定量储层地质学讲稿chp3-1N.ppt

《定量储层地质学讲稿chp3-1N.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《定量储层地质学讲稿chp3-1N.ppt（137页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、定量储层地质学定量储层地质学定量储层地质学定量储层地质学第三章第三章第三章第三章第三章第三章储层孔隙空间定量评价储层孔隙空间定量评价储层孔隙空间定量评价储层孔隙空间定量评价西南石油学院西南石油学院西南石油学院西南石油学院20062006年年年年4 4月月月月罗明高第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型一、孔隙类型划分一、孔隙类型划分主要划分方案主要划分方案 主要流行四种方案主要流行四种方案成因分类成因分类 如如V.Schmidt对碎屑岩储层孔隙的划分方案，分为对碎屑岩储层孔隙的划分方案，分为原生原生、次生次生和和混合成因混合成因三大类三大类大小分类大小分类 根据孔隙的大小分类，如常见的石油地质

2、学教材书上分根据孔隙的大小分类，如常见的石油地质学教材书上分为为超毛管孔隙超毛管孔隙（孔径（孔径500m）、）、毛管孔隙毛管孔隙（5000.2m）和和微毛微毛管孔管孔隙（孔径隙（孔径0.2m）第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型一、孔隙类型划分一、孔隙类型划分主要划分方案主要划分方案 主要流行四种方案主要流行四种方案成因与大小结合成因与大小结合 将成因与大小结合的分类，如将成因与大小结合的分类，如.D.Pittman对碎屑对碎屑岩储层孔隙分为岩储层孔隙分为粒间孔粒间孔、溶蚀孔、溶蚀孔、微孔及裂缝微孔及裂缝。考虑孔隙定量识别的。考虑孔隙定量识别的可能性及孔隙类型与生产意义的关系可能性及孔隙类型

3、与生产意义的关系支撑颗粒间的关系支撑颗粒间的关系 罗明高等罗明高等(1993)提出了根据孔隙与支撑颗粒间的提出了根据孔隙与支撑颗粒间的关系分类的方案（可分为支撑颗粒间、支撑颗粒内，裂缝，见图关系分类的方案（可分为支撑颗粒间、支撑颗粒内，裂缝，见图3-1）。）。第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型一、孔隙类型划分一、孔隙类型划分支撑颗粒间的关系支撑颗粒间的关系 罗明高等罗明高等(1993)提出了根据孔隙与支撑颗粒间的关系分提出了根据孔隙与支撑颗粒间的关系分类的方案（可分为类的方案（可分为支撑颗粒间支撑颗粒间、支撑颗粒内支撑颗粒内，裂缝裂缝，见图，见图3-1）。）。图3-1 孔隙类型划分第一节第

4、一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型二、基本孔隙类型1.原生孔隙原生孔隙 岩石（最初）开始具有储集流体时所具有的孔隙。岩石（最初）开始具有储集流体时所具有的孔隙。条件条件抗压能力抗压能力 岩石具有储集流体的能力必须具备抗上覆地层或沉积物或岩石具有储集流体的能力必须具备抗上覆地层或沉积物或其它物质重量压力的能力，这是保证内部的孔隙系统不致被上覆压力其它物质重量压力的能力，这是保证内部的孔隙系统不致被上覆压力的完全破坏。的完全破坏。孔隙空间孔隙空间 其次是内部具有孔隙空间，这些孔隙必须足够多以相互连其次是内部具有孔隙空间，这些孔隙必须足够多以相互连通而形成连通的系统。通而形成连通的系统。

5、第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型二、基本孔隙类型1.原生孔隙原生孔隙 岩石（最初）开始具有储集流体时所具有的孔隙。岩石（最初）开始具有储集流体时所具有的孔隙。条件条件抗压能力条件抗压能力条件一种是骨架颗粒支撑而形成抗压能力较强的岩石。如砂岩、碳酸盐一种是骨架颗粒支撑而形成抗压能力较强的岩石。如砂岩、碳酸盐岩经过压实、胶结作用固结成岩以后岩经过压实、胶结作用固结成岩以后另一种是由于胶结作用十分微弱，完全由岩石骨架颗粒支撑，这种另一种是由于胶结作用十分微弱，完全由岩石骨架颗粒支撑，这种储集层通常是埋藏比较浅、油气进入比较早，在油气开发过程中所储集层通常是埋藏比较浅、油气进入比

