储层地质学(中国石油大学)-6岩浆岩、变质岩、泥岩储层

储层地质学——岩浆岩、变质岩、泥岩储层岩浆岩和变质岩属于非正常沉积储层。成因复杂、岩石类型多样。仅占不到1%。一、火山岩储层（一）概述1、分为三类：熔岩、次生火山岩、火山碎屑岩2、产生气孔、洞、裂隙3、一般的次生变化多使原岩体积膨胀，堵塞原生孔隙，但其中的碳酸盐矿物和氟石类矿物易受溶蚀，粘土矿物易被淋滤，因而有利于形成次生孔隙。4、我国火山岩油气藏分布区域广泛，发育时代遍及上古生代、中生代和新生代，尤以新生代最为重要。（二）火山岩储层岩石类型及岩石学特征1、国外常见的主要火山岩储集岩石类型（1）主要熔岩类储集岩有：玄武岩、橄榄玄武岩、钛辉玄武岩、安山质玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、斜长流纹岩和粗面岩等。（2）主要火山碎屑岩储层有：火山集块岩、安山集块岩、火山角砾岩、安山玄武质火山角砾岩、斜长流纹角砾岩、安山角砾岩、凝灰岩、流纹—英安凝灰岩、玄武质凝灰岩、沉凝灰岩等。（3）各国火山岩储层的类型及产油、气情况。2、中国火山岩储集岩的主要岩石类型（1）主要熔岩类储层有：玄武岩、响碧玄武岩、碱性玄武岩、碱性橄榄玄武岩、拉斑玄武岩、石英粗面玄武岩、玄武玢岩、辉石安山岩、安山岩、英安岩、粗面岩、流纹岩等。（2）主要火山碎屑岩储层有：以安山质、玄武质、流纹质火山碎屑岩最为常见，按碎屑大小可分为集块岩、火山角砾岩、凝灰岩及与沉积岩成过渡类型的沉凝灰岩。（3）次火山岩储集岩有：粗玄岩、辉绿岩、橄榄钛辉石辉绿岩、钛辉石辉绿岩、橄榄玄武岩、黑云母安山岩、黑云母英安岩等，最常见的为后两种。（4）我国有关的含油气盆地中火山岩、侵入岩储集岩的岩石类型及分布时代。（三）火山岩相是火山活动方式和火山活动环境以及在这种方式和环境下形成的火山岩岩石类型的总和。1、火山岩相的平面分布由火山中心部位向外可分为六个岩相：（1）火山通道相连接岩浆房和地表的通道。在剖面上常呈圆筒状或上宽下窄的漏斗状，垂向上无成层性。（2）次火山岩相是在超浅层条件下冷凝固成岩的熔岩，具有熔岩的外貌和侵入岩的产状。（3）爆发相火山强烈爆发所产生的各种碎屑物质。（4）喷溢相熔浆从地下深处经火山口或裂隙上升地表，向周边溢流，形成各种具有不同成分、结构和构造的熔岩。（5）隐爆角砾岩相常发育角砾间孔隙、气泡型晶间、微晶间孔隙，以及裂隙。（6）喷发—沉积相由火山碎屑与正常沉积物质混积组成。实例：二连盆地阿北构造：2、熔岩相的垂向分带性例如：董冬1987年建立的潍北凹陷“五相单元序列”模式：（四）火山岩储层的孔隙类型及孔隙组合类型孔隙类型复杂。按形态及成因可为为孔隙和裂隙两大类。1、火山岩储层的原生孔隙（1）气孔熔浆溢流至地表快速冷凝时，其中的气体向外逸散，留在熔岩中的空间。（2）石泡型孔隙熔浆冷缩形成的空腔，呈多层同心圆的球状微裂隙。（3）珍珠岩型孔隙熔浆冷缩形成的弧形裂开的孔隙。（4）晶间孔隙是斑晶间的晶孔隙，形态常为多角型。