储集岩分类与评价

储集岩的分类评价~

储集岩的分类评价早在20世纪50年代就已开始，主要是采用储集物性和孔隙结构参数进行定量的分类和评价，它能够粗略地评价储集岩的储集容量和产能。由于各油气田的地质情况各不相同，因此，各种分类评价方法都仅仅局限于所研究的地区。
根据我国12个油田一千多块砂岩岩心所作的储集物性和孔隙结构参数，结合油气井产能情况，提出了一个针对碎屑岩油层的分类评价方案，如表5.5所示。

表5.5 碎屑岩油层分类评价

5.3.2.1 碎屑岩气层分类评价
下面以鄂尔多斯盆地榆林气田的分类评价作为例子，供读者参考。
榆林气田储层分类和评价主要是根据对沉积微相类型、砂体展布、储层成岩作用及物性特征、有效砂体厚度、孔隙度、渗透率和含气饱和度等多项参数综合研究后进行的。根据榆林气田低孔渗储层的实际状况，以该区储层物性参数为依据，结合储层有效砂体厚度、含气饱和度等特征参数对榆林气田山2段各小层储层进行了划分，划分标准见表5.6。

表5.6 榆林气田山2段储层分类评价标准

（据长庆油田勘探开发研究院科研报告，内部资料）
Ⅰ类储层：该类储层孔隙度大于7%，渗透率大于5×10-3μm2，毛细管压力曲线表现出粗歪度、分选较好的特点，排驱压力一般小于0.2MPa，岩石类型为中粗粒石英砂岩，薄片面孔率大于4%，孔隙组合以粒间孔-粒间溶孔为主。该类储层分布区的气藏无阻流量一般大于10×104m3。
Ⅱ类储层：该类储层孔隙度大于6%，渗透率介于（0.5～5）×10-3μm2之间，毛细管压力曲线表现出略偏粗歪度、分选中—较好，排驱压力一般小于0.5MPa，岩石类型为中粗粒石英砂岩和岩屑石英砂岩，薄片面孔率为2%～4%，孔隙组合以粒间溶孔-晶间孔为主。该类储层分布区的气藏无阻流量一般大于6×104m3。
Ⅲ类储层：该类储层孔隙度大于4%，渗透率大于0.05×10-3μm2，毛细管压力曲线表现出偏细歪度、分选中等—较差，排驱压力一般小于1MPa，岩石为中粗粒岩屑石英砂岩，薄片面孔率介于1%～3%之间，孔隙组合以晶间孔-微孔隙为主。
Ⅳ类储层：该类储层孔隙度小于4%，渗透率小于0.05×10-3μm2，毛细管压力曲线表现出细歪度、分选差的特点，排驱压力一般大于1MPa，岩石类型为中粗粒岩屑砂岩和岩屑石英砂岩，薄片面孔率小于1%，孔隙组合以微孔隙为主。
5.3.2.2 碳酸盐岩油层分类评价
碳酸盐岩油层的分类评价如表5.7所示。由于碳酸盐岩非均质性很强，因此分类参数的规律性较差。

表5.7 碳酸盐岩油层的分类评价

5.3.2.3 碳酸盐岩气层分类评价
碳酸盐岩气层，可参考鄂尔多斯盆地靖边气田马五气层的分类评价，如表5.8所示。在马五气层分类评价时，注意了宏观与微观相结合、静态与动态相结合，采用了多因素综合评价原则，有效地为气田开发服务。

表5.8 靖边气田马五1气藏储层多因素综合分类标准

（据长庆油田勘探开发研究院科研报告，内部资料）
马五气藏的地质特征为：
1）马五段主要储层在马五1—马五4亚段，为细粉晶白云岩；马五5亚段以灰岩为特征。白云岩储层，以膏球含量多、泥质含量低、溶孔溶缝发育为最佳，储层岩性从好到差排序为：含膏白云岩-白云岩-含泥白云岩-白云质灰岩-灰岩。岩性分布受控于沉积环境，同时又是后期成岩改造的物质基础。
2）马五段基本上是滨浅海潮坪相产物。潮上带含膏云坪微相，富含膏球（10%～30%），干裂缝和收缩缝发育，是有利的沉积相带。为后期溶蚀作用提供了先决条件。上潮下带发育有云灰坪和泥灰坪微相，成岩压实作用变得致密，基本不具备储集条件。潮间带水体动荡，发育较多的颗粒滩微相，储集条件变化较大。这里膏球含量和泥质含量是重要的评价参数。
3）成岩作用是决定马五段储集条件的重要因素，特别是后期成岩作用。
4）储层物性是表述储层好坏的最直接的参数。依据储层综合分类评价标准，Ⅰ类储层孔隙度＞8%～5%、渗透率＞（100～50）×10-3μm2；Ⅱ类储层孔隙度为5%～3.5%，渗透率为（50～5）×10-3μm2；Ⅲ类储层孔隙度为3.5%～2.5%，渗透率为（5～0.1）×10-3μm2；物性更差的为Ⅳ类非储层。

