定量储层地质学讲稿chp2-1N

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1、 储层微观非均质性储层微观非均质性 储层宏观非均质性储层宏观非均质性一、岩石特征的非均质性一、岩石特征的非均质性1.结构的非均质性结构的非均质性 碎屑颗粒的大小、分选、磨圆等结构特征碎屑颗粒的大小、分选、磨圆等结构特征 指标指标 最小颗粒半径与最大颗粒半径的比值，最小颗粒半径与最大颗粒半径的比值，(minmax)划分划分 分选好分选好(minmax)为为 分选差分选差(minmax)为为 粒度划分粒度划分通常用通常用函数来划分级别，即函数来划分级别，即log2式中：式中：函数函数颗粒直径，颗粒直径，mm一、岩石特征的非均质性一、岩石特征的非均质性 粒度划分粒度划分名称名称大类大类1024256

2、644210.50.250.125-10-8-6-2-10123670.06250.031250.015630.007280.003918巨砾粗砾中砾细砾巨砂粗砂45极细粉砂粘土细砂中砂细粉砂中粉砂粗粉砂极细砂砾砂粉 砂泥粒级名称粒级名称颗粒直径(mm)颗粒直径(mm)颗粒大小颗粒大小函数函数图图2-1 双模态结构定量模型关系图双模态结构定量模型关系图一、岩石特征的非一、岩石特征的非均质性均质性1.结构的非均质性结构的非均质性 碎屑颗粒的大小、碎屑颗粒的大小、分选、磨圆等结分选、磨圆等结构特征构特征 双模态结构双模态结构三模态结构定量模型三模态结构定量模型图图2-2 三模态结构定量模型关系图三

3、模态结构定量模型关系图 因素因素 根据颗粒的成分和基质的含量可建立岩石成分的非均质定量模型。根据颗粒的成分和基质的含量可建立岩石成分的非均质定量模型。如果令基质含量为如果令基质含量为fm，杂基含量为杂基含量为fr，则有其分界线方程为：则有其分界线方程为：fma.frbfrfm5110 划分划分Cu 10高成熟高成熟 均质均质 Cu 中中 等等 Cu 严重非均质性严重非均质性frfm5120 5frfmCu成分非均质性的划分可根据成分非均质函数来确定，即定义：成分非均质性的划分可根据成分非均质函数来确定，即定义：通常可定义通常可定义afrfmCu,界限值定义为界限值定义为b1，b2，图2-3成分

4、非均质模型杂基含量fr%石英与长石含量之和,fq+ff基质含量fm%高成熟均质中等成熟不成熟非均质 概念概念 指相同的颗粒成分和结构时，颗粒间的接触关系的指相同的颗粒成分和结构时，颗粒间的接触关系的非均质性。非均质性。内容内容 排列方式非均质性和堆积方式非均质性。排列方式非均质性和堆积方式非均质性。因素因素 沉积环境和成岩环境沉积环境和成岩环境 沉积排列非均质模型沉积排列非均质模型沉积排列非均质模型图图2-4 沉积排列非均质模型沉积排列非均质模型压实排列非均质模型压实排列非均质模型图2-5压实排列非均质模型图2-6 颗粒堆积的非均质性细颗粒均匀分布在粗颗粒之间细颗粒集中分布颗粒堆积的非均质性颗

5、粒堆积的非均质性 指有多种不同粗颗粒共存时，粗细颗粒间的搭配为粗细各自指有多种不同粗颗粒共存时，粗细颗粒间的搭配为粗细各自分离的特征。分离的特征。均质均质 两种不同粒级的颗粒在堆积时，如果是粗颗粒形成骨架，细颗粒充填于粗颗两种不同粒级的颗粒在堆积时，如果是粗颗粒形成骨架，细颗粒充填于粗颗粒形成的粒间时，称为均质。双模态充填式。粒形成的粒间时，称为均质。双模态充填式。非均质非均质 相反如果其分布为粗细分离时，称为非均质。双模态悬浮式。相反如果其分布为粗细分离时，称为非均质。双模态悬浮式。图2-7 欠压实模型压力正常压实区压实前压实后流体排出正常压实区欠压实区 特征特征 同一层岩石的成岩作用的事件

6、多少、事件的强弱程度的不均一性，如异常同一层岩石的成岩作用的事件多少、事件的强弱程度的不均一性，如异常压实作用、碳酸盐岩胶结作用的不同期限的非均质性，矿物转化的非均质性等。压实作用、碳酸盐岩胶结作用的不同期限的非均质性，矿物转化的非均质性等。欠压实模型欠压实模型 胶结作用非均质模型胶结作用非均质模型受淡水影响受海水影响不受断层渗滤流体影响的胶结作用受断层渗滤流体影响的胶结作用没受邻层流体影响受邻层流体生油层影响沉积环境水体差异（三角洲）邻层影响受水体流动影响图2-8 胶结作用非均质模型二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 概念概念 孔隙的几何尺寸在空间位置发生的变化。孔隙的几何尺寸在空

