碎屑岩储集层

世界油气田的主要储集层类型

碎屑岩储集层主要包括各种砂岩、砂砾岩、砾岩、粉砂岩等碎屑沉积岩，是世界油气田的主要储集层类型之一，我国的大庆、胜利、大港、克拉玛依等油田主要储集层均属于此类。

孔隙类型

碎屑岩储集空间按形态分为孔、缝、洞三大类。按孔隙的成因，分为原生孔隙和次生孔隙两大类、12个亚类

碎屑岩原生孔隙

主要包括正常粒间孔隙、残余粒间孔隙、粒内孔隙和矿物解理缝、杂基内微孔隙、层理层间缝等（图3-8）。碎屑岩储集空间以粒间孔隙为主（包括原生粒间孔隙和次生粒间孔隙），其它类型的孔隙相对较少，但在有的储集岩中可成为主要储集空间。

砂岩次生孔隙

次生孔隙是指沉积作用过程之后，岩石成岩作用中所形成的孔隙，包括颗粒及粒内溶孔、粒间溶孔、铸模孔、超粒孔、晶间孔等。广义的次生孔隙还包括裂缝，如构造裂缝、成岩裂缝、溶洞等。

孔隙结构

岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系，称孔隙结构。通常用Pd、r、Smin%、Pc50作为定量描述孔隙结构的参数。孔隙结构是影响储集岩渗透能力的主要因素，喉道的形状、大小则控制着孔隙的储集和渗透能力。

孔隙喉道的大小及形态主要取决于颗粒的接触类型和胶结类型以及砂岩颗粒本身的形状、大小、圆度等。

（1）喉道是孔隙的缩小部分：孔隙大、喉道粗，孔喉直径比接近于1:1。岩石的孔隙几乎都是有效的。

（2）可变断面收缩部分是喉道：砂岩颗粒被压实而排列比较紧密，孔隙大（或较大）、喉道细，储集岩孔隙度较高，但渗透率很低，孔喉直径比很大。

（3）片状或弯片状喉道：砂岩进一步压实或由于压溶作用使晶体再生长，孔隙相互连通的喉道实为晶间孔隙。孔隙很小，喉道极细。其孔隙度较低，渗透率则极低。

（4）管束状喉道：杂基及各种胶结物含量较高，原生粒间孔隙可完全被堵塞。在杂基及胶结物中的许多微孔隙本身既是孔隙又是连通通道。其孔隙度较低，渗透率则极低。

类型及其特征

影响因素

碎屑岩储集层是由成分复杂的矿物碎屑、岩石碎屑和一定数量的胶结物所组成。其储集空间主要是碎屑颗粒之间的粒间孔隙，其储集性质好坏主要取决于下列因素的影响：

（1）碎屑颗粒的矿物成分

碎屑岩的矿物成分主要以石英、长石为主，还有一些云母、重矿物、岩屑。碎屑岩矿物成分对孔隙度和渗透率的影响，主要表现在两方面：一是矿物颗粒的耐风化性，即性质坚硬程度和遇水溶解及膨胀程度；二是矿物的润湿性，矿物颗粒与流体的吸附力大小，即憎油性和憎水性。

一般性质坚硬、遇水不溶解不膨胀、遇油不吸附的碎屑颗粒组成的砂岩，储油物性好；反之则差。因此相同情况下，石英砂岩储性比长石砂岩好。

（2）碎屑颗粒的粒度和分选程度

颗粒的粒径与岩石孔隙大小成正比，而渗透率与孔隙大小的平方成正比，因此，颗粒粒度与岩石渗透率呈正相关关系，分选程度一定时，渗透率与粒度中值成正比。但当岩石中含较多的泥质时，岩石孔渗性会大大降低。

颗粒的分选性是控制岩石原始孔渗性的最重要因素之一。一般情况下，粒度一定时，颗粒的分选程度愈好，孔隙度和渗透率也愈大（图3-16）。

（3）碎屑颗粒的排列方式和圆球度

碎屑颗粒的排列方式很复杂，假设颗粒为均等小球体，则可排列成三种理想的形式(图3-15)：(c)表示立方体排列，堆积最疏松，孔隙半径大，连通性好，孔隙度、渗透率大。(a)、(b)代表斜方体排列，孔隙半径较小，连通性较差，渗透率较低，其中(a)型排列最紧密，孔隙度最小，(b)型排列的紧密程度介于(a)与(c)之间。

岩石碎屑颗粒的排列方式，主要决定于沉积条件。若沉积时的水介质较平静，颗粒多呈近立方体排列；若水介质活动性较大，颗粒多呈斜方体堆积。

实际组成岩石的碎屑颗粒往往凹凸不平，形状极不规则，常发生镶嵌现象，相互填充孔隙空间，结

果使孔隙度、渗透率降低，一般颗粒圆球度愈好，孔隙度、渗透率愈大。

（4）杂基含量

杂基含量对砂体原始孔渗性（尤其是渗透率）影响很大。杂基含量多的砂体，孔渗性较低，一般当杂基含量大于5%时，粘土杂基含量与孔隙度和渗透率成反比；杂基含量小于5%时，原始孔隙度和渗透率很高。

总的说来，岩石颗粒的粒度适中、分选好、圆球度较高，杂基含量低，则孔渗性较好；而颗粒粒径、分选、圆球度和杂基含量均受控于沉积环境和沉积作用。

（5）沉积构造

层理明显的砂岩，往往是砂、泥交互成层的薄层，泥质含量较高，储集性质不好；平行于层面的水平渗透率较大，垂直于层面的垂直渗透率较小。砂岩中若含有泥质条带也会影响储集性质，尤其使垂直渗透率变小。碎屑岩的沉积构造对储层含油性也有明显的影响。

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