2.2.2.1 碳酸盐岩储层分类评价方法
国内外主要有以下一些碳酸盐岩分类评价方法。
（1）根据孔隙结构与岩石类型相互关系的分类评价方法
Jodry（1972）通过对几百口井的岩心薄片和毛管压力曲线进行的详细研究，发现按照岩性、岩相和成岩作用特性分类的岩石，出人意外地也具有相似的水银毛管压力曲线。渗透率和孔隙度可以变化很大，但产能却明显的保持一致。泥质支撑、颗粒支撑和淋滤过的岩石具有显著不同的曲线族。根据每一类岩石的孔隙喉道大小的不同，这些曲线的位置也不同。
利用孔隙度、渗透率、毛管压力资料、岩心薄片和数学计算的喉道大小，毛管压力曲线族就能与碳酸盐岩类型匹配的很紧。应当强调的是，这并不代表对于碳酸盐岩产能的一般分类系统，仅仅表明某一产地的碳酸盐岩可以怎么样进行分类，该分类结果对于决定何处勘探、何处试油以及何处可以产出石油等是极其有用的。
（2）按岩石学特征和毛管压力参数的分类评价方法
王允诚（1999）通过对四川盆地碳酸盐岩储集岩的研究，提出了按岩石学特征和毛管压力参数来进行分类评价的方法。
1）岩石学特征。进行镜下染色塑料铸体薄片的观察，内容包括：颗粒大小、形状和表面形态，孔隙和喉道的大小、形态和连通情况，岩石的矿物成分，孔隙成因及次生变化，胶结物及胶结类型，各种裂缝的发育情况，测定面孔率。在此基础上，确定孔隙及组合类型、配合数等。
2）毛管压力曲线参数。通过压汞法确定一系列毛管压力参数。
除了采用岩石学特征和毛管压力特征参数外，还必须考虑孔隙度和渗透率这两个物性参数。研究表明碳酸盐储集岩的孔隙度是反映储层好坏的重要参数，然而低孔隙度的碳酸盐岩往往由于次生作用而形成肉眼可见的局部溶孔或溶蚀缝，这就大大地改变了其毛管压力曲线的形态和它的特征参数。在低孔隙度岩石中的溶孔或溶蚀缝仍然可能是有效的储集空间。因此，任何一种单一参数都不能全面地描述这种岩类，而需要使用孔隙度和孔隙结构的综合参数才能更符合客观实际。按此原则，将碳酸盐岩类储层分为五类，如表2.1所示。
（3）按储层物性和毛管压力参数分类
这是目前较为常用的一种方法，具有方法简单、适用性强的特点，主要采用孔隙度、渗透率和部分毛管压力参数来进行分类。我国颁布的《中华人民共和国石油天然气行业标准（SY/T 6110—2002）》，根据样品孔隙度、渗透率和孔隙结构参数，将储集岩分为四级，I级为中、高渗透储集岩，Ⅱ级为低渗透储集岩，Ⅲ级为特低渗透储集岩，IV级为致密岩，如表2.2所示。
2.2.2.2 碎屑岩储层的分类评价方法
（1）按岩石表面结构和毛管压力特征的分类评价方法
Robinson（1966）对近2000块岩样测定了其储集性质（包括孔隙度、渗透率和孔喉分布），并在双目显微镜下观察了岩石磨光面的表面结构，然后根据岩石的储集性以及表面结构来评价储集岩。按此标准，将碎屑岩储层分为四类：Ⅰ.轻度交代的砂岩；Ⅱ.受压实交代的砂岩；Ⅲ.受孔隙充填所交代的砂岩；Ⅳ.高度交代的砂岩。
此种分类和评价方法，可以用很简单的方法来估计储集岩的类型、可能的产能及有效油层厚度。当没有岩心时，也可以仅仅根据岩屑薄片的表面结构观察对储集岩进行分类和评价。
表2.1 碳酸盐岩储层分类评价表


