儲層地質學教學視頻

  • 名稱:儲層地質學教學視頻
  • 分類:石油化工  
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  • 時間:2019/6/16 12:00:02
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            本課程是資源勘查工程及石油工程專業的一門主干課程,是理論性與實用性強的專業技術課。油氣儲層地質學又名油藏地質學,是連接石油地質和油氣田開發地質的一個重要的分支學科。通過本課程的學習要求學生全面了解油氣儲層地質學的基本理論與方法,主要包括油氣儲層的基本特征、形成與分布、儲層孔隙結構、儲層成巖作用、儲層非均質性和敏感性、儲層地質建模及儲層綜合評價等內容。        

《儲層地質學》

第一章緒論

1、儲集巖:具有孔隙空間并能儲滲流體的巖石。

2、儲層:是地層的一部分,是能儲存和產出流體的那一部分巖層組或層段。

3、儲層地質學:是研究儲層成因類型、特征、形成、演化、幾何形態、分布規律,還涉及儲層的研究方法和描述技術以及儲層評價和預測的綜合性地質學科。

石油天然氣儲層地質學的主要研究內容。

儲層地質學是研究油氣儲層成因類型、特性、形成、演化、幾何形態、分布規律,還涉及儲層的研究方法和描述技術以及儲層評價和預測的綜合性地質學科。

其主要研究內容有:(1)儲集巖的巖石類型;(2)儲集巖的巖石學特征;(3)儲集巖的主要含油物性;(4)成巖作用與孔隙演化研究;(5)儲集巖的微觀特征研究;(6)儲集巖體的形態、分布及連續性研究;(7)儲層形成條件;(8)儲集巖非均質性研究;(9)儲層綜合研究方法及儲層描述技術;(10)儲層傷害的地質因素探討;(11)儲層評價與預測;(12)儲層地質建模。

第二章沉積成因儲層巖石學特征及分類

1、碎屑巖的結構:指碎屑顆粒的粒徑、形狀、圓度、球度、表面特征、分選性以及碎屑與填隙物之間的關系。

2、碎屑巖的構造:指巖石組成部份的空間分布和排列方式。

3、層理:巖石中的礦物成分、顆粒結構、顏色等,在垂向上的變化所顯現出的成層構造。

4、層面構造:在巖層的上層面或小層面出現的各種不平坦的沉積構造。

1、簡述砂巖的分類方案

2、簡述碳酸鹽巖的礦物成分、結構及其特有的構造碳酸鹽巖的礦物成分包括:主要碳酸鹽巖礦物、非碳酸鹽自生礦物、陸源碎屑礦物。碳酸鹽巖的特有的構造有:縫合線構造、生物骨架構造、藻疊層構造和藻紋層構造、鳥眼構造。

論述碎屑巖儲層主要的層理構造類型的特征、成因及其環境意義(1)水平層理和平行層理

水平層理是紋層呈現直線狀互相平行,并且平行于層面,它是比較穩定的水動力條件下,物質從懸浮物或溶液中沉淀而成的,為一種低能環境。

平行層理是由平行而又幾乎水平的紋層狀砂組成的,它是較強水動力條件下流動水作用的產物,為高能環境。

(2)波狀層理

波狀層理特點是紋層呈對稱或不對稱的波狀,但總的方向平行于層面。主要是沉積介質的波浪振蕩運動造成的。其形成于水介質稍淺的地區。

(3)交錯層理

交錯層理通常分為板狀、楔狀和槽狀交錯層理。可以確定古水流系統的一種層理類型

板狀交錯層理層系間的界面為平面而且彼此平行,通常在層系底界有沖涮面,紋層內常呈下粗上細的粒度變化,有的紋層向下收斂,在河流沉積中最為典型。

第四章碳酸鹽巖儲層沉積環境

1、畫圖并簡述威爾遜的碳酸鹽巖沉積模式威爾遜的碳酸鹽沉積模式將碳酸鹽臺地分為九個標準相帶,相當于亞環境,由海向陸方向依次為:①盆地,②開闊陸棚,③碳酸鹽斜坡腳,④前斜坡,⑤生物礁,⑥臺地邊緣沙,⑦開闊臺地,③局限臺地,9臺地蒸發巖。其中①帶屬于深水盆地,②③帶為較深水環境,此三相帶均位于波基面以下,為弱至靜水的條件和低能環境。第④帶即斜坡亞環境,處于高能與低能過渡帶,第⑤、⑥帶是高能帶,形成礁灰巖與顆粒巖,④、⑤、⑥帶是油氣儲集巖的分布地帶。

