油层物理2-2第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性

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1、第二节储层岩石的孔隙性孔隙类型、孔隙结构是决定储层性能的根本因素和影响油气井产能的重要因素。孔隙性是决定油气藏规模和开采价值的重要储层特性。本节内容储层岩石的孔隙结构岩石孔隙度的概念岩石孔隙度的测定方法影响孔隙度大小的因素储层岩石的压缩性本节重点孔隙度、岩石压缩系数和地层综合弹性压缩系数的定义，孔隙度的影响因素分析；孔隙度的测定原理和测定方法。本节难点：孔隙度的测定原理地层综合弹性压缩系数计算公式推导1一、储层岩石的孔隙类型岩石颗粒间未被胶结物质充满或未被其他固体物质占据的空间统称为空隙。地球上没有空隙的岩石是不存在的，

2、只是不同岩石的孔隙大小、形状和发育程度不同而已。砂岩和碳酸盐岩存在不同类型的空隙，碳酸盐岩中的空隙是受地下水溶蚀后能形成的。各种岩石在地应力、构造应力及地质作用后产生裂缝(微裂缝)形成另一类形式的空隙。2一、储层岩石的孔隙类型空隙按几何尺寸或现状可分为孔隙(一般指砂岩)、空洞(一般指碳酸盐岩)和裂缝。由于孔隙是最普遍的形式，所以常笼统地将空隙统称为孔隙。岩石孔隙的大小、形状、连通状况和发育程度直接影响油气的储量和生产能力。孔隙结构——是指岩石孔隙的大小、形状、孔间连通情况、孔隙的类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特征和它的构成

3、分式。储层中孔隙(空隙)的形状、大小、发育程度、形成过程非常复杂，差异甚大，从各种角度出发进行分类和描述。3一、储层岩石的孔隙类型2.孔隙类型按成因分类，砂岩储层孔隙可分为三类：粒间孔：碎屑颗粒间的原生孔隙。溶蚀孔：次生孔隙。粒间溶孔、粒内溶孔。微孔隙：混合孔隙。杂基内微孔隙，岩屑内粒间微孔。裂缝：成岩改造或构造形变形成的缝隙。次生孔隙。粒间孔裂缝溶蚀孔41）按成因分类（1）粒间孔隙岩石为颗粒支撑或杂基支撑，含少量胶结物，由颗粒围成的孔隙称为粒间孔。是砂岩中最主要、最普遍的孔隙。砂粒的粒度、分选性、圆球度、接触方位、填充

4、方式和压实程度决定粒间孔隙的大小和形态。以粒间孔为主的砂岩储层，其孔隙大、喉道粗、连通性好，一般具有较大的孔隙度(大于20％)和渗透率(大于100×10-3)。典型的粒间孔隙的镜下形态如图所示。51）按成因分类（2）杂基内微孔隙：杂基内微孔隙主要指杂基沉积物在风化时收缩形成的孔隙及粘土矿物重结晶的晶间孔隙。总量很多，但渗透能力极差。（3）晶体次生晶间孔隙：主要由石英结晶次生加大充填原生孔隙后的残留孔隙。（4）纹理及层理缝：在具有层理和纹理构造的砂岩中，由于不同砂层的岩性或颗粒排列方位的差异，沿纹理或层理常有微缝隙。（5）

5、裂缝孔隙：地应力作用形成微裂缝。裂缝宽度一般平行于最小地应力方向。砂岩储层中裂缝宽度一般为零点几微米到几微米几十微米。61）按成因分类（6）溶蚀孔隙：溶蚀孔隙是由岩石中的碳酸盐、长石、硫酸盐或其他可溶性成分溶蚀后形成的。类型成因储渗特征原生式沉积粒间孔沉积作用大，多，储渗能力好纹理和层理缝沉积作用小，少，储渗能力差次生式沉积溶蚀孔溶解作用小，少，储集能力好晶体次生晶间孔压溶作用小，多，储集能力差裂缝孔隙地应力作用小，少，渗透能力好颗粒破裂孔岩石裂缝等小，少，储渗能力一般混合孔隙杂基微孔隙等复合成因小，少，储渗能力差7云质

6、不等粒岩屑砂岩，粒间孔与微缝8含云质泥岩，顺层构造缝与垂直构造缝相交云质泥岩，溶蚀缝，含云砾质不等粒岩屑砂岩，砾内微缝92）按孔隙大小的分类1)超毛细管孔隙指孔隙直径大于0.5mm或裂缝宽度大于0.25mm的孔隙。岩石中的大裂缝、溶洞及未胶结或胶结疏松的砂层孔隙多属于此类。在此类孔隙中，流体在重力用下可自由流动。2)毛细管孔隙指孔隙直径介于0.5～0.0002mm之间，或裂缝宽度介于0.25～0.0001rnm之间的孔隙。砂岩的孔隙大多属此类。在此类孔隙中，孔隙壁面固体分子对流体分子的作用力较大，如果存在两相流体，则存在

7、毛细管力，液体不能自由流动。但在一定压差作用下，液体在毛细管内右以流动。3)微毛细营孔隙指孔隙直径小于0.0002mm、裂缝宽度小于0.0001mm的孔隙。粘土、页岩中的孔隙一属于此类型。在此类孔隙中，分子间的引力很大，油层条件下的压力梯度一般无法使液体在孔隙中移动，因此人们常将孔道直径大于或小于0.2tμm作为流体能否在孔隙中流动的一个分界线。这类孔隙称为无效孔隙。102）按孔隙大小的分类11一、储层岩石的孔隙类型按连通状况分连通孔隙pore孤立孔隙——死孔隙disconnectedpore按储渗性能分有效孔隙：参与渗

8、流的连通孔隙无效孔隙：不参与渗流的孔隙只有相互连通的“超毛细管孔隙”和“毛细管孔隙”才是有效的油气储渗空间；“微毛细管孔隙”及“死孔隙”是无效的孔隙空间按生成时间的分类分为原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙是与沉积过程同时形成的孔隙，如粒间孔隙；次生孔隙是沉积作用后由于各种原因形成的孔隙．如地下水作用形成的溶孔、溶洞，或在