用演化具有多期阶段性，每一阶段都有不同的物化性质和演化模式，造成成岩作用研究的难点，之前的研究大都是基于野外露头和岩心观察的定性描述，对成岩作用和成岩相的定量研究及其和优质储层展布特征之间的关系研究很少。 1?储层成岩作用类型 1.1?机械压实作用 机械压实作用是一种埋藏成岩作用，主要是物理变化，指沉积物埋藏后，随着埋藏深度的增加，在压力作用下，岩层中碎屑颗粒或者矿物颗粒之间的水分排出，导致颗粒排列变得紧密。 1.2?胶结作用 胶结作用指胶结物或者矿物从孔隙溶液中沉淀出来，将疏松的沉积物固结起来的一种成岩作用。主要分为碳酸盐岩胶结作用、硅质胶结作用、和粘土矿物胶结。 1.3?交代作用 交代作用的实质是一种同时并进的溶解和沉淀作用，是一种在保持被交代矿物晶形或集合体形态的矿物的情况下，一种矿物代替另一种矿物的转化作用。矿物交代过程中既可以交代原生矿物的部分，也可以完全替代原生矿物颗粒；晚期交代作用还会交代早期形成的交代产物。1.4?溶解作用 溶解作用主要是使已有的矿物完全或部分地溶解，主要发生在长石颗粒内、岩屑颗粒中易溶组分内和碳酸盐胶结物内。在东营凹陷ES4s湖泊碳酸盐岩心中观察到很多种溶解（溶蚀）现象。 2?成岩作用的影响 成岩作用对储层质量的影响可以分为建设性影响和破坏性影响，其中有机酸导致的溶蚀、溶解作用产生了大量次生孔隙，改善储层物性。部分粘土矿物转换也会增加储层孔隙度和渗透率，孔隙度和渗透率明显增加。而压实作用及胶结作用则会破坏储层质量，降低储层孔隙度和渗透性。3?成岩作用定量评价技术 3.1?成岩作用数值模拟 目前国内成岩作用的数值模拟主要有两种，一是作用模拟，二是效应模拟。第一种主要是利用计算机技术模拟不同类的成岩作用，例如石英次生加大、机械压实、绿泥石环边胶结等，与油气储层质量评价的联系较弱。第二种效应模拟研究的重点是各种成岩作用造成的综合影响，而不是单因素成岩作用的机理，目前这种模拟方法应用较广泛，可以模拟成岩演化过程中温度、压力、成分、时间的变化，从而定量刻画储层成岩阶段。 3.2?储层成岩相测井评价 油气储层往往经历多期成岩演化阶段，成岩作用类型也是多种多样，纵向上和平面上的储层成岩作用和成岩相的展布在优势储层评价过程中越来越重要。目前的研究方法一般分为三步，首先根据研究区野外露头和岩心资料，经过薄片鉴定、X衍射等，确定成岩作用和成岩相类型。第二步则根据不同成岩相，统计各自的自然伽马、自然电位、密度、中子等不同测井值的范围，利用测井交会图、图版等统计不同成岩相的测井响应参数范围。第三步，利用第二步的参数范围编写识别算法和数学模型，利用软件根据测井参数自动识别储层成岩相。 4?结束语 近年来，随非常规油气资源的勘探和开发快速发展，研究人员对成岩作用也越来越重视，然而限于成岩作用成岩机制和成岩演化的复杂性以及储层非均质性，成岩作用和成岩相的定量评价技术发展缓慢，但随着油气勘探的深入，储层成岩作用也会引起更多的重视。 参考文献 [1]陈欢庆，林春燕，张晶，等.?储层成岩作用研究进展[J].?大庆石油地质与开发，2013，32（2）：1-9.? [2]赖锦，王贵文，王书南，等.?碎屑岩储层成岩相测井识别方法综述及研究进展[J].?中南大学学报（自然科学版），2013，44（12）：4942-4953. ? 油气储层成岩作用及定量评价技术 刘奕蔚 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院 湖北 武汉 430223 摘要：成岩作用是油气储层研究领域的重要内容，随着实验分析技术和沉积储层理论研究的进步，成岩作用的研究有了较大的发展，成岩作用的评价也由野外现象观察的定性评价向定量评价转变。笔者通过对国内外文献的调研，总结了成岩作用的研究内容、类型及定量评价技术，以期促进成岩作用理论的发展。 关键词：油气储层?成岩作用?成岩相 Diagenesis?and?Quantitative?Evaluation?of?petroleum?Reservoirs Liu?Yiwei Exploration and Development Research Institute of Sinopec Jianghan Oil?eld Company，Wuhan 430223，China Abstract：Diagenesis?is?an?important?branch?in?petroleum?reservoir?research.?with?the?progress?of?experimental?analysis?and?sedimentary，the?study?of?diagenesis?has?made?great?progress?and?the?evaluation?of?diagenesis?develops?from?qualitative?to?quantitative.?Based?on?the?research?of?domestic?and?foreign?literature，the?author?summarizes?the?research?contents，types?and?quantitative?evaluation?techniques?of?diagenesis. Keywords：petroleum?reservoir；diagenesis；diagenesis?facies? 155