复杂储层表征

复杂储层的表征内容与方法徐守余中国石油大学(华东)January231/31/2023储层表征与建模复杂储层的概念复杂储层研究的意义复杂储层的类型裂缝表征岩溶作用低渗透储层1/31/2023储层表征与建模1、复杂储层的概念复杂储层是相对的，是指在现有的认识水平和技术水平下，尚未完全认识清楚的、相对复杂的储集层类型。由于认识水平和技术水平的限制，这类储层的分布规律、形成机制等均未彻底了解，因此对该类储层的开发规律认识不清，导致开发效果不佳，或不能掌握该类储层的开发特征。1/31/2023储层表征与建模2、复杂储层研究的意义目前，我国东部的大多数油田均已进入开发中后期，为拓宽开发领域，开拓勘探范围，寻找接替油气田，复杂储层的勘探开发是一个重要的领域。1/31/2023储层表征与建模3、复杂储层的类型按岩性：碳酸盐岩火山岩变质岩砂砾岩体……按储集空间：裂缝风化溶蚀带低渗透带1/31/2023储层表征与建模4、裂缝表征A、裂缝油藏类型裂缝非均质油藏：石油储量主要赋存于孔隙中，裂缝中不储存有意义的储量，裂缝有一定的流体渗流能力，而加剧了储层的非均质性。纯裂缝性油藏：石油全部储存在裂缝中，并全部依赖裂缝流动。双孔隙度油藏：在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，但开采中石油必须依赖裂缝渗流往井中供油，孔隙中的石油只能通过裂缝产出。双渗透率油藏：在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，开采中裂缝和孔隙都可以分别向井中供油。1/31/2023储层表征与建模B、裂缝描述内容裂缝产状：倾角、走向，与储层产状关系裂缝规模：纵向穿切深度，横向延伸长度，分布密度裂缝开启程度，充填程度及有效开启程度裂缝力学性质识别裂缝组系及油藏内发育分布规律裂缝的储油能力(φ)和渗流能力(K)1/31/2023储层表征与建模C、岩心裂缝描述岩心裂缝描述是地下储层裂缝最直接的第一性资料，主要描述裂缝的顶深、倾向、倾角、投影长L、中心距H、开度B、裂缝面性质，并对天然裂缝和人工裂缝进行区分。天然裂缝识别、裂缝产状、裂缝力学性质、裂缝形态、裂缝充填物、裂缝组系、微裂缝1/31/2023储层表征与建模天然裂缝与人工诱发裂缝的区别人工诱发裂缝的识别特征：1，断口很不规则或呈贝壳状。2，平行于岩心抓痕或定向刻槽。3，诱发裂缝总是平行岩心轴线。4，岩心在岩心筒内扭转导致螺旋式形状。5，岩心中心线的张性缝。6，岩心与钻头间不稳定摩擦滑脱引起花状缝。天然裂缝的一般特征：1，充填有胶结物、矿物，且与钻井液无关。2，裂缝包含在岩心内部，不延伸达岩心边缘。3，呈平行组系产出。4，具擦痕面，指示运动方向与区域应力方向一致。5，岩心具稳定的方向或方位，符合裂缝分布规律。1/31/2023储层表征与建模车古201井3278m荧光车古201井3292.2m铸体车古203井4102m荧光车古204井3809.51m铸体1/31/2023储层表征与建模车古203井CT1/31/2023储层表征与建模裂缝产状1，定向取心井可直接确定裂缝产状2，非取心井：岩性古地磁定向