6、较早，在油气开发过程中所获得的是获得的是“松散松散”的油砂颗粒，而不是油气从岩石中溢出，这种油的油砂颗粒，而不是油气从岩石中溢出，这种油藏目前主要发现在稠油油藏中藏目前主要发现在稠油油藏中第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型二、基本孔隙类型如加拿大阿尔伯达省和萨斯喀彻温省的焦油沥青砂及重油矿床、如加拿大阿尔伯达省和萨斯喀彻温省的焦油沥青砂及重油矿床、我国克拉玛依油田的稠油油藏。我国克拉玛依油田的稠油油藏。原生孔隙原生孔隙 包括包括粒间孔粒间孔、粒内孔粒内孔、遮蔽孔遮蔽孔、生物钻孔生物钻孔等。这些孔隙在储层等。这些孔隙在储层中形成以后，由于经历了漫长的地质历史时期，多被改造，使

7、其孔隙空间中形成以后，由于经历了漫长的地质历史时期，多被改造，使其孔隙空间的大小和形态发生了变化，这一过程中有使孔隙增大的，也有使孔隙减小的大小和形态发生了变化，这一过程中有使孔隙增大的，也有使孔隙减小的。通常将被增加的部分称为次生孔。的。通常将被增加的部分称为次生孔。第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型二、基本孔隙类型图3-2 原生孔隙类型及形成模式第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型二、基本孔隙类型2.次生孔隙次生孔隙概念概念 储集岩形成以后的各种地质事件所形成的一切孔隙。储集岩形成以后的各种地质事件所形成的一切孔隙。主要地质事件主要地质事件 构造运动产

8、生的裂缝、交代作用、溶蚀作用产生的孔隙等构造运动产生的裂缝、交代作用、溶蚀作用产生的孔隙等类型类型 主要有溶蚀孔、扩大孔、伸长孔、微裂缝等。主要有溶蚀孔、扩大孔、伸长孔、微裂缝等。注注注注*次生孔隙的形成是多种地质因素作用的结果，而不同地质历史时间的次生孔隙的形成是多种地质因素作用的结果，而不同地质历史时间的次生孔隙的形成是多种地质因素作用的结果，而不同地质历史时间的次生孔隙的形成是多种地质因素作用的结果，而不同地质历史时间的叠合，经历了不同的增减作用之后的最终结果，因此其分布规律的研究远叠合，经历了不同的增减作用之后的最终结果，因此其分布规律的研究远叠合，经历了不同的增减作用之后的最终结果，

9、因此其分布规律的研究远叠合，经历了不同的增减作用之后的最终结果，因此其分布规律的研究远较原生孔隙研究复杂，对于这类储层的研究程度不够，目前正引起重视。较原生孔隙研究复杂，对于这类储层的研究程度不够，目前正引起重视。较原生孔隙研究复杂，对于这类储层的研究程度不够，目前正引起重视。较原生孔隙研究复杂，对于这类储层的研究程度不够，目前正引起重视。第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型2.次生孔隙次生孔隙图图3-3 次生孔隙类型及形成模式图次生孔隙类型及形成模式图A A砂岩中溶蚀作用前的主要孔隙特征，包括粒间孔、收缩孔和裂缝砂岩中溶蚀作用前的主要孔隙特征，包括粒间孔、收缩孔和裂缝B B

10、砂岩中溶蚀作用后的主要孔隙特征，包括扩大的粒间孔、特大孔、砂岩中溶蚀作用后的主要孔隙特征，包括扩大的粒间孔、特大孔、粒内溶孔、收缩孔和裂缝粒内溶孔、收缩孔和裂缝第一节第一节 储层孔隙类型储层孔隙类型二、基本孔隙类型二、基本孔隙类型3.混合孔隙混合孔隙概念概念 指原生孔隙经次生作用改造之后的孔隙。指原生孔隙经次生作用改造之后的孔隙。举例举例 原生粒间孔，经溶蚀作用而形成粒间扩大孔原生粒间孔，经溶蚀作用而形成粒间扩大孔微孔经构造运动改造形成裂缝微孔经构造运动改造形成裂缝孔隙等孔隙等实际上在多数储层中的孔隙都是混合孔隙。实际上在多数储层中的孔隙都是混合孔隙。注注*通常所指的储层孔隙类型，是指该类储层

