儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)中國(guó)石油大學(xué)-6巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖儲(chǔ)層

1、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)——巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖儲(chǔ)層,巖漿巖和變質(zhì)巖屬于非正常沉積儲(chǔ)層。成因復(fù)雜、巖石類(lèi)型多樣。僅占不到1%。一、火山巖儲(chǔ)層（一）概述 1、分為三類(lèi)：熔巖、次生火山巖、火山碎屑巖 2、產(chǎn)生氣孔、洞、裂隙 3、一般的次生變化多使原巖體積膨脹，堵塞原生孔隙，但其中的碳酸鹽礦物和氟石類(lèi)礦物易受溶蝕，粘土礦物易被淋濾，因而有利于形成次生孔隙。 4、我國(guó)火山巖油氣藏分布區(qū)域廣泛，發(fā)育時(shí)代遍及上古生代、中生代和新生代，尤以新生代最為重

2、要。,（二）火山巖儲(chǔ)層巖石類(lèi)型及巖石學(xué)特征1、國(guó)外常見(jiàn)的主要火山巖儲(chǔ)集巖石類(lèi)型 （1）主要熔巖類(lèi)儲(chǔ)集巖有：玄武巖、橄欖玄武巖、鈦輝玄武巖、安山質(zhì)玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖、斜長(zhǎng)流紋巖和粗面巖等。 （2）主要火山碎屑巖儲(chǔ)層有：火山集塊巖、安山集塊巖、火山角礫巖、安山玄武質(zhì)火山角礫巖、斜長(zhǎng)流紋角礫巖、安山角礫巖、凝灰?guī)r、流紋—英安凝灰?guī)r、玄武質(zhì)凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等。 （3）各國(guó)火山巖儲(chǔ)層的類(lèi)型及產(chǎn)油、氣情況。,2、中國(guó)火山巖儲(chǔ)集巖

3、的主要巖石類(lèi)型（1）主要熔巖類(lèi)儲(chǔ)層有：玄武巖、響碧玄武巖、堿性玄武巖、堿性橄欖玄武巖、拉斑玄武巖、石英粗面玄武巖、玄武玢巖、輝石安山巖、安山巖、英安巖、粗面巖、流紋巖等。（2）主要火山碎屑巖儲(chǔ)層有：以安山質(zhì)、玄武質(zhì)、流紋質(zhì)火山碎屑巖最為常見(jiàn)，按碎屑大小可分為集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r及與沉積巖成過(guò)渡類(lèi)型的沉凝灰?guī)r。（3）次火山巖儲(chǔ)集巖有：粗玄巖、輝綠巖、橄欖鈦輝石輝綠巖、鈦輝石輝綠巖、橄欖玄武巖、黑云母安山巖、黑云母英安巖等，最常

4、見(jiàn)的為后兩種。（4）我國(guó)有關(guān)的含油氣盆地中火山巖、侵入巖儲(chǔ)集巖的巖石類(lèi)型及分布時(shí)代。,（三）火山巖相 是火山活動(dòng)方式和火山活動(dòng)環(huán)境以及在這種方式和環(huán)境下形成的火山巖巖石類(lèi)型的總和。1、火山巖相的平面分布 由火山中心部位向外可分為六個(gè)巖相：（1）火山通道相 連接巖漿房和地表的通道。在剖面上常呈圓筒狀或上寬下窄的漏斗狀，垂向上無(wú)成層性。（2）次火山巖相 是在超淺層條件下

5、冷凝固成巖的熔巖，具有熔巖的外貌和侵入巖的產(chǎn)狀。（3）爆發(fā)相 火山強(qiáng)烈爆發(fā)所產(chǎn)生的各種碎屑物質(zhì)。,（4）噴溢相 熔漿從地下深處經(jīng)火山口或裂隙上升地表，向周邊溢流，形成各種具有不同成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的熔巖。（5）隱爆角礫巖相 常發(fā)育角礫間孔隙、氣泡型晶間、微晶間孔隙，以及裂隙。（6）噴發(fā)—沉積相 由火山碎屑與正常沉積物質(zhì)混積組成。 實(shí)例：二連盆地阿北構(gòu)造：,2、熔巖相的垂向分帶性例如：董