岩心中裂缝产状与地层产状建立关系

利用倾角测井资料推算倾向和走向裂缝力学性质张性缝：断面粗糙不平直、擦痕少见、平行组系压性缝：断面光滑平直、擦痕多见、共扼组系1/31/2023储层表征与建模裂缝形态描述裂缝的长度、宽度、开度和密度等1、垂直长度，指记量平行裂缝面倾向的铅垂面上的长度2、宽度，指垂直裂缝面方向上两壁的相对位移距离3、开度，指充填物充填后剩余的可作储集空间的宽度4、密度，以每米岩心长度上有多少条裂缝来表示1/31/2023储层表征与建模裂缝充填物充填物种类：矿物、泥质、古土壤等矿物充填应描述矿物、晶形、结晶体方向与缝面关系、是否有多期矿物充填、是否有包裹体，通过包裹体可确定裂缝张开时的古温度和压力，是判断裂缝形成地质时代的重要依据。1/31/2023储层表征与建模裂缝组系1、根据裂缝产状、力学性质及相互交切关系划分裂缝组系2、根据裂缝交切判断形成时间的早晚，被截切位移的组系为早期缝3、注意后期缝沿早期缝再次裂开或扩张延展的识别4、根据裂缝充填矿物的世代判断组系的早晚微裂缝1、发丝状微裂缝，肉眼不能清晰描述，可根据岩心表面的挥发液或揭片（照相）后描述2、显微裂缝，磨片观察（垂直层面切片，尽可能制大片）1/31/2023储层表征与建模D、其它裂缝资料测井：多臂井径、倾角、成像、井下电视定向取心：岩心直接可取得裂缝信息试井：可判别有无裂缝，干扰试井可知裂缝走向示踪剂：判断裂缝程度及走向动态响应：定性及定量判断裂缝1/31/2023储层表征与建模车古201井八陡组1/31/2023储层表征与建模E、裂缝露头调查露头点的位置、构造位置岩石类型地层走向、倾角厚度裂缝的间距组合关系最大主应力方向裂缝走向、倾向、倾角、长度、形态、力学性质1/31/2023储层表征与建模裂缝成组发育1/31/2023储层表征与建模白云岩中的裂缝1/31/2023储层表征与建模泥纹层灰岩中的大裂缝1/31/2023储层表征与建模顺裂缝溶蚀1/31/2023储层表征与建模微裂缝1/31/2023储层表征与建模被溶蚀的张裂缝1/31/2023储层表征与建模顺层裂缝1/31/2023储层表征与建模白云岩细裂缝的溶蚀1/31/2023储层表征与建模泥纹层灰岩中的大中裂缝1/31/2023储层表征与建模共轭剪切缝泥质充填缝1/31/2023储层表征与建模F、裂缝综合分析裂缝发育程度（力学性质、岩石类型等）分析裂缝穿层情况编制裂缝地层综合柱状图和裂缝平面分布图裂缝形态综合分析裂缝间距分析裂缝物性估计全油藏裂缝分布的描述和预测1/31/2023储层表征与建模5、岩溶作用概念水对可溶性岩石的改造和破坏作用称为岩溶作用。这种作用及其产生的诸多现象的总和为岩溶。如溶洞、落水洞、溶沟、石林、坡立谷、溶蚀洼地等，因斯洛维尼亚北部的喀斯特高原是这种现象的典型地区，因此国际上就用喀斯特这个地名代表所有这些现象。岩溶的结果表现为两个方面：一方面形成各种奇特的地表和地下的地貌形态，可构成绚丽多彩的山水风景；另一方面形成特殊的水文地质现象。地质历史时期的岩溶可形成储层。1/31/2023储层表征与建模溶蚀机理分析自然界的岩溶作用甚为复杂，并以溶蚀作用最为积极和常见，溶蚀作用不仅直接塑造了各种地表和地下岩溶地貌，也是其他岩溶作用的先导和条件。不同岩石的溶蚀过程和原理也是不同的，硫酸盐和氯化物的溶蚀是一种纯溶解过程，在一定的稳定、压力下的溶解度为常数，只要达到饱和就不再溶解，因此这类岩石的溶蚀由地表向地下迅速减弱，在一定深度下消失。1/31/2023储层表征与建模碳酸盐为难溶性盐，在水中的溶解度较低，并且碳酸盐的溶蚀不是纯溶解问题而是复杂的多项体系化学平衡的溶解过程，同时还存在某些特殊效应使其溶解能力增强，这就是的碳酸盐的溶蚀不仅有由表及里的发育模式，也有由深部向浅部改造的趋势。这里以碳酸钙为例来阐述溶蚀机理。1/31/2023储层表征与建模溶蚀过程复杂在25oC的条件下，碳酸钙在纯水中的溶解度仅为14.2mg/l，但天然水中的碳酸盐含量远高于其溶解度。过去认为：但在水中化学家们从未发现过Ca(HCO3)2分子，因此现在很多学者建议用一系列反应式来描述碳酸钙溶蚀过程。首先纯水中的碳酸钙的溶解：1/31/2023储层表征与建模溶解的Ca2+可以水解，但重要的是CO32-可与水反应：同时CO2会溶解于水此时任何酸解离出来的H+都会减少方程右侧的OH-从而使得该反应不断向右侧进行，即不断减少水中的CO32-和HCO3-，必然导致(1)式不断进行，使得碳酸钙的溶解度大大增加。这就是水中任何酸类都会增大碳酸钙溶解度的原因。