11、中以某类孔隙为主，实际通常所指的储层孔隙类型，是指该类储层中以某类孔隙为主，实际上仍存在其它类型的孔隙，例如原生孔隙储层，是指次生改造作用对上仍存在其它类型的孔隙，例如原生孔隙储层，是指次生改造作用对孔隙的改造作用微弱、次生孔隙少；而次生孔隙储层则是指原生孔隙孔隙的改造作用微弱、次生孔隙少；而次生孔隙储层则是指原生孔隙目前的含量少，主要以次生孔隙为主。目前的含量少，主要以次生孔隙为主。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价一、概述一、概述概念概念 溶蚀作用是指岩石骨架成分在地层水的作用下溶解于水中的地质溶蚀作用是指岩石骨架成分在地层水的作用下溶解于水中的地质作用。这些骨架成分包括颗

12、粒、基质、胶结物及各种自生矿物。作用。这些骨架成分包括颗粒、基质、胶结物及各种自生矿物。类型类型 按溶蚀作用过程中是否有流体的带出带入又可分为溶蚀和淋滤作按溶蚀作用过程中是否有流体的带出带入又可分为溶蚀和淋滤作用用溶蚀作用溶蚀作用 是指地层流体的溶蚀过程中无明显的流动特征是指地层流体的溶蚀过程中无明显的流动特征淋滤作用淋滤作用 是有明显的流入和流出特征，从而使这种溶解作用的规是有明显的流入和流出特征，从而使这种溶解作用的规模较大，进行的时间较长模较大，进行的时间较长注注 在本文中不区分两种不同的溶蚀作用，以下的讨论中指两种溶在本文中不区分两种不同的溶蚀作用，以下的讨论中指两种溶在本文中不区分两

13、种不同的溶蚀作用，以下的讨论中指两种溶在本文中不区分两种不同的溶蚀作用，以下的讨论中指两种溶蚀均可能存在。蚀均可能存在。蚀均可能存在。蚀均可能存在。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价一、概述一、概述碎屑岩储层中的溶蚀作用碎屑岩储层中的溶蚀作用 越来越多地发现了次生溶蚀孔隙的存在，以越来越多地发现了次生溶蚀孔隙的存在，以往的研究中报导较少，可能有以下一些原因：往的研究中报导较少，可能有以下一些原因：由于对次生溶蚀孔隙的识别带来的困难，而忽略了其重要性，误认由于对次生溶蚀孔隙的识别带来的困难，而忽略了其重要性，误认为是原生孔隙为是原生孔隙以往的储层中的确较少，随着油气勘探开发层位的

14、深度的增加，原以往的储层中的确较少，随着油气勘探开发层位的深度的增加，原生孔隙减少，次生孔隙增多。生孔隙减少，次生孔隙增多。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀机理机理 从物理化学的理论出发，溶蚀作用的产生是由于与岩石接触的从物理化学的理论出发，溶蚀作用的产生是由于与岩石接触的水介质中水介质中矿物组分不饱和矿物组分不饱和，或者是可溶物质在不饱和溶液中产生的溶，或者是可溶物质在不饱和溶液中产生的溶解，因此从这种意义上讲解，因此从这种意义上讲几乎所有常见矿物均可被溶蚀几乎所有常见矿物均可被溶蚀。常见可溶矿物常见可溶矿物 主要为主要为长石长石

15、(以钙斜长石为主以钙斜长石为主)、黑云母黑云母(蚀变为粘土和蚀变为粘土和碳酸盐岩的混合物，然后溶解碳酸盐岩的混合物，然后溶解)、角闪石、辉石、石英、碳酸盐岩矿物角闪石、辉石、石英、碳酸盐岩矿物(以方解石常见以方解石常见)、沸石类沸石类和和绿泥石绿泥石。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀意义意义 溶蚀作用对储层孔隙性和渗透性的改善主要依赖于溶蚀作用对储层孔隙性和渗透性的改善主要依赖于这种溶蚀作用的程度这种溶蚀作用的程度(被溶部分占整个矿物的比例被溶部分占整个矿物的比例)这种矿物在岩石中的含量，只有当这种矿物在岩石中含量较高，且这种矿物在

16、岩石中的含量，只有当这种矿物在岩石中含量较高，且溶蚀程度较高时，对储层性质的改善较强烈。溶蚀程度较高时，对储层性质的改善较强烈。因此可定义：因此可定义：溶蚀程度溶蚀程度Sd Vs Vt-Vr Sd=100%=100%Vt VtVs 溶蚀的矿物体积溶蚀的矿物体积Vt 矿物的总体积矿物的总体积Vr 矿物的残留体积矿物的残留体积第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价矿物的含量矿物的含量 Vt Vo=100%VLVL岩石体积岩石体积溶蚀矿物的孔隙度贡献溶蚀矿物的孔隙度贡献 si=Sd Vo Vs Vt si=100%Vt VL si 第第i种矿物溶蚀作用产生的孔隙度种矿物溶蚀作用产生的孔隙