6、冬1987年建立的濰北凹陷“五相單元序列”模式：,（四）火山巖儲(chǔ)層的孔隙類(lèi)型及孔隙組合類(lèi)型 孔隙類(lèi)型復(fù)雜。按形態(tài)及成因可為為孔隙和裂隙兩大類(lèi)。1、火山巖儲(chǔ)層的原生孔隙（1）氣孔 熔漿溢流至地表快速冷凝時(shí)，其中的氣體向外逸散，留在熔巖中的空間。（2）石泡型孔隙 熔漿冷縮形成的空腔，呈多層同心圓的球狀微裂隙。（3）珍珠巖型孔隙 熔漿冷縮形成的弧形裂開(kāi)的孔隙。（4）晶間孔隙

7、 是斑晶間的晶孔隙，形態(tài)常為多角型。,（5）微晶間孔隙 基質(zhì)微晶中的微孔隙。（6）晶內(nèi)孔隙 多見(jiàn)斑晶內(nèi)，是熔蝕作用形成的。（7）脹裂孔 因巖漿自身的壓力逐減而爆裂的孔隙。（8）球粒間孔隙 基質(zhì)中針狀斜長(zhǎng)石形成的球狀顆粒之間的孔隙。（9）朔流孔隙 熔漿處于朔性狀態(tài)時(shí)繼續(xù)流動(dòng)留下的孔隙。（10）杏仁體內(nèi)孔隙 杏仁體內(nèi)即氣孔中未被次生礦物填滿(mǎn)而殘留下來(lái)的空間。,2、火山

8、巖儲(chǔ)層的次生孔隙（1）斑晶溶蝕孔隙（2）微晶間溶蝕孔隙（3）熱液熔蝕孔隙 熱液將斑晶或基質(zhì)中的微晶或玻璃質(zhì)熔蝕后形成的孔隙。（4）粒內(nèi)溶孔 玻璃質(zhì)被溶蝕形成。（5）杏仁體內(nèi)溶孔 杏仁體被局部溶蝕后形成的孔隙。3、孔隙孔徑的分類(lèi)（1）大孔隙 孔徑大于0.5mm。,（2）中孔隙 孔徑為：0.5-0.01mm（3）微孔隙 孔徑為：小于0.01mm4、火山巖儲(chǔ)層的裂隙（縫）（1）隱爆裂

9、隙 熔漿冷凝時(shí)發(fā)生自破裂作用或隱爆作用形成的裂隙。（2）成巖裂隙 巖漿冷凝、結(jié)晶過(guò)程中形成的裂隙。（3）豎直節(jié)理 呈巖株、巖基等形狀的次生火山巖體，冷凝結(jié)晶時(shí)形成。,（4）柱狀節(jié)理 熔巖冷凝時(shí)形成。（5）構(gòu)造裂縫 受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂縫。（6）風(fēng)化裂隙 形成于地表的熔巖或因構(gòu)造作用抬升至近地表的巖體。5、火山巖儲(chǔ)層的孔隙組合類(lèi)型 例如：（1）以晶間溶孔為主，組合：礫緣

10、縫—晶間孔—礫間孔—晶間溶孔，最好的組合。（2）以充填物溶孔為主，裂縫—晶間溶孔—充填物溶孔。（3）以晶間孔為主，裂縫—晶間溶孔—交代殘余孔—晶間孔，儲(chǔ)滲性較差。,（4）以氣孔為主，微縫—充填物溶孔—?dú)饪祝?jiàn)于流紋巖中。（5）以裂縫為主，氣孔—晶間孔—交代殘余孔—裂縫。（五）火山巖儲(chǔ)層的物性及含油氣性1、中國(guó)火山巖類(lèi)儲(chǔ)層的物性及含油氣性（1）中國(guó)的熔巖及火山碎屑巖類(lèi)儲(chǔ)層的物性及含油氣性 例如： 準(zhǔn)葛爾盆地

11、火山巖 二連盆地阿北安山巖油藏； 山東東營(yíng)凹陷濱南地區(qū),（2）中國(guó)的次生火山巖儲(chǔ)層的物性及含油氣性 例如： 黃驊凹陷風(fēng)化店孔店組,2、國(guó)外火山巖儲(chǔ)層的物性及含油氣性,二、侵入巖儲(chǔ)層（一）概述1、不如火山巖儲(chǔ)層發(fā)育和分布廣泛；2、主要是淺層侵入的輝綠巖油藏和煌斑巖油藏，且為數(shù)不多。（二）侵入巖儲(chǔ)層的孔隙類(lèi)型1、原生孔隙（1）晶間孔隙 礦物晶體間的孔隙。（2