2、簡述正常海洋潮坪環境及儲集巖發育特征正常海洋潮坪主要發育于潮濕氣候帶,因地下水位太低或受淡水沖洗,無蒸發鹽類礦物沉淀,但白云石化常見。分為潮上坪、潮間坪和潮下坪(p95)。

2、請結合實例論述湖泊碳酸巖儲層的沉積環境、沉積特征、沉積模式對中國東部中、新生代湖盆發育研究表明,碳酸鹽巖主要發育于湖盆演化的中晚期及斷陷湖盆活動停止期。氣候濕熱不僅有利于淺灘、壩和生物礁、生物巖丘發育,在半深湖和深湖環境也有碳酸鹽巖發育,只要生儲蓋條件配置適宜,均可演化成含油氣層。

湖泊中發育腹足類、雙殼類及介形蟲等淡水生物群,在半成水及成水湖泊中可發育藻類、龍介蟲及部分有孔蟲等生物。

當湖盆內發育有局部小型水下隆起和碳酸鹽臺地時,在其頂部或邊緣斜坡帶,在適宜的條件下常演化為灘、壩或生物礁環境。

湖泊碳酸巖巖可概括為三類沉積模式,即湖礁,湖灘、壩及湖盆藻疊層石沉積模式(p110-p114)。

第五章儲層的主要物理性質

1、孔隙度:巖石中孔隙體積與巖石總體積的比值。

2、有效孔隙度:巖石中能夠儲集和滲濾流體的連通孔隙體積于是總體積之比。

3、流動孔隙度;于巖石中流動著的流體體積相等的孔隙總體積與巖石總體積的比值。

4、絕對滲透率:巖石為某種流體100%飽和,而且與流體之間不發生物理一化學反應,在壓力作用下巖石容許該流體通過能力的大小。

5、相滲透率:當巖石為兩種或多種流體飽和時,對其中一種流體所測得的滲透率即為相滲透率。

6、相對滲透率:飽和多相流體的巖石中,每一種或某一種流體的有效滲透率與該巖石的絕對滲透率的比值稱為相對滲透率。

7、原始含油飽和度:油藏開發前,所測出的油層巖石孔隙空間中原有體積與巖石孔隙體積的比值稱為原始含油飽和度。

8、殘余油飽和度:殘余油是在油層內處于不可流動狀態的那一部分油,其所占總孔隙體積百分數稱為殘余油飽和度。

9、巖石比表面:是度量巖石顆粒分散程度的物理參數,表示單位體積巖石中所有顆粒的總表面積。

1、簡述孔隙度的影響因素

(1)分選性、粒度對碎屑巖及碎屑結構儲集巖的孔隙度有明顯的影響;

(2)顆粒磨圓度對儲集巖孔隙度的影響;

(3)顆粒的填集作用對儲集巖孔隙度的影響;

(4)成巖作用對孔隙度的影響。

2、簡述孔隙度與滲透率的關系

碎屑巖儲集巖的孔隙度和滲透率之間一般都有很好的相關性,可形成指數式關系。碳酸鹽巖的孔隙度與滲透率之間亦存在某種相關關系,但是在某些情況下,兩者之間又沒有很好的相關性,特別是有裂縫和溶洞發育的碳酸鹽巖,它們對儲集巖的平均滲透率的變化影響很大。

孔隙度和滲透率之間關系的差異主要受巖石結構特征的影響,如孔隙的幾何形狀和大小、分布,控制孔隙度和滲透率的變化。

第六章儲層孔隙結構

1、孔隙結構:是指巖石中孔隙和喉道的幾何形態、大小及其相互連通和配置的關系。

2、原生孔隙:是巖石沉積過程中形成的孔隙,它們形成后沒有遭受過溶蝕或膠結等重大成巖作用的改造。

3、次生孔隙:是巖石經過成巖作用改造后產生的孔隙,最主要的類型是溶蝕孔隙,還有少數交代作用和膠結作用形成的晶間孔隙。

4、喉道:是孔隙系統中相對較小的、局限在兩個顆粒之間連通的狹窄空間部分。

1、簡述砂巖儲集巖的孔隙與喉道類型

孔隙類型有:(1)原生孔隙:粒間孔隙、基質內微孔隙、礦物解離縫、紋理及層理縫;2)次生孔隙:溶蝕孔隙、次生加大膠結物晶間孔隙、縮小的粒間孔隙、擴大的粒間孔隙、膠結物晶間微孔隙、貼粒縫;(3)裂縫孔隙:構造裂縫、成巖裂縫。