（5）微晶间孔隙基质微晶中的微孔隙。（6）晶内孔隙多见斑晶内，是熔蚀作用形成的。（7）胀裂孔因岩浆自身的压力逐减而爆裂的孔隙。（8）球粒间孔隙基质中针状斜长石形成的球状颗粒之间的孔隙。（9）朔流孔隙熔浆处于朔性状态时继续流动留下的孔隙。（10）杏仁体内孔隙杏仁体内即气孔中未被次生矿物填满而残留下来的空间。2、火山岩储层的次生孔隙（1）斑晶溶蚀孔隙（2）微晶间溶蚀孔隙（3）热液熔蚀孔隙热液将斑晶或基质中的微晶或玻璃质熔蚀后形成的孔隙。（4）粒内溶孔玻璃质被溶蚀形成。（5）杏仁体内溶孔杏仁体被局部溶蚀后形成的孔隙。3、孔隙孔径的分类（1）大孔隙孔径大于0.5mm。（2）中孔隙孔径为：0.5-0.01mm（3）微孔隙孔径为：小于0.01mm4、火山岩储层的裂隙（缝）（1）隐爆裂隙熔浆冷凝时发生自破裂作用或隐爆作用形成的裂隙。（2）成岩裂隙岩浆冷凝、结晶过程中形成的裂隙。（3）竖直节理呈岩株、岩基等形状的次生火山岩体，冷凝结晶时形成。（4）柱状节理熔岩冷凝时形成。（5）构造裂缝受构造应力作用产生的裂缝。（6）风化裂隙形成于地表的熔岩或因构造作用抬升至近地表的岩体。5、火山岩储层的孔隙组合类型例如：（1）以晶间溶孔为主，组合：砾缘缝—晶间孔—砾间孔—晶间溶孔，最好的组合。（2）以充填物溶孔为主，裂缝—晶间溶孔—充填物溶孔。（3）以晶间孔为主，裂缝—晶间溶孔—交代残余孔—晶间孔，储渗性较差。（4）以气孔为主，微缝—充填物溶孔—气孔，见于流纹岩中。（5）以裂缝为主，气孔—晶间孔—交代残余孔—裂缝。（五）火山岩储层的物性及含油气性1、中国火山岩类储层的物性及含油气性（1）中国的熔岩及火山碎屑岩类储层的物性及含油气性例如：准葛尔盆地火山岩二连盆地阿北安山岩油藏；山东东营凹陷滨南地区（2）中国的次生火山岩储层的物性及含油气性例如：黄骅凹陷风化店孔店组2、国外火山岩储层的物性及含油气性二、侵入岩储层（一）概述1、不如火山岩储层发育和分布广泛；2、主要是浅层侵入的辉绿岩油藏和煌斑岩油藏，且为数不多。（二）侵入岩储层的孔隙类型1、原生孔隙（1）晶间孔隙矿物晶体间的孔隙。（2）矿物解理缝长石、辉石、角闪石和黑云母等矿物发育。2、溶蚀孔隙（1）晶间溶蚀孔隙（2）溶蚀孔隙局部溶蚀形成的不规则孔隙。（3）矿物晶体表面蜂窝状小溶孔矿物晶体内部的溶孔，长石晶体中最发育。3、裂隙（缝）（1）构造裂隙未充填的裂隙和被方解石充填的裂隙。（2）构造微裂隙显微镜下能分辨的微裂隙，延伸不远。总的来说，侵入岩储层的主要储集空间为构造裂隙，其次为溶蚀孔隙。（三）侵入岩储层的物性及含油气性1、由于裂隙发育不均匀并具有一定的方向性，常造成储层连通的不均一性，岩心的孔隙度变化很大。2、储层非均质性对油气产量影响很大。三、岩浆岩油气藏类型（一）岩浆岩潜山油气藏1、“新生古储”式潜山油气藏2、岩浆岩潜山油气藏一般分布在箕状凹陷的缓坡，油源来自侧向正断层下降盘的生油岩。例如：二连盆地哈南油田（二）断块型块状油气藏火山岩被后期断层切割形成圈闭，但仍能基本保持统一的油水界面，以及块状储油气特点。