12、）礦物解理縫 長(zhǎng)石、輝石、角閃石和黑云母等礦物發(fā)育。2、溶蝕孔隙（1）晶間溶蝕孔隙,（2）溶蝕孔隙 局部溶蝕形成的不規(guī)則孔隙。（3）礦物晶體表面蜂窩狀小溶孔 礦物晶體內(nèi)部的溶孔，長(zhǎng)石晶體中最發(fā)育。3、裂隙（縫）（1）構(gòu)造裂隙 未充填的裂隙和被方解石充填的裂隙。（2）構(gòu)造微裂隙 顯微鏡下能分辨的微裂隙，延伸不遠(yuǎn)。 總的來(lái)說(shuō)，侵入巖儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間為構(gòu)造裂隙，

13、其次為溶蝕孔隙。,（三）侵入巖儲(chǔ)層的物性及含油氣性1、由于裂隙發(fā)育不均勻并具有一定的方向性，常造成儲(chǔ)層連通的不均一性，巖心的孔隙度變化很大。2、儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)油氣產(chǎn)量影響很大。三、巖漿巖油氣藏類(lèi)型（一）巖漿巖潛山油氣藏1、“新生古儲(chǔ)”式潛山油氣藏2、巖漿巖潛山油氣藏一般分布在箕狀凹陷的緩坡，油源來(lái)自側(cè)向正斷層下降盤(pán)的生油巖。 例如： 二連盆地哈南油田,（二）斷塊型塊狀油氣藏

14、 火山巖被后期斷層切割形成圈閉，但仍能基本保持統(tǒng)一的油水界面，以及塊狀儲(chǔ)油氣特點(diǎn)。有利的火山巖相帶和有利構(gòu)造部位的復(fù)合地地區(qū)是火山巖斷塊型塊狀油藏富集高產(chǎn)區(qū)。 例如：二連盆地濱338地區(qū),（三）斷塊型層狀油氣藏 特點(diǎn)：火山巖厚度薄，常有幾層，呈夾層產(chǎn)出，被后期斷層切割亦可形成圈閉。 例如：東營(yíng)凹陷純西斷塊層狀油藏。,（四）斷塊、巖性油氣藏 特點(diǎn)：是斷層與巖性綜

15、合控制形成的油藏。 例如：濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷,（五）淺成侵入巖巖性油氣藏 例如：由輝綠巖透鏡體構(gòu)成的巖性油藏，是輝綠巖侵入泥巖形成。巖體受次生溶蝕作用產(chǎn)生溶蝕孔、洞、泥巖生成的油氣就近運(yùn)移至其中，形成巖性油藏，具有異常壓力特征。,（六）與巖漿巖有關(guān)的油氣藏1、火山錐（丘）上覆披覆構(gòu)造油氣藏 火山噴發(fā)形成的隆起地貌，后期沉積層覆蓋其上形成披覆構(gòu)造，當(dāng)有烴類(lèi)運(yùn)移進(jìn)入后即形成油氣藏。2、巖漿侵

16、入上拱形成的圈閉油氣藏 由于巖漿體侵入，使原來(lái)的沉積層產(chǎn)生上拱，形成圈閉。3、侵入體遮擋油氣藏 侵入體切穿沉積層，有時(shí)還可轉(zhuǎn)向順層侵入，致密的侵入巖體對(duì)周?chē)貙赢a(chǎn)生遮擋，形成圈閉。 例如：濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷,（七）火山巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià) 例如：綜合巖性、巖相、儲(chǔ)集空間和物性資料，建立五種儲(chǔ)層類(lèi)型及其標(biāo)準(zhǔn)：,四、變質(zhì)巖儲(chǔ)層 研究表明：我國(guó)變質(zhì)巖儲(chǔ)層主要分布于渤海灣盆

