储层地质学读书报告储层和封盖是形成油气田(藏)必要的条件之一,是控制油气分布的重要因素。
无论在勘探油气过程中,还是开发油气的过程中,石油地质学家和石油工程技术人员都十分关注储集层(体)的研究。
为了寻找更多的大油气田,研究者们在不断的加速提高储集层地质学的理论认识和研究方法。
近十年来储集层(体)的理论认识和研究方法得到迅速的发展。
、近期国内外皆召开过专门的会议,探讨储集层地质学的理论和研究方法。
概括起来储集层地质学的发展有如下方面。
1储层地质学理论和内容方面1.1在碎屑岩和碳酸盐岩深部都找到了孔隙带研究者们认为存在二种模式:一种是次生孔隙模式(Mctunna,1979) ;另一种是原生孔隙模式(S.Apixon,1989)。
这个进展为勘探家们寻找油气指出了方向。
这对从事储集层地质学的研究者提出了明确的研究任务:寻找深部的孔隙带。
关于深部次生孔隙带,是根据在碎屑岩深部找到的孔隙带提出的。
关于它的成因解释,已出现两种理论,一种是广泛运用的由Schmidt和McDonald(1979)提出的,认为深部次生孔隙带的出现是由于有机质尚烃类转化时,在成熟阶段出现的脱梭基作用放出大量的co2,形成弱酸性溶液发生溶解作用而成。
这就是说在有机质向烃类转化过程中,势必发生溶解作用,产生次生孔隙。
这些孔隙必将储存油气。
另一种理论是被人们忽视的挪威学者Kmiit(1984)提出的,他根据大量的盆地计算,认为深部有机物质向烃类转化、脱梭基作用放出的CO:不足以形成巨大的次生孔隙带,相反是地下水淋滤作用的结果。
关于这两种理论,通过我们的实践,实际都是存在的。
运用这些理论,关键取决于研究地区的本身特征,不能简单套用。
1.2微孔是储集油气的一个重要的场所国内外一些盆地(阿巴拉契盆地、落基山地区的尤莫塔盆地、加利福尼亚州的文图拉盆地、墨西哥湾第三系、西伯利亚盆地、厄瓜多尔;我国柴达木盆地、江汉盆地、东营凹陷、沾化凹陷等)中都发现了泥岩油气藏及工业性油气藏。
自然其中部分是裂缝起着作用。
而有一些油气藏,研究证明是微孔储油。
其孔径达1 m左右。
这为寻找油气又揭开了新的领域。
但这方面的研究仅仅开始。
除此之外,90年代不少资料证明,缝合线是一种有意义的储集空间。
不仅为实际观察所证实,而且还有学者在实验室实验证明。
不过对于缝合线的储集性还有不同的看法。
有的学者认为缝合线和伴生的张性裂缝是统一的储集空间体系。
但有的学者忽视了张性裂缝,单纯强调缝合线的储集性。
近来越来越多的资料证明,无论碎屑岩还是碳酸盐岩,裂缝无论在渗透性方面,还是孔隙度方面都起有重要J的作用。
关于这方面原苏联学者(E.M.CMexoB等,1974一1989)发表了较多的论文。
在研究方法上、计算公式上以及理论上,都有他们自己的特点。
1.3储集层(体)的研究与沉积学和成岩作用的研究成为一个统一体通过沉积学和成岩作用的研究,来认识储集层的几何形态、结构、成因和演化,揭示储集层的特征、分布规律和控制因素以及预测储集层和指导勘探。
所以储集层的沉积学、岩石学和成岩作用的研究,已成为储集层研究必不可少的研究方法和内容,现已逐渐形成了“储层沉积学”(Tillmald,1986)的新学科。
1.4储集性能的不均一性这是储集层物性的一个极为重要的特征,它直接控制着油气水在储集层(体)中的分布,直接影响着勘探成功率和油气的开发程度。
所以储集层(体)的特征,受到储集层地质学家的极大注意,也是研究中难度最大的问题。
近来研究者们在这方面做了许多研究来识别储层的不均一性,现在不仅在三维中可以较详细地划分出各种级别,把储层的非均质性划分为四种规模:特大规模(地质体)、大规模(井间连续性)、中规模(井管附近区域)、小规模(颗粒和孔隙),而且还开展定量资料的描述。