17、度第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀1.石英的溶蚀作用石英的溶蚀作用意义意义 石英在碎屑岩中通常为高含量石英在碎屑岩中通常为高含量(50%以上以上)，石英的次生加大和硅质胶，石英的次生加大和硅质胶结很常见结很常见,因此石英不仅在颗粒中含量高，而且在胶结物中也常出现，它的因此石英不仅在颗粒中含量高，而且在胶结物中也常出现，它的溶解将对储层的孔隙度有明显改善。溶解将对储层的孔隙度有明显改善。实例实例 我国的东濮凹陷渐新世砂岩中发现石英颗粒被溶成港湾状的现象我国的东濮凹陷渐新世砂岩中发现石英颗粒被溶成港湾状的现象(与与长石颗粒被溶成蜂窝状伴

18、生长石颗粒被溶成蜂窝状伴生)；苏北高邮凹陷下第三系戴一段的砂岩中石英次生加大边出现了后期的苏北高邮凹陷下第三系戴一段的砂岩中石英次生加大边出现了后期的溶蚀作用的现象；溶蚀作用的现象；美国阿肯色州宾夕法尼亚系中杰克福克砂岩中的次生孔隙中存在大量美国阿肯色州宾夕法尼亚系中杰克福克砂岩中的次生孔隙中存在大量的硅质溶解结构，经研究确认其为石英的溶蚀而成的硅质溶解结构，经研究确认其为石英的溶蚀而成(没有见碳酸盐岩矿没有见碳酸盐岩矿物被溶蚀的结构物被溶蚀的结构)。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀2.长石类的溶蚀作用长石类的溶蚀作用主要矿物主要矿

19、物 长石类中可溶的主要为透长蚀、正长石和斜长石长石类中可溶的主要为透长蚀、正长石和斜长石溶蚀方式溶蚀方式 直接被溶蚀；直接被溶蚀；产生蚀变产生蚀变(被方解石交代，泥质矿物交代被方解石交代，泥质矿物交代)然后蚀变矿物被溶蚀。然后蚀变矿物被溶蚀。特征特征 在镜下被溶蚀的长石常为混浊的，而自生的微斜长石是洁净在镜下被溶蚀的长石常为混浊的，而自生的微斜长石是洁净的，表现出缺乏任何溶蚀痕迹的特征。的，表现出缺乏任何溶蚀痕迹的特征。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀实例实例 苏北高邮凹陷第三系戴一段的砂岩在苏北高邮凹陷第三系戴一段的砂岩在2000

20、2800米埋深时砂岩米埋深时砂岩中孔隙水维持弱酸性，从而导致斜长石溶蚀、钾钠长石高岭石中孔隙水维持弱酸性，从而导致斜长石溶蚀、钾钠长石高岭石化、石英次生加大的成岩后生作用特征。化、石英次生加大的成岩后生作用特征。华北地区石炭、二叠系砂岩在成岩阶段晚期华北地区石炭、二叠系砂岩在成岩阶段晚期(13002200米米)发发生了太原组、石盒子组或石千峰组砂岩中的长石和火山岩屑被生了太原组、石盒子组或石千峰组砂岩中的长石和火山岩屑被溶蚀，形成粒内溶孔和铸模孔等次生孔隙。溶蚀，形成粒内溶孔和铸模孔等次生孔隙。美国路易斯安那东南部的利文斯油田中的美国路易斯安那东南部的利文斯油田中的First Wilcox砂岩

21、储层砂岩储层中普遍存在长石的淋滤作用，其溶蚀孔隙占总孔隙的中普遍存在长石的淋滤作用，其溶蚀孔隙占总孔隙的1520%。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀岩屑砂岩中的溶蚀作用岩屑砂岩中的溶蚀作用主要物质主要物质 火山玻璃及其它的火山玻璃及其它的SiO2物质物质成岩作用特征成岩作用特征 水化作用水化作用碳酸盐化作用碳酸盐化作用碳酸盐化作用碳酸盐化作用脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用三种主要的三种主要的反应反应沸石类的溶蚀沸石类的溶蚀 在此期间有大量的斜长石被沸石相交代，沸石类矿在此期间有大量的斜长石被沸石相交代，沸石类矿物间的交代作用也十分