喉道類型主要分為四種:(1)喉道是孔隙的縮小部分,(2)喉道是可變斷面收縮部分,(3)片狀喉道和彎片狀喉道,(4)管束狀喉道。

2、簡述壓汞法研究孔隙結構的基本原理其基本原理是:儲集巖的孔隙空間內可以存在氣—水或油一水兩相流體,在個別階段還存在油一氣一水三相流體。采用壓汞法注入水銀時,因水銀為潤濕相液體,欲進入巖石孔隙系統并將其所含流體排驅處去,必須克服表面張力所產生的毛細管阻力。控制水銀進入孔隙系統的是喉道大小而不是孔隙大小,所以在測量過程中求得與毛細管阻力平衡的毛細管力,以及壓入巖樣內的水銀體積,就能求出與其對應的某一定大小的喉道所連通的孔隙體積(見教材Page137)。

第七章成巖作用及其對儲層孔隙發育的影響1、成巖作用:沉積物沉積之后轉變為沉積巖直至變質作用之前,或因構造運動重新抬升到地表遭受風化以前所發生的物理、化學、物理化學和生物的作用,以及這些作用所引起的沉積物或沉積巖的結構、構造和成分的變化。

2、同生成巖階段:沉積物沉積后至埋藏前所發生的變化與作用時期。

3、表生成巖階段:處于某一成巖階段的弱固結或固結的碳酸鹽巖、碎屑巖,因構造作用抬升至地表或近地表,受大氣淡水的溶濾等作用所發生的變化與作用時期。

1、論述儲層的主要成巖作用類型及其對儲層發育的影響(1)壓實、壓溶作用

壓實作用是指沉積物沉積后在其上覆水層或沉積層的重荷下,或在構造應力的作用下,發生水分排出、孔隙度降低、體積縮小的作用。隨埋藏深度增加,碎屑顆粒接觸點上承受的壓力超過正常流體壓力時,溶解度增加,導致發生晶格變形和溶解,稱之為壓溶作用。壓實、壓溶作用使得孔隙縮小。

第八草儲層非均質性

1、請指出儲層非均質性的影響因素

影響儲層非均質性的因素有:(1)沉積構造的影響,包括儲層垂向上的粒序性,生物潛穴及生物擾動,不同類型層理等對非均質性的影響。(2)層內不連續薄夾層對儲層非均質性的影響;(3)儲層的孔喉形狀、大小、分布,以及孔隙類型,粘土基質等,是儲層微觀非均質性的主要影響因素。

2、論述儲層非均質性的概念、分類及其主要研究內容儲層的基本性質在三維空間分布的不均一性或各向異性稱為儲層的非均質性。

按照碎屑巖儲層非均質性的規模,非均質性分為五級,其分類及其主要研究內容如下(參見教材P.168~P.180):

(1)微觀非均質性。研究內容包括孔吼形狀、大小及分布,孔隙類型,粘土基質等。

(2)基本巖性、物性。儲層基本巖性的研究內容主要是巖石的粒度分布、礦物組成、膠結物類型等;巖石物性的主要研究內容包括儲層的孔隙度、飽和度、滲流特征和敏感性。

(3)層內非均質性。其研究內容有粒度韻律性、層理構造、滲透率差異程度及高滲段位置、層內不連續薄泥質夾層分布、頻率和大小、其他不滲透隔層、水平與垂直滲透率的比值等。

(4)平面非均質性。主要研究儲層砂巖體的幾何形態、規模、連續性、連通性以及砂巖體內滲透率、孔隙度等在平面上的非均質性

(5)層間非均質性。具體研究內容有:沉積層序特征、分層系數、砂巖密度、各砂層間非均質程度、層間隔層、構造裂縫及主力油層與非主力油層在剖面上的配置關系,高滲透層段的位置、平面分布及地質成因。