有利的火山岩相带和有利构造部位的复合地地区是火山岩断块型块状油藏富集高产区。例如：二连盆地滨338地区（三）断块型层状油气藏特点：火山岩厚度薄，常有几层，呈夹层产出，被后期断层切割亦可形成圈闭。例如：东营凹陷纯西断块层状油藏。（四）断块、岩性油气藏特点：是断层与岩性综合控制形成的油藏。例如：济阳坳陷东营凹陷（五）浅成侵入岩岩性油气藏例如：由辉绿岩透镜体构成的岩性油藏，是辉绿岩侵入泥岩形成。岩体受次生溶蚀作用产生溶蚀孔、洞、泥岩生成的油气就近运移至其中，形成岩性油藏，具有异常压力特征。（六）与岩浆岩有关的油气藏1、火山锥（丘）上覆披覆构造油气藏火山喷发形成的隆起地貌，后期沉积层覆盖其上形成披覆构造，当有烃类运移进入后即形成油气藏。2、岩浆侵入上拱形成的圈闭油气藏由于岩浆体侵入，使原来的沉积层产生上拱，形成圈闭。3、侵入体遮挡油气藏侵入体切穿沉积层，有时还可转向顺层侵入，致密的侵入岩体对周围地层产生遮挡，形成圈闭。例如：济阳坳陷东营凹陷（七）火山岩储层评价例如：综合岩性、岩相、储集空间和物性资料，建立五种储层类型及其标准：四、变质岩储层研究表明：我国变质岩储层主要分布于渤海湾盆地，西部地区分布较少。（一）变质岩储层的主要岩石类型及组构特征我国变质岩储层岩石类型以混合岩类为主，其次为片岩、片麻岩、粒变岩等区域变质岩类以及碎裂变质岩类。不同的含油气盆地中变质岩储层的岩石类型及特征不尽相同，以辽河坳陷储层岩石类型最为丰富。（二）变质岩储层的储集空间类型1、变质岩储集空间的成因分类（1）结晶成因的储集空间因重结晶、变质结晶、交代重结晶等作用形成储集空间。主要有：变晶间缝隙、变余粒间孔隙、双晶接合面间缝隙。（2）构造成因的储集空间主要有：微破碎条带缝隙、碎裂隙、破碎粒间孔隙。（3）物理风化形成的储集空间主要有：风化碎裂缝、风化破裂粒间孔隙。（4）化学淋滤成因的储集空间地表水、雨水、地层水等作用。2、储集空间的形态及开度3、不同类型变质岩储层的储集空间发育特征（1）区域变质岩类储层空间特征主要发育变晶间缝隙、淋溶孔隙；刚性矿物为主的，构造成因的储集空间发育。（2）混合岩类储集空间特征机械注入为主的，结晶成因的储集空间；交代作用加强，构造成因的储集空间为主。（3）碎裂变质岩储集空间的特征破裂粒间孔隙、微—显微裂隙、碎裂隙等。（三）古潜山变质岩储集岩体的分带1、风化—破碎储集带特点：位于古潜山上部，发育状况各地不一，厚度变化大，从几米到几百米不等。2、裂隙发育储集带特点：位于风—破碎储集带的下部，由构造作用产生的裂隙发育，且受断层破碎带和构造形态的控制。3、致密储集带特点：位于岩体下部，岩石致密，未发生破碎或局部发生极轻微破碎，构造作用形成的储集空间不发育，淋溶作用减弱。（四）变质岩储集带、储集空间组合、物性与含油气性及与油气产能的关系1、油气产能与储集岩带、储集岩类型、储集空间类型及其组合特征有密切关系。