碳酸盐岩储层讲义（精品）.pptx

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,一、碳酸盐岩储层的重要性二、储层岩石类型三、储层储渗空间类型与空隙结构四、碳酸盐岩储层类型五、影响储层储集物性的因素六、碳酸盐岩储层的评价,第三节碳酸盐岩储集层,一、碳酸盐岩储层的重要性,第三节碳酸盐岩储集层,重要的油气储集层之一储量1亿桶（1370万吨）的546个油气田中，碳酸盐岩占40%世界上198个大油田（可采储量1亿吨）统计，碳酸盐岩平均可采储量5.6108吨，碎屑岩大油田平均可采储量2.9108吨世界上确认的7口日产超过万吨的井都是碳酸盐岩储层。

波斯湾油：

710亿吨。

沙特的盖瓦尔油田世界第一大，可采储量107亿吨。

利比亚锡尔特40亿吨,密执安、二叠等盆地油：

134.5亿吨，3.75万亿方以上气,伏尔加-乌拉尔30亿吨以上,世界上主要碳酸盐岩大型油气田分布,墨西哥湾12.5亿吨油，26.8万亿方气,塔河油田（奥陶系）探明油7.8亿吨;和田河气田,长庆油气田（o）气2909亿方,川东北普光、龙岗等、川中磨溪、川东川东南、川西南川南。

普光探明1143亿方。

层位J（大安寨）、T（嘉陵江、雷口坡、飞仙关）、P（阳新统）、C（川东）、震旦系（威远）我国主要碳酸盐岩油气田分布,我国碳酸盐岩油气藏的勘探进入新的时代,我国200多个油气田，碳酸盐岩占29%华北任丘震旦系雾迷山组、大港油田千米桥奥陶系,第三节碳酸盐岩储集层,二、储层岩石类型,储层岩石类型：

石灰岩与白云岩以及过渡类型岩石都可能形成储层。

石灰岩在总量上多于白云岩，在时代上主要分布于古生代，其次是中生代，新生代几乎没有。

碳酸盐岩中方解石与白云石的比率随时代变老而降低（白垩纪为80：

1，早古生代3：

1，前寒武纪1：

3）。

因此，早古生代主要是白云岩，晚古生代和中生代主要是石灰岩。

主要岩石类型：

粒屑（鲕粒/生屑/内碎屑）灰岩（白云岩）、白云质灰岩、白云岩、礁灰岩,第二节碎屑岩储集层,三、储层储渗空间类型与空隙结构,

（一）储渗空间类型碳酸盐岩的空隙形成过程是一个极其复杂的过程，贯穿于沉积过程与成岩过程的始终。

除受到沉积环境的控制外，地下热动力场、地下或地表水化学场、构造应力场等因素均有巨大的影响。

由于碳酸盐岩的易溶性和不稳定性，空隙类型多，变化快，各种空隙往往经受几种因素的作用和改造。

碳酸盐岩空隙类型划分方案多样。

成因分类,A第四纪藻丘格架孔,Bermuda.Corallinealgaeshowaswhite,layers,porosityisblack.Scaleincm,photobyR.N.Ginsburg.ReprintedbypermissionofAAPG.,B.半固结潮上相序中的窗格孔,SugarloafKey,Florida.Photoby,GeneShinn.,晶洞孔隙（VUG），JurassicSmackoverooidgrainstonesintheArcoBodcaw#1well,10,894,southernArkansas.Plainlight.Thesevugsmaybesolutionenlargedinterparticleporosity（sxBP）.白云岩晶洞Coreslabat1400mfromadeepcore,EnewetakAtoll,westernPacific.Arrowsindicatevuggyporosity（VUG）developedinmediumcrystallinedolomite.,针孔粉细晶球粒白云岩-好的储层，针孔为球粒选择性溶蚀作用的产物。

普光6井，9（70/121），510，（-）,储层类型表,碳酸盐岩的储集空间构架,迈杰鲍尔（1980）将具有孔、洞、缝的储集层中被裂缝分割的岩块称为”基质“,

（二）、喉道类型（注意裂缝沟通孔洞的作用）,构造裂缝型喉道宏观呈片状，相对较长、较平直根据裂缝宽度分为：

大裂缝喉道-宽度0.1mm小裂缝喉道-宽度0.10.01mm微裂缝喉道-宽度10m,微裂缝型喉道,弯曲型,曲折型不平直型,宽度不等型,规则型,短喉型,晶间隙型-喉道为白云石或方解石晶体间的缝隙。