（据王允诚，1999）
表2.2 石油天然气行业标准采用的碳酸盐岩储层分类评价标准


（2）根据砂岩的孔隙类型和毛管压力特征的分类方法
罗蛰潭、王允诚教授（1985）根据我国四个大区12个油田1000多块砂岩镜下岩样所作的水银注入法毛管压力—饱和度曲线资料，并结合铸体薄片有关孔隙类型的鉴定，提出了根据孔隙类型和毛管压力特征来进行分类评价的方法。
笔者根据此标准并结合孔、渗等物性资料，将我国一些主要的砂岩储集岩的油气层归纳为以下四种主要的储集类型：Ⅰ.好到非常好的储集岩；Ⅱ.中等储集岩；Ⅲ.差的储集岩；Ⅳ.非储集岩。在每一大类中视实际情况将其细分为若干小类。
（3）按储层物性和毛管压力参数分类
这是目前较为常用、简便的一种分类方法，大多数油田都采用此种分类方法，该方法主要采用孔隙度、渗透率和所选择的部分较敏感毛管压力参数来进行分类。由于各地区碎屑岩储层变化较大，没有一个统一的行业标准，如中原油田认可的油气储层孔隙度下限在9%～10%，而长庆油田的储层孔隙度下限则为4%～6%。笔者以中石化南方勘探开发分公司对工区内低孔、低渗碎屑岩储层分类的标准为例介绍此种分类方法，具体分类标准见表2.3。
表2.3 碎屑岩储层分类评价标准表


（据中石化南方勘探开发分公司）
（4）按储层物性的简易分类评价
实际生产中由于成本的关系，不可能做大量的压汞实验，故使用压汞资料进行储层分类在实际应用中可能由于资料的限制而具有一定的局限性。但孔隙度、渗透率的样品较多，采用孔隙度和渗透率值做简易储层分类，也可大致反映出储层的好坏、分布情况，在多个油田的实际应用效果表明，此分类结果与据毛管压力分类结果总体较为接近，故简易分类方法还是合理的，具有适用性。

对储集岩合理进行分类是评价储层的基础，国内外学者提出许多储层分类的参数与方 法，但应该用哪几种参数及选用什么方法标准很难统一。本研究采用孔隙度、渗透率以及 泥质含量3个评价参数为变量，应用Q型逐步聚类分析方法进行了储层初步分类，在此 基础上，结合孔隙结构参数特征进行综合储层分类。

6.3.3.1 储层Q型聚类分析

聚类分析是按一批研究对象在性质上的亲疏关系进行分类的一种多元统计分析方法，又称之为Q型聚类分类。采用孔隙度、渗透率以及孔隙结构3个评价参数为变量对样品进行Q型逐步聚类分析的结果，可以将惠州凹陷深层储层分成4类，各类储层3个参数指 标如表6-7和图6-22所示。

图6-21 珠海组和恩平组砂岩储层渗透率与变异系数关系图

表6-7 惠州凹陷深层储层Q型逐步聚类分析结果

图6-22 惠州凹陷深层储层孔渗Q型逐步聚类分类图

6.3.3.2 毛细管压力曲线和孔隙结构分类

按毛细管压力曲线和孔隙结构参数特征，可将惠州凹陷古近系珠海组和恩平组砂岩储 层的孔隙结构划分为4类：

1）Ⅰ类孔隙结构：Φ≥16％，Kg≥10×10^-3μm²，最大进汞饱和度大于90％，孔隙 结构好，毛管压力曲线为分选好的较粗歪度为单峰较粗歪度，呈很平缓的左凹平台状，平台 较长（图6-23）。Pc10（MPa）≤0.06，Rc50＜0.1μm，Pc50＜0.5 MPa，Rc50＞0.5μm，属于中、小孔-中、细喉组合的典型单一介质孔隙型储层，为惠州凹陷深层储层最好和最 重要的储层孔隙结构类型；