2、风化破碎储集带及裂隙发育储集带是油气富集部位，也是油气高产部位3、辽河油田资料表明：（1）以长石质为主的变质岩类储集体为破碎（破裂）—淋溶储集空间组合，是高渗透储层，易形成高产油气流。（2）富暗色矿物的混合花岗岩及混合岩类储集体为碎裂—结晶—淋溶型储集空间组合，为中渗透储层，易获得较大工业油流。（3）角闪质岩石、变粒岩类储集体为结晶—微碎裂—淋溶型储集空间组合，是低渗透性储层，可获得一定的工业性油气流。（五）变质岩储层的非均质性1、变质岩储层的非均质性很明显。2、储集体渗滤通道主要由微裂隙控制，低角度裂隙较发育，裂缝渗流的可逆性较好。3、变质岩储层含油状况主要表现为结晶成因的储集孔隙与缝隙、溶蚀孔隙和裂隙孔隙。（六）变质岩古潜山油气藏1、块状古潜山油气藏（1）太古界变质岩古潜山，由混合岩、混合花岗岩、花岗片麻岩组成。（2）属中、上元古界变质岩古潜山，变质石英砂岩和石英岩。2、裂隙带状股潜山油气藏（1）由太古界混合花岗岩、片麻岩组成，储集空间为裂隙型。（2）风化、破裂储集带和裂隙发育带是油气最富集、最高产部位。例如：东营凹陷（七）变质岩储层评价综合岩性、构造破裂作用、风化淋溶作用，结合压汞资料，划分三种类型：五泥岩储层（一）概述1、尚不多见，如松辽、玉门、青海等油田2、泥岩的孔隙类型主要是粘土矿物间的微孔隙。3、油气必须通过泥岩裂缝渗流才能成为产层。（二）松辽盆地下白垩统泥岩裂缝性储层1、储层的基本特征以泥岩为主，低孔低渗特征。2、泥岩裂缝的产状及成因（1）泥岩裂缝的产状纵向裂缝、层间裂缝、鸡笼状裂缝、剪切缝、微裂缝。（2）泥岩裂缝的成因成岩收缩缝、异常高压形成的裂缝、构造裂缝。（三）俄罗斯泥岩裂缝性储层1、泥岩岩石学特征薄层与厚层黑色沥青泥岩组成的透镜状互层。2、储集孔隙及物性主要为层间缝、微缝等，低孔、低渗。储层地质学——储层研究方法技术概述储层研究的实质问题：储层描述及其描述技术。一、储层描述的地质技术（一）地层划分与对比的基础技术—沉积旋回划分法五级旋回：一级、二级、三级和四级旋回划分（二）储层划分与对比分为三级：油组、亚油组、单层二、储层沉积环境或沉积相分析（一）地震相分析1、划分地震层序2、层序划分人工合成记录、VSP资料3、地震层序单元划分4、地震相划分5、地震相转换为沉积环境或沉积相（二）测井相分析三、地球物理测井资料在物性参数计算方面的应用（一）利用测井数据计算孔隙度1、砂岩储层孔隙度的计算2、碳酸盐岩储层孔隙度的计算3、裂缝（隙）孔隙度的计算（二）利用测井资料计算渗透率1、高、中渗透率和孔隙度储层中的表达式2、低渗透储层的表达式（三）利用测井资料计算含油气饱和度1、双侧向测井资料计算碳酸盐岩含油气饱和度2、电阻率测井资料计算砂岩储层含油气或含水饱和度3、利用C/O能谱测井资料计算含油饱和度四、储层横向预测的地震技术1、波阻抗反演法（合成声波测井法）2、波形振幅分析法3、三维地震技术4、VSP技术5、一维和二维地震模型技术6、频率分析技术五、储层地质模型1、核心：定量表征储层各项物理参数在三维空间的分布。2、储层概念模型以储层沉积学为