与裂缝型喉道相比具有窄、短、平的特点。

按其形态可分为六种类型：

规则型短喉型弯曲型曲折型不平直型,宽度不等型。

孔隙缩小型-孔隙与喉道无明显界限，缩小的狭窄部分即为喉道（由于孔隙内晶体生长，或其它充填物等各种原因形成）。

解理缝型-喉道为沿粗大白云石或方解石晶体解理面裂开或经溶蚀扩大而形成。

管状喉道-孔隙与孔隙之间由细长的管子相连，其断面接近圆形。

解理缝型,孔隙缩小型管状喉道,（三）、储渗特征,储集空间类型多、成因复杂，次生改造作用明显。

溶蚀孔隙（洞穴）和（或）裂缝的发育程度常成为影响储渗性能的关键因素。

物性分布常表现出较强的非均质性。

同一产层常常高产井、低产井交叉出现，井间干扰明显。

渗透性与有效孔隙度关系变化很大、关系不密切,空隙结构：

空隙与喉道大小、形态及其相互连通关系按空隙结构的特点和对开发效果的影响，可将碳酸盐岩孔隙结构分为以下四种类型（吴元燕等）：

大缝洞型孔隙结构、裂缝型孔隙结构、,微缝孔隙型孔隙结构复合型孔隙结构,（四）、碳酸盐岩储层的空隙结构类型,注意：

其指的孔隙是广义的孔隙概念,上洞下喉型溶洞上部无连通喉道，下有裂缝喉道与之连通。

洞中油气不易采出。

均质型,下洞上喉型上洞下喉型大缝洞孔隙结构模式图,下洞上喉型溶洞上面有裂缝型喉道连通，下面无喉道，该类结构驱油效率不高。

宽喉均质型溶洞周围被宽度大致相等的裂缝型喉道连通。

喉道宽、连通好。

该类结构水驱油效率高。

1、大缝洞型空隙结构：

以宽度0.1mm的裂缝为喉道，连通大、中型溶洞所组成的孔隙结构，细分为3种类型：

2微缝孔隙型孔隙结构：

以微裂缝及晶间隙为喉道，连通各种孔隙和小型洞所组成的孔隙结构。

主要分为：

短喉型、网格型、细长型三类：

短喉型：

储集空间多为晶间孔、粒间孔隙和小的溶蚀孔洞；喉道短、宽、多而平直；孔喉比较小，连通性好，对油气的储渗非常有利。

短喉孔隙结构,网格型：

喉道呈网格状（c、d），连通各种晶间孔隙和小的溶蚀孔洞，其储渗能力比短喉型差。

细长型：

喉道细长而曲折（e），孔隙不发育，连通性不好，储集性能差。

晶间网状孔隙结构,微裂缝网格状弯曲细长孔隙结构微缝型孔隙结构类型图,3、裂缝型孔隙结构：

储集空间和喉道均为裂缝。

储集性能取决于缝宽、裂缝密度、分布均匀与否,4、复合型孔隙结构：

裂缝、溶洞、微裂缝及小孔隙混合而成的极不规则的空隙结构。

复合型孔隙结构模式图,四、储层类型,碳酸盐岩储集层类型,划分方案多，比较一致的划分原则是考虑孔、洞、缝发育程度的差异、物性特征以及不同的空隙系统在勘探、开发中表现出来的特点

（一）按储集空间1、巴格琳采娃（1982）,第三节碳酸盐岩储集层,2、唐泽尧（1985）,

（二）、依据空间类型与储集性能,（三）依据空隙类型及其渗流条件（斯麦霍夫，1974）,注意：

碳酸盐岩的孔洞在成因上与孔隙、裂缝有密切联系，要严格地将孔隙系统与裂缝系统分开是困难的。

如何建立孔隙、洞穴、裂缝三重介质储层模型？

（四）典型碳酸盐岩储层类型,孔隙型碳酸盐岩储集层沙特：

加瓦尔（可采储量107亿吨）砂屑灰岩，钙藻、有孔虫，21%，K4000md伊拉克：

基尔库克（可采储量21.4亿吨）生物礁。

裂缝型碳酸盐岩储集层伊朗：

加奇沙兰（阿斯马利灰岩，单井日产1.3万吨）。

溶蚀孔洞型碳酸盐岩储集层放空，井喷。

我国任丘1000t/d；塔河油田复合型碳酸盐岩储集层,沉积因素：

取决于沉积作用或过程，是影响原生孔隙发育的主要因素；成岩因素：

改善或破坏储层的基本物性。

构造因素：

此种影响主要取决于构造变动，形成断层、裂缝等，改造和叠加于原始骨架之上，造成流体流动的隔挡或通道；,储层性质,构造,成岩,沉积,成岩作用的复杂性,构造演化的阶段性,沉积格局的多样性,规模不一，垂向韵律和物性，连通与连续性,规模小，内部物性不均一，深度差异,规模大，油藏的类型，渗流方向,五、影响储层物性的因素,第二节碳酸盐岩储集层,