这方面有关碎屑岩文献发表得较多,而碳酸盐岩较少。
1.5低渗透性储层受到重视国内外有一批油气田的储层是低渗透性的,如何从中拿出油气,是储集层地质学的任务之一。
研究者已证明,低渗透性储层具有相当低的润湿饱和度、较高的毛细管压力、含水饱和度增高等特性。
要想合理开发这种油气田,必须清楚地认识低渗透致密含油气储集层特征。
采取人工改造的方法,才有可能得到预期的效果。
我国长庆油田三叠系含油气储层是一个典型的低渗透致密储层。
1989年在西安曾召开过全国的低渗透致密储层会议,对低渗透致密储层的研究起了推动作用。
1.6“储层描述”是研究储集层(体)重要的内容“储层描述”,包括静态方面和动态方面。
静态方面包括认识储层的岩性特征、沉积相类型、成岩作用特点、孔隙的成因及类型,以及地质构造条件等。
动态方面包括油藏监测、认识储层中的孔隙度、渗透率、含油饱和度以及流动通道的分布等。
2储层类型方面储集层(体)的类型不断增多,除了砂岩、石灰岩、白云岩之外,还发现了火山岩、次火山岩、砾岩、古风化壳、泥岩等。
古风化壳在华北、鄂尔多斯和塔里木盆地皆有发现,在储集油气方面占有重要的地位。
火山岩在渤中拗陷、准噶尔盆地、二连盆地等均有发现。
次火山岩发现于黄弊拗陷。
砾岩见于准噶尔盆地西北缘的二叠系、三叠系、侏罗系的一套山麓冲积一洪积相及河流相的砾岩。
这对丰富储集层地质学方面具有重要的价值。
3储层研究方法方面3.1储集层的三维构型(arehiteeture)研究三维构型是由Miall(1985,1988)等人建立的。
现已在沉私功目和储集层研究中运用。
Noel.Tyler,RobertJ.Finley(1989)等人在“构型形式和储集性能—一个预测方法”一文中强调了构型研究的意义。
特别是在储集层不均一性上具有重要的意义。
通过储集层(体)构型,已开始对不同地区、不同环境的储集层(体)的不均一性有了认识。
尤其引人注意的是渠化沉积(河流、三角洲、峡谷、海底扇等),通过露头构型的研究,它们以复杂的三维不均一体为特征,至少可以划分八种等级。
根据岩相组合及界面几何形态和性质可对非均质层进行三维分类,分成几套特性的构型单元。
这为认识储集层(体)的不均匀性打开了一条通道。
3.2“渗透性成象”(permeabilityimages)这是一个新的了解的储集层特征的途径(L.T.Bourbe,5.G.Buch和N.Corbin,G.Hu-son,1990)。
它是运用地层微扫描仪,通过详细了解井壁微电阻,来达到“渗透性成象”的目的,它可以连续地了解储集层渗透率的变化规律。
4.3图象分析技术为了深化储集层(体)的研究,认识孔隙结构,现在除了惯用毛细管压力方法之外,还开始运用图象分析技术研究,这种方法起码可以在二维空间,甚至在三维空间上直接观察孔隙几何形态,并且可以微观定量的研究。
近来出现分数维是一门新兴的学科,在科学研究中具有重要的价值。
分维几何(Fractalgeometry)也是一门新型学科,是新型的边缘学科。
在石油工业领域中,已开始得到应用。
如对非均质储集层的描述与模拟,对多相渗流过程中粘性指进现象,以及对油藏渗透率、孔隙度非均匀分布等研究中,特别是对多孔介质结构特征研究中的应用。
多孔介质是一种典型的随机、无序结构。
1984年Bale和schmidt等人研究表明,多孔介质的微观孔隙结构具有分维的特征。
1985年Katz和Thompson利用扫描电镜对砂岩进行了研究,提出了测算分数维数D的方法。