1/31/2023储层表征与建模上述方程可改写为：CO2在天然水中的溶解所形成的碳酸与其它酸不同，首先在解离过程中除生成使碳酸钙溶解的H+，也会产生碳酸钙溶解过程中会产生的CO32-和HCO3-，因此当CO32-和HCO3-达到一定浓度后，碳酸钙的溶解实际上停止；其次CO2来源于大气，当其溶解达到一定量之后，CO2的溶解也不再进行。因此碳酸钙的溶蚀是一个复杂的化学平衡，该平衡涉及到固、液、气三相，包括CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-、Ca2+、CaHCO3+、CaCO3、H+、OH-等九种离子和分子。由于自然界是开放系统，水中的CO2因溶解碳酸钙而减少后可由外界不断补充，使得碳酸钙不断溶解并形成喀斯特。

1/31/2023储层表征与建模混合溶蚀效应不同成分的水混合后多数碳酸盐岩的溶蚀性有所增强，这种现象称为混合溶蚀效应。这就是说两种或两种以上的已失去溶蚀能力的饱和水溶液，在碳酸盐岩中相遇，混合后的溶液变成不饱和溶液，从而产生新的溶蚀作用。

凡是有利于水混合的地带，岩溶总比其它地带发育：垂直渗入水域地下水混合面附近；不同成分的水汇集的强径流带；不同方向的裂隙交汇带；地下水的排泄区等。

1/31/2023储层表征与建模其它离子的作用酸效应：任何酸都能增加碳酸盐岩的溶解度同离子效应：水溶液中含有碳酸盐岩溶解的相同离子会抑制盐酸盐岩溶蚀。离子强度效应：溶液中有与碳酸盐岩不相关的强电解质离子时，这些离子会以很强的吸引力吸引Ca2+和CO32-离子，从而溶解更多的碳酸盐岩。1/31/2023储层表征与建模岩溶形成的基本条件和影响因素基本条件：可溶性岩石可溶性岩石具有透水性存在具有一定溶解能力的水水在可溶性岩石中是不断流动的影响因素：可溶性岩石的成分和结构气候地形地貌地质构造1/31/2023储层表征与建模虫迹灰岩溶蚀1/31/2023储层表征与建模顺缝溶蚀1/31/2023储层表征与建模鲕粒灰岩溶蚀1/31/2023储层表征与建模白云岩溶蚀1/31/2023储层表征与建模微细裂缝溶蚀1/31/2023储层表征与建模串珠溶洞1/31/2023储层表征与建模层面溶蚀1/31/2023储层表征与建模顺缝溶蚀1/31/2023储层表征与建模弯管溶蚀1/31/2023储层表征与建模沿断层溶洞1/31/2023储层表征与建模车古202井1/31/2023储层表征与建模车古203井1/31/2023储层表征与建模车古201井荧光1/31/2023储层表征与建模谢谢！1/31/2023储层表征与建模至于各类储层的表征内容，大家可参阅有关专著和论文。本课程到此结束。希望大家抓紧时间完成读书报告。1/31/2023储层表征与建模一、复杂储层的类型及特殊性1/31/2023储层表征与建模二、碳酸盐岩储层表征1/31/2023储层表征与建模碳酸盐岩储层特征碳酸盐岩储层表征内容岩溶作用碳酸盐岩储层表征的难点1/31/2023储层表征与建模三、泥岩裂缝储层表征1/31/2023储层表征与建模泥岩裂缝储层特征泥岩裂缝储层表征内容泥岩裂缝成因分析泥岩裂缝储层表征的难点1/31/2023储层表征与建模四、火山岩储层表征1/31/2023储层表征与建模火成岩油气藏是以具储集空间的火成岩作为油气储集体的一种特殊的油气藏类型。经过近百年的勘探与开发，在国内外含油气盆地中不断有火成岩油气藏被发现，其中不乏高产油气藏。火成岩油气藏作为一种油气藏类型已受到越来越多的重视，但火成岩油气藏是一种非常复杂的隐蔽式油气藏，火成岩岩体分布形式繁多，储集体非均质性严重，含油性错综复杂，因此，深入细致地描述火成岩油气藏的基本特征、形成条件、分布规律、勘探开发方法等越来越受到石油科技工作者的普遍关注。1/31/2023储层表征与建模火山岩储层特征火山岩储层表征内容火山岩储层成因分析火山岩储层表征的难点1/31/2023储层表征与建模五、低渗透储层表征1/31/2023储层表征与建模低渗透油气藏是一个相对的概念，国际上并无统一的标准和界限，据不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件而划定，故低渗透油气藏的各项参数和指标的变化范围较大。低渗透储集体最显著的特征就是孔隙喉道细小，毛细管压力高。根据我国石油科技水平和生产实践，一般将储集体的平均渗透率为50×10-3~0.1×10-3µm2的油气藏统称为低渗透油气藏，各油田可根据实际情况适当调整低渗透储集体的标准和界