7、间位置发生的变化。100020050100500孔隙直径mm累计百分数二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 概念概念 孔隙的几何尺寸在空间位置发生的变化。孔隙的几何尺寸在空间位置发生的变化。7525rr7525rrS或二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 描述参数描述参数 标准差标准差:r95r5 r84r16 r75r25 r65r35 r55r45 =分选系数分选系数:均质系数均质系数:Si ri Ap=Smax rmax二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 不同三维孔隙的二维特征不同三维孔隙的二维特征 管状孔管状孔不同大小的椭圆不同大小的椭圆切片qrlrs三维圆柱

8、孔平面切片qsinslrr 图2-11 管状孔隙的切片特征二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 不同三维孔隙的二维特征不同三维孔隙的二维特征 球形球形孔孔不同大小的圆不同大小的圆图2-12 球形孔隙随机切片特征二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 球形球形孔孔不同大小的圆不同大小的圆图图2-12 球形孔隙随机切片特征球形孔隙随机切片特征00.5100.51圆半径与球半径之比rR100500累计百分数RrRF22RrRRF22二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 三维特征描述参数三维特征描述参数变异系数变异系数c c=r 结构优度结构优度Gg r Gg=结构系数结构系数G

9、s c Gs=y c变异系数变异系数 ym 管状结构系数管状结构系数p mr2 p=8k二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 孔隙形态在平面上分布是千姿百态孔隙形态在平面上分布是千姿百态 孔隙形态主要为管状、球状、片状（微裂缝）孔隙形态主要为管状、球状、片状（微裂缝）三维孔隙二维切片圆柱球体裂缝不规则孔隙图2-14 不同三维孔隙的二维切片特征二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 2.孔隙形态类型的非均质性。孔隙形态类型的非均质性。描述参数描述参数 迂曲度迂曲度 表明这种管状孔隙的弯曲程度表明这种管状孔隙的弯曲程度 p 式中式中 p 结构系数，结构系数，m r2/8k 流动系数，

10、流动系数，m/m m 流动孔隙度，流动孔隙度，%m 有效孔隙度，有效孔隙度，%二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 2.孔隙形态类型的非均质性。孔隙形态类型的非均质性。描述参数描述参数 比表面比表面 柱状孔柱状孔 S总总 n 2 Vi S比比=()Vt i=1 ri Vt 球形孔球形孔 4r2 3 S比比=(4/3)r3 r二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 概念概念 孔隙分布是指不同大小孔隙在薄片中出现的非均质性，微观孔隙结构研究中孔隙孔隙分布是指不同大小孔隙在薄片中出现的非均质性，微观孔隙结构研究中孔隙分布的非均质性不涉及不同大小孔隙的排列方式。分布的非均质性不涉及不同大

11、小孔隙的排列方式。描述描述 孔隙分布在薄片中按不同大小的面积分布和个数分布，在每一块薄片中应仅为一孔隙分布在薄片中按不同大小的面积分布和个数分布，在每一块薄片中应仅为一条分布曲线。条分布曲线。图图2-15 分布非均质示意图分布非均质示意图二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 二维和三维分布特征二维和三维分布特征孔隙喉道喉道实际孔隙假设的孔喉图图2-16 孔隙与孔隙与“孔喉孔喉”对比图对比图二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 二维和三维分布曲线二维和三维分布曲线0 20 40 60 80 100 120 018001000孔隙直径mm体积分布mm3孔喉分布孔隙分布图2-17 孔

12、隙分布与孔喉分布对比图配位数 Z=4 Z=3 Z=4 Z=2孔隙半径 r=0.414R r=0.165R r=0.7321R r=0.414R紧密堆积 疏松堆积二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 概念概念 连通关系的非均质性指不同大小孔隙的配位数的差别和孔喉大小差别。连通关系的非均质性指不同大小孔隙的配位数的差别和孔喉大小差别。描述描述 孔隙连通关系常以配位数来定量确定孔隙连通关系常以配位数来定量确定进汞曲线退汞曲线汞饱和度毛管压力Pc二、孔隙特征的非均质性二、孔隙特征的非均质性 描述描述 孔喉比孔喉比dssrrrSt进喉max0)(dssrrrSSrp退孔max)(SrSSrVptmax继续第二节继续第二节