他们对Coconino砂岩进行了测试,真分数维数D一2.78。
近来广泛的开始运用地震资料研究储集层的物性特征。
根据地震资料估算孔隙度的传统方法是使用回归方程。
有人根据孔隙度和声学特性的空间自相关函数计算孔隙度(Agterberg,1970;Ripley,1952;vanMareke,1953)。
近来运用层速度与孔隙度的相关性,开展研究储层物性。
现已研究出一种综合地震和井下资料的地质统计方法,即共克里格法。
4储层地质学研究新进展4.1 油气储层类型4.1.1火山岩储层随着油气勘探开发事业的发展,在20世纪90年代末期出现了一门边缘学科)))火山岩储层地质学。
火山岩储层作为一种特殊的油气储层类型引起油气地质工作者的广泛关注。
其研究手段和方法不仅包括野外和岩心观察、微观测试分析,还包括测井和地震等地球物理资料的应用。
含火山岩盆地的环境分析是火山岩相带分布预测及火山岩储层预测的基础,而火山岩储层表征是火山岩储集性评价和火山岩油藏评价的前提。
火山岩储层地质学的任务是深入研究火山岩油气储层的宏观展布、内部结构、储层参数分布、孔隙结构等特征,以及在火山岩油气田开发过程中储层参数的动态变化特征,为油气田勘探和开发服务。
火山岩储层地质学的研究内容包括储层地质特征、储层物理性质及储层非均质性、储层孔隙类型与孔隙结构、孔隙演化模式及其控制因素、储层地质模型、储层敏感性、储层预测与储层综合评价等7个方面。
在整个环太平洋地区火山岩十分发育,尤其是安山岩。
火山岩储层已成为油气勘探中的一个新目标。
除新生代火山岩是潜在的油气储层外,某些油田的储层还出现在深部中、新生代火山岩中。
这些火山岩储层的特点是产层厚、产率高、储量大。
火山岩中还发现了数量可观的天然气,具有很好的储量和潜力。
王全柱对惠民凹陷商河地区火山岩储层的裂缝产状及储层特征进行研究,确定了火成岩储层的评价方法,确定了4类储集层,指出有效裂缝带。
张占文等通过对辽河盆地东部凹陷火成岩储层的研究,发现了大型粗面岩、辉绿岩油藏,从构造条件、油源条件、岩性条件等方面分析了火成岩油气的成藏机制,并从地震、测井等方面总结了火成岩油气藏的勘探技术,进而指出火成岩油气藏是一个值得重视的油气勘探新领域。
4.1.2基岩储层基岩储层由几种类型的岩石组成,这些岩石包括:不同成分的岩浆岩(从酸性岩类到超基性岩类)、喷出岩和岩墙,以及不同变质程度的原生沉积岩和火山沉积岩。
孔隙发育良好的基岩在合适的条件下,有可能形成基岩油藏。
尽管不同地区的基底具有不同类型的岩石,但初步计算表明,结晶基底的工业性油气聚集大多(近80%)与花岗岩类(花岗岩、花岗闪长岩、浅色闪长岩)有关。
我国任丘油田、渤海地区以及西伯利亚、中亚和越南油气田基底的有关资料以及有关世界其它地区公布的资料都表明,上述岩石中储层的形成是若干种不同作用的结果。
基岩储层的形成是由以下几种作用形成的:自交代作用、收缩作用、构造作用、岩浆期后作用及表生作用等。
4.1.3碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层具有比碎屑岩储层更为严重的非均质性,正是裂缝和孔洞的渗透作用构成了碳酸盐岩裂缝-孔洞型储层。
裂缝和孔洞在油气运移和开采过程中起着重要的作用,碳酸盐岩储层裂缝研究已经成为研究的重点内容之一,主要表现在裂缝的识别、几何参数的计算、裂缝发育程度和有效性的预测等方面。
利用/数字地球现代化的信息技术来整合地球科学数据资料,数字地球用来整合地下地质信息、测井信息、地震信息和遥感信息等,解释出的裂缝和孔洞系统与产油气带吻合性很好。