（一）原生孔隙发育的因素及分布规律,1、影响原生孔隙发育的因素沉积作用，即介质的水动力条件决定原生孔隙的发育程度。

原生粒间孔隙类型主要是粒间孔隙、粒内孔隙（生物体腔孔）、生物骨架孔隙、窗格孔、鸟眼孔、白云石晶间孔不同的沉积作用产生不同的原生孔隙类型，也控制不同孔隙特征的岩相分布：

机械成因的碳酸盐沉积以粒间孔为特征、生物成因的以骨架孔、生物钻孔为特征、潮坪沉积以窗格孔为特征。

潜穴孔隙易受压实作用影响，或被充填，不易保存。

有人报道过窗格孔孔隙的含量可达65%，但相互连通性差，即使保留下来，但渗透率低，如发生白云石化，则白云石晶间孔将其连通，则可形成开放性的孔隙系统。

晶间孔隙可以是沉积期形成，但更多是在成岩阶段因重结晶、白云石化等形成。

粒间孔隙、粒内孔隙（生物体腔孔）、生物骨架孔隙的发育程度决定了原生孔隙的质量。

主要受颗粒（粒屑）的大小、分选及灰泥基质的含量、造礁生物的繁殖情况控制。

浅水、高能的沉积环境、有利于造礁生物繁殖的环境常是有利于原生粒间孔隙型储层分布的地带-台地前缘斜坡、浅滩、潮坪、生物礁。

在碳酸盐岩中，孔隙型储集层多见于岩石结构比较粗的岩类中，其分布范围受沉积环境及成岩过程控制。

垂向地层剖面上有一定的层位，处于向上变浅序列上部。

平面上有一定的部位,2、原生孔隙储层的分布规律,生物礁环境,龙岗1井,

（二）影响溶蚀孔洞发育的因素及分布规律,1影响因素碳酸盐岩空隙的发育与地下水的溶解与大气淡水的淋滤作用密切相关。

溶解作用强度及溶蚀空隙发育程度受岩石本身性质、地下水的溶解能力、热动力条件（气候、地貌与构造变动）等有关因素控制。

（1）岩石的溶解作用（岩溶作用）,岩溶：

是碳酸盐岩体暴露于大气水成岩环境中，由含CO2的地表水和地下水对可溶性碳酸盐岩的溶解、淋滤侵蚀、搬运和沉积等一系列地质作用的综合。

1）岩石的可溶性取决于岩石矿物成分、不溶组分含量、岩石结构等由于富含CO2的地下水，对碳酸盐岩的溶解度通常与Ca/Mg比值成正比，即灰岩比白云岩易溶解。

溶解度随不溶组分含量（主要是粘土）增加而减小岩石的溶解度顺序大体为：

石灰岩云质灰岩灰质云岩白云岩含泥质灰岩泥灰岩,岩石的矿物成分不同其溶解度也不同。

已有资料表明：

方解石和白云石的溶解度决定于水中CO2的含量、地下水的温度和硫酸钙的含量等。

随着水中CO2含量的增加，方解石和白云石的溶解度增大，且当水中CO2含量高时，方解石的溶解度比白云石高；相反，当水中CO2含量低时，白云石的溶解度比方解石高（图中B）。

一般在CO2含量较高的水中，在低温条件下（小于0）方解石的溶解度比白云石的溶解度大约高0.5倍。

随着温度上升，这个差值变小，当温度为55时白云石的溶解度和方解石相等。

温度进一步升高，白云石的溶解度反比方解石高（图中A）。

水中硫酸钙含量对方解石和白云石溶解度影响问题还没有彻底弄清楚。

一般说来，白云石的溶解度与硫酸钙含量增加关系不大，而方解石的溶解度明显随之下降（图中C）。

1.方解石,2.白云石,粗粒碳酸盐岩粒间、晶间孔隙发育，水溶液可较容易地通过，易进行溶解作用。

岩层厚度大的岩石，孔洞发育。

因为厚层岩石一般是在相对稳定的环境下沉积的，粘土含量少，质纯且多为中粗粒结构，因而溶解度大；薄层岩石为不稳定环境下沉积的，含有较多的不溶残积物，降低了溶解度，不利于溶蚀孔洞发育。

2）水的溶解能力,2,取决于水的性质和水的运动状况水的酸性越强（CO和有机酸含量越高）其溶解能力越,富含硫,根离子（S,4,O2-）,解能力,时,对,白云石的溶,强水中更强,水活动性好，有利于岩石溶解形成重碳酸盐而被带走温压增高时,地下水的溶蚀能力增强。

每增加10，溶蚀程度可能增加2倍。

温度对碳酸盐岩淋溶作用的影响,地貌