17、地，西部地區(qū)分布較少。,（一）變質(zhì)巖儲(chǔ)層的主要巖石類(lèi)型及組構(gòu)特征 我國(guó)變質(zhì)巖儲(chǔ)層巖石類(lèi)型以混合巖類(lèi)為主，其次為片巖、片麻巖、粒變巖等區(qū)域變質(zhì)巖類(lèi)以及碎裂變質(zhì)巖類(lèi)。不同的含油氣盆地中變質(zhì)巖儲(chǔ)層的巖石類(lèi)型及特征不盡相同，以遼河坳陷儲(chǔ)層巖石類(lèi)型最為豐富。,（二）變質(zhì)巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間類(lèi)型1、變質(zhì)巖儲(chǔ)集空間的成因分類(lèi)（1）結(jié)晶成因的儲(chǔ)集空間 因重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶、交代重結(jié)晶等作用形成儲(chǔ)集空間。

18、 主要有：變晶間縫隙、變余粒間孔隙、雙晶接合面間縫隙。（2）構(gòu)造成因的儲(chǔ)集空間 主要有：微破碎條帶縫隙、碎裂隙、破碎粒間孔隙。（3）物理風(fēng)化形成的儲(chǔ)集空間主要有：風(fēng)化碎裂縫、風(fēng)化破裂粒間孔隙。（4）化學(xué)淋濾成因的儲(chǔ)集空間 地表水、雨水、地層水等作用。,2、儲(chǔ)集空間的形態(tài)及開(kāi)度,3、不同類(lèi)型變質(zhì)巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間發(fā)育特征（1）區(qū)域變質(zhì)巖類(lèi)儲(chǔ)層空間特征 主要發(fā)育變晶間縫隙、淋溶孔隙；剛性礦物為

19、主的，構(gòu)造成因的儲(chǔ)集空間發(fā)育。（2）混合巖類(lèi)儲(chǔ)集空間特征 機(jī)械注入為主的，結(jié)晶成因的儲(chǔ)集空間；交代作用加強(qiáng)，構(gòu)造成因的儲(chǔ)集空間為主。（3）碎裂變質(zhì)巖儲(chǔ)集空間的特征 破裂粒間孔隙、微—顯微裂隙、碎裂隙等。（三）古潛山變質(zhì)巖儲(chǔ)集巖體的分帶1、風(fēng)化—破碎儲(chǔ)集帶 特點(diǎn)：位于古潛山上部，發(fā)育狀況各地不一，厚度變化大，從幾米到幾百米不等。,2、裂隙發(fā)育儲(chǔ)集帶 特點(diǎn)：位于風(fēng)—破碎儲(chǔ)集帶的下部，由構(gòu)造作用產(chǎn)生的裂

20、隙發(fā)育，且受斷層破碎帶和構(gòu)造形態(tài)的控制。3、致密儲(chǔ)集帶 特點(diǎn)：位于巖體下部，巖石致密，未發(fā)生破碎或局部發(fā)生極輕微破碎，構(gòu)造作用形成的儲(chǔ)集空間不發(fā)育，淋溶作用減弱。,（四）變質(zhì)巖儲(chǔ)集帶、儲(chǔ)集空間組合、物性與含油氣性及與油氣產(chǎn)能的關(guān)系1、油氣產(chǎn)能與儲(chǔ)集巖帶、儲(chǔ)集巖類(lèi)型、儲(chǔ)集空間類(lèi)型及其組合特征有密切關(guān)系。2、風(fēng)化破碎儲(chǔ)集帶及裂隙發(fā)育儲(chǔ)集帶是油氣富集部位，也是油氣高產(chǎn)部位3、遼河油田資料表明：（1）以長(zhǎng)石質(zhì)為主的變質(zhì)巖類(lèi)儲(chǔ)集

21、體為破碎（破裂）—淋溶儲(chǔ)集空間組合，是高滲透儲(chǔ)層，易形成高產(chǎn)油氣流。（2）富暗色礦物的混合花崗巖及混合巖類(lèi)儲(chǔ)集體為碎裂—結(jié)晶—淋溶型儲(chǔ)集空間組合，為中滲透儲(chǔ)層，易獲得較大工業(yè)油流。,（3）角閃質(zhì)巖石、變粒巖類(lèi)儲(chǔ)集體為結(jié)晶—微碎裂—淋溶型儲(chǔ)集空間組合，是低滲透性?xún)?chǔ)層，可獲得一定的工業(yè)性油氣流。（五）變質(zhì)巖儲(chǔ)層的非均質(zhì)性1、變質(zhì)巖儲(chǔ)層的非均質(zhì)性很明顯。2、儲(chǔ)集體滲濾通道主要由微裂隙控制，低角度裂隙較發(fā)育，裂縫滲流的可逆性較好。3