第九章儲層發育的影響因素

1、論述影響儲層發育的主要因素有哪些方面(1)母巖性質及物源供應

母巖組合特征影響碎屑巖的成分及巖石類型,如長石砂巖是富含長石的母巖花崗巖等經受風化后被搬運至沉積盆地中沉積形成的;物源供應影響碎屑巖儲層及其孔隙的發育,如若物源供應充足時,輸沙量大,搬運和沉積作用快速,則碎屑巖相對沉積厚、分布廣,近源沉積物粗,成分和結構成熟度低,可能富含基質,從而影響原生粒間孔隙的發育;母巖組分的穩定性影響碎屑巖儲層的儲集性,若母巖的不穩定組分含量高,在成巖過程中會被溶蝕而形成次生溶孔。

(2)巖石組分、結構與構造對儲層發育的影響都表現在對儲層孔隙發育的影響。如儲層中不穩定成分較多時易形成溶蝕孔隙,粒度較粗、分選好、圓度好的砂巖的原生砂巖粒間孔隙比粒度細、分選及磨圓度差的砂巖發育好,具塊狀層理的巖石比具斜層理的巖石孔隙度發育好。

第十章巖漿巖、變質巖、泥質儲層

1、簡述國內外常見的火山巖儲層巖石類型。

國外主要的火山碎屑巖儲層有:火山集塊巖、安山集塊巖、火山角礫巖、安山玄武質火山角礫巖、斜長流紋角礫巖等等;國內主要的火山碎屑巖儲層有:安山質、玄武質、流紋質火山碎屑巖最為常見。

2、簡述火山巖相

由火山中心部位向外可分為六個巖相:(1)火山通道相、(2)次火山巖相、(3)爆發相、(4)噴溢相、(5)引爆角礫巖相和(6)噴發一沉積相。

3、簡述常見的巖漿巖油氣藏的類型。

巖漿巖油氣藏的類型有:巖漿巖潛山油氣藏,斷塊型塊狀油氣藏,斷塊型層狀油氣藏,斷塊、巖性油氣藏,淺成侵入巖巖性油氣藏等。

4、簡述變質巖儲層的主要巖石類型及儲集空間類型。

國內常見的變質巖儲層的巖石類型以混合巖類為主,其次為片巖、片麻巖、粒變巖等區域變質巖類以及碎裂變質巖類。變質巖發育多種成因的、多種形式的儲集空間。除了各種變晶、變余孔、洞、縫隙外,受后期構造作用及風化最用,還可發育各種淋溶和碎裂的孔、洞、縫。按成因可分為:結晶成因的儲集空間、構造成因的儲集空間和物理風化形成的儲集空間。

第十一章儲層綜合研究方法及其描述技術概述1、簡述如何進行地震相和測井相分析。

地震相分析步驟:(1)劃分地震層序;(2)層序標志分析;(3)地震層序單元劃分;(4)地震相劃分;(5)地震相轉換為沉積環境或沉積相。

測井相分析步驟:(1)根據不同的巖性選擇相應的測井曲線,碎屑巖儲層中常使用自然電位曲線或自然伽馬曲線及地層傾角測井。碳酸鹽巖儲層中除上述曲線外,主要采用密度測井、補償種子測井、成像測井等。(2)分析各種測井曲線的組合形態、幅度、接觸關系、巖性垂向變化等信息。

第十二章實驗測試技術在儲層研究中的應用1、簡述儲層實驗室測試的主要方法和技術。

儲層實驗室測試技術主要內容見圖12-1。(239)

第十三章儲層評價

1、單井儲層評價:是指選擇取心井段長、資料豐富的探井和評價井作為研究的重點,采用地質錄井、地震、測井、石油、試采、試驗分析等綜合評價方法,對某一口井的儲層進行綜合評價。

2、區域儲層評價:是指在含油氣盆地中尋找并探明油氣田階段,主要應用區域地質和地震資料,結合少數鉆井和測井資料,對盆地內可能的儲層進行評價。

3、開發階段儲層評價:包括油藏評價階段、開發設計階段、方案實施階段及管理調整階段。


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