文档介绍：油层物理学课件
成都理工大学
能源学院
第一章储油气岩石的物理性质
第一节储集岩的孔隙空间和孔隙类型
一、储集岩的孔隙空间和孔隙结构
岩石中未被矿物颗粒、胶结物或其它固体物质填集的空间称为岩石的孔隙空间。岩石孔隙空间,最主要的构成是孔隙和喉道。岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙,而仅仅在两个颗粒间连通的狭窄部分称为喉道。
砂岩储集岩的孔隙大小和形状取决于砂子颗粒相互接触的关系以及后来的成岩后生作用所发生的变化。孔隙喉道的大小和形态主要取决于砂岩的颗粒接触类型和胶结类型,砂岩颗粒本身的形状、大小、圆度和球度也对孔隙及喉道的形状有直接影响。
孔隙分为连通孔隙、死胡同孔隙、微毛细管束缚孔隙和孤立的孔隙四种,其中连通孔隙是有效的。
图1-1-1 砂岩储集岩的孔隙和喉道
1-连通孔隙;2-喉道;3-死胡同孔隙;
4-微毛细管束缚孔隙;5-颗粒;6-孤立的孔隙
孔隙与喉道的相互配置关系,每一支喉道可以连通两个孔隙,而每一个孔隙则至少可以和三个以上的喉道相连接,最多有的可以与六个到八个喉道相连通。孔隙反映了岩石的储集能力,而喉道的形状、大小则控制着孔隙的储集和渗透能力。
碳酸盐岩的储集空间比较复杂,次生变化非常强烈,可以产生大量次生孔隙,再加上裂缝常常很发育,使碳酸盐岩储集层具有岩性变化大、孔隙类型多、物性变化无规律等特点。
碳酸盐岩的储集空间包括孔隙、洞穴和裂缝空间。孔隙可以容纳油气,并在一定程度上起到连通作用。裂缝分布不规则,在裂缝发育的地层也具有容纳油气的能力,但主要起连通作用。洞穴往往与裂缝共生,在洞穴发育的储层中,它也是一种储集油气的空间。
图1-1-2 碳酸盐岩的储集空间
1-基质孔隙;2-喉道;3-裂缝;
4-洞穴;5-基质
碳酸盐储集岩中,除由于溶洞、裂缝及次生孔隙的发育,因此其孔隙结构有特殊性。
碳酸盐储集岩中,孔隙结构是指岩石所具有的孔、洞、缝的大小、形状和相互连通关系。
二、砂岩储集岩的孔隙类型
粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。
前三种类型与岩石结构有关,裂隙则可与其它任何孔隙共生。
砂岩中存在四种基本孔隙类型:
所有的砂岩最初都有粒间孔,常常是渗透好、孔喉大。溶烛孔是由于碳酸盐、长石、硫酸盐或其它易溶物质的溶解造成的。具溶蚀孔隙的砂岩储集性可以从极好到极差,这取决于孔隙和喉道的大小以及孔隙空间的相互连通性。孤立的溶孔并不会改病善渗透能力。对低渗透岩石来说,当溶孔互不连通时,它的渗透率仍然很低。含有较多粘土矿物的砂岩则有大量的微孔隙,其特征常常是高比面、小孔径;低渗透性和高含水饱和度,并且对淡水的粘土膨胀灵敏度增加。裂隙只占总孔隙空间的百分之几,但它将提高任何一种储集岩的渗滤能力。
孔隙类型及孔隙几何形状均随成岩作用而发生变化。从大孔隙演变成微孔隙;矿物被溶解而形成孔隙;以及孔隙从部分到全部被沉淀矿物所占据。
孔隙类型很少是单一的,大多数储集岩中有多种孔隙类型共存,构成不同的孔隙组合。
(1)粒间孔隙砂岩为颗粒支撑或杂基支撑,含少量胶结物,在颗粒问的孔隙称为粒间孔隙。以粒间孔隙为主的砂岩储集岩,其孔隙大、喉道粗、连通性较好。无论从储集能力或渗滤能力的观点来看,最好的砂岩储集岩是以粒问孔隙为主的。