图6-23 HZ19-2-1井珠海组

2）Ⅱ类孔隙结构：Φ=10％～16％，Kg=1.0×10^-3～10×10^-3μm²，最大进汞饱和 度大于70％，孔隙结构较好，为单峰较细歪度，呈较平缓的 左凹平台状（图6-24）。Pc10 （MPa）=0.06～0.5 MPa，Rc10=1.5～2.0μm，Pc50介于1.0～3.0 MPa间，0.1μm＜ Rc50 ＜0.5 μm，表明孔隙细小，分选较差，属中小孔-细喉组合类型；

3）Ⅲ类孔隙结构：Φ=4％～10％，Kg=0.1×10^-3～1.0×10^-3μm²，孔隙结构较差，为单峰细歪度，也呈明显向左微凹的平台状（图6-25），Pc10（MPa）=0.5～1.5，Rc10 =0.5～1.5μm，Pc50介于3.0～5.0 MPa间，最大进汞量60％～70％，0.05μm＜Rc50＜ 0.1μm，表明孔隙细小，分选很差，为小孔-微喉型组合，储集性能差；

4）Ⅳ类孔隙结构：Φ＜4％，kg＜0.1×10^-3μm²，孔隙结构很差，为单峰细歪度，也呈明显向左微凹的平台状（图6-26），Pc10（MPa）＞1.5，Rc10 ＜0.5μm，Pc50一般 大于5.0 MPa，最大进汞量一般小于60％，Rc50＜0.05μm，表明孔隙特别细小，分选很 差，为微孔-微喉型组合，储集性能很差，为非有效储油层。

综上所述，惠州凹陷珠海组和恩平组砂岩储层常规物性参数与孔隙结构的主要参数都有良好的相关性，好的储层孔隙结构参数值应当是：排驱压力值低、喉道中值半径和有效 体积大、孔喉分选性差、均值系数低、变异系数和歪度系数较大，以及最大进汞饱和度高 等特点。在实践应用中可充分利用常规物性参数（包括测井解释成果）和孔隙结构参数 对储层进行综合评价，为测试选层提供依据。

图6-24 HZ19-1-1井珠海组

图6-25 HZ19-1-1井珠海组

图6-26 HZ19-1-1井珠海组

表6-8 惠州凹陷深层砂岩储层综合分类表

6.3.3.3 储层综合分类

在上述储层Q型聚类初步分类基础上，综合考虑储层岩石学特征、物性特征和孔隙 结构参数等指标，采用以物性和孔隙结构为核心的综合分类方案，取相邻整数值为分类界 线，对惠州凹陷珠海组和恩平组砂岩储层进行分类，可划分出4个类别的储层（表6-8），各类储层的典型毛管压力曲线由图6-23至图6-26所示，其中Ⅰ类储层为较好储层，Ⅱ类 为中等储层，Ⅲ类为较差储层，而Ⅳ类为极差或非储层。

---

娄星区19496716241： 常规与非常规油气地质异同 - ？
丛常选灵： 常规与非常规油气地质特征在圈闭条件、储层特征、源储配置、成藏特征、渗流机理、分布和聚集等方面与传统石油地质学存在明显差异(表1-3). 图1-5 全球油气田发现与储量规模变化 图1-6 全球油气田发现地表条件统计表1-3 非常规石...

娄星区19496716241： 油藏描述的储层地质特征包括哪些 - ？
丛常选灵：[答案] 包括以下几个方面: ①储集岩的岩石类型:可以作为油气藏储集岩的岩石类型主要是碎屑岩类和碳酸盐岩类,其他 还有火山碎屑岩、岩浆岩、变质岩、泥岩、硅质岩等. ②储集岩的岩石学特征: 岩石学特征是储集岩的基本特征, 不同成因的储集岩...

娄星区19496716241： 储集层为什么能够储集油气 - ？
丛常选灵： 储集层 定义:凡是可以储集和渗滤流体的岩层,称为储集层 能够储存和渗滤油气的岩层,它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性).储集层中可以阻止油气向前继续运移,并在其中贮存聚集起来的一种场所,称为圈...

娄星区19496716241： 油田开发地质学》综合复习资料 - ？
丛常选灵： 《油田开发地质学》综合复习资料 一、名词解释 1、标准层 : 作为划分和对比层位用的特征明显而稳定的地层. 2、干酪根:油母质,沉积岩中不溶于非氧化型酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质. 3、生储盖组合:生油层、储集层、盖层在...