22、、變質(zhì)巖儲(chǔ)層含油狀況主要表現(xiàn)為結(jié)晶成因的儲(chǔ)集孔隙與縫隙、溶蝕孔隙和裂隙孔隙。（六）變質(zhì)巖古潛山油氣藏1、塊狀古潛山油氣藏（1）太古界變質(zhì)巖古潛山，由混合巖、混合花崗巖、花崗片麻巖組成。,（2）屬中、上元古界變質(zhì)巖古潛山，變質(zhì)石英砂巖和石英巖。2、裂隙帶狀股潛山油氣藏（1）由太古界混合花崗巖、片麻巖組成，儲(chǔ)集空間為裂隙型。（2）風(fēng)化、破裂儲(chǔ)集帶和裂隙發(fā)育帶是油氣最富集、最高產(chǎn)部位。例如：東營(yíng)凹陷,（七）變質(zhì)巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

23、 綜合巖性、構(gòu)造破裂作用、風(fēng)化淋溶作用，結(jié)合壓汞資料，劃分三種類(lèi)型：,五 泥巖儲(chǔ)層（一）概述1、尚不多見(jiàn)，如松遼、玉門(mén)、青海等油田2、泥巖的孔隙類(lèi)型主要是粘土礦物間的微孔隙。3、油氣必須通過(guò)泥巖裂縫滲流才能成為產(chǎn)層。（二）松遼盆地下白堊統(tǒng)泥巖裂縫性?xún)?chǔ)層1、儲(chǔ)層的基本特征以泥巖為主，低孔低滲特征。,2、泥巖裂縫的產(chǎn)狀及成因（1）泥巖裂縫的產(chǎn)狀 縱向裂縫、層間裂縫、雞籠狀裂縫、剪切縫、微裂縫。（2）泥巖裂縫的

24、成因 成巖收縮縫、異常高壓形成的裂縫、構(gòu)造裂縫。（三）俄羅斯泥巖裂縫性?xún)?chǔ)層1、泥巖巖石學(xué)特征 薄層與厚層黑色瀝青泥巖組成的透鏡狀互層。2、儲(chǔ)集孔隙及物性 主要為層間縫、微縫等，低孔、低滲。,儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)——儲(chǔ)層研究方法技術(shù)概述,儲(chǔ)層研究的實(shí)質(zhì)問(wèn)題：儲(chǔ)層描述及其描述技術(shù)。一、儲(chǔ)層描述的地質(zhì)技術(shù)（一）地層劃分與對(duì)比的基礎(chǔ)技術(shù)—沉積旋回劃分法 五級(jí)旋回： 一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)旋回劃分（二）

25、儲(chǔ)層劃分與對(duì)比 分為三級(jí)： 油組、亞油組、單層,二、儲(chǔ)層沉積環(huán)境或沉積相分析（一）地震相分析1、劃分地震層序,2、層序劃分 人工合成記錄、VSP資料3、地震層序單元?jiǎng)澐?、地震相劃分,5、地震相轉(zhuǎn)換為沉積環(huán)境或沉積相,（二）測(cè)井相分析,三、地球物理測(cè)井資料在物性參數(shù)計(jì)算方面的應(yīng)用（一）利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算孔隙度1、砂巖儲(chǔ)層孔隙度的計(jì)算,2、碳酸鹽巖儲(chǔ)層孔隙度的計(jì)算,3、裂縫（隙）孔隙度的計(jì)算,（二

26、）利用測(cè)井資料計(jì)算滲透率1、高、中滲透率和孔隙度儲(chǔ)層中的表達(dá)式,2、低滲透儲(chǔ)層的表達(dá)式,（三）利用測(cè)井資料計(jì)算含油氣飽和度1、雙側(cè)向測(cè)井資料計(jì)算碳酸鹽巖含油氣飽和度,2、電阻率測(cè)井資料計(jì)算砂巖儲(chǔ)層含油氣或含水飽和度,3、利用C/O能譜測(cè)井資料計(jì)算含油飽和度,四、儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)的地震技術(shù)1、波阻抗反演法（合成聲波測(cè)井法）,2、波形振幅分析法3、三維地震技術(shù)4、VSP技術(shù)5、一維和二維地震模型技術(shù)6、頻率分析技術(shù),五、儲(chǔ)層地質(zhì)模