22、频繁，这类岩石中沸石类的溶蚀作用也很常物间的交代作用也十分频繁，这类岩石中沸石类的溶蚀作用也很常见。见。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀岩屑砂岩中的溶蚀作用岩屑砂岩中的溶蚀作用实例实例鄂尔多斯盆地鄂尔多斯盆地 延长统的岩屑质富长石砂岩，在长延长统的岩屑质富长石砂岩，在长1组中的浊沸石溶组中的浊沸石溶蚀孔隙成为该储层的主要储渗孔隙，仅浊沸石溶蚀孔隙度为蚀孔隙成为该储层的主要储渗孔隙，仅浊沸石溶蚀孔隙度为 5.15%(面面孔率孔率)占总面孔率占总面孔率7.46%的约的约70%，因此其溶蚀孔隙的分布特征直接影，因此其溶蚀孔隙的分布特征直接

23、影响油气的分布：溶蚀孔隙发育地区是含油气好的区域。响油气的分布：溶蚀孔隙发育地区是含油气好的区域。准葛尔盆地准葛尔盆地 克拉玛依油田八区乌尔禾组巨厚砾岩中有大量沸石类矿克拉玛依油田八区乌尔禾组巨厚砾岩中有大量沸石类矿物，据岩矿分析主要为方沸石，以胶结物交代矿物物，据岩矿分析主要为方沸石，以胶结物交代矿物(颗粒内颗粒内)等方式出等方式出现，方沸石的溶蚀产生了大量的孔隙，是本区的主要次生孔隙，这种现，方沸石的溶蚀产生了大量的孔隙，是本区的主要次生孔隙，这种溶蚀作用的结果使该区目的层埋深溶蚀作用的结果使该区目的层埋深3000多米，仍具有高的储油和产油多米，仍具有高的储油和产油能力，形成了储产丰富的油

24、藏。能力，形成了储产丰富的油藏。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀3.方解石的溶蚀作用方解石的溶蚀作用溶蚀方式溶蚀方式 早期胶结，成岩晚期溶蚀，特别是油气大量形成时产生的酸性早期胶结，成岩晚期溶蚀，特别是油气大量形成时产生的酸性水作用使之溶蚀而产生有利于油气聚集的有效孔隙而引起极大水作用使之溶蚀而产生有利于油气聚集的有效孔隙而引起极大的重视。的重视。McDonaldMcDonald等等等等(1982)(1982)在在在在“砂岩成岩作用的次生孔隙砂岩成岩作用的次生孔隙砂岩成岩作用的次生孔隙砂岩成岩作用的次生孔隙”(”(Secondary

25、 Reservoir Porosity In the course of Secondary Reservoir Porosity In the course of Sandstone Diagenesis)Sandstone Diagenesis)强调了这种溶蚀作用产生次生孔隙的强调了这种溶蚀作用产生次生孔隙的强调了这种溶蚀作用产生次生孔隙的强调了这种溶蚀作用产生次生孔隙的重要性。重要性。重要性。重要性。碳酸盐岩矿物的另一种溶蚀作用是交代长石类或其它矿物而发碳酸盐岩矿物的另一种溶蚀作用是交代长石类或其它矿物而发生的溶蚀作用，前述的方解石单独或复合交代长石的结果而形生的溶蚀作用，前述的方解石单

26、独或复合交代长石的结果而形成大量碳酸盐岩矿物，这些碳酸盐岩矿物的溶蚀作用对孔隙度成大量碳酸盐岩矿物，这些碳酸盐岩矿物的溶蚀作用对孔隙度有明显的改善作用。产生蚀变有明显的改善作用。产生蚀变(被方解石交代，泥质矿物交代被方解石交代，泥质矿物交代)然后蚀变矿物被溶蚀。然后蚀变矿物被溶蚀。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀3.方解石的溶蚀作用方解石的溶蚀作用溶蚀方式溶蚀方式 实例一实例一 美国德克萨斯州马拉松地区下白垩统的美国德克萨斯州马拉松地区下白垩统的Maxon砂岩为亚长石砂砂岩为亚长石砂岩，经历了长石的溶蚀作用、压实作用岩，经历了长石的

27、溶蚀作用、压实作用石英的胶结作用石英的胶结作用高岭石胶结作用高岭石胶结作用方解石胶结作用方解石胶结作用方解石的溶蚀作用，根方解石的溶蚀作用，根据研究在方解石溶蚀作用以前的所有原生孔隙被堵塞，经溶蚀据研究在方解石溶蚀作用以前的所有原生孔隙被堵塞，经溶蚀作用后形成了约为作用后形成了约为10%的孔隙度。的孔隙度。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀3.方解石的溶蚀作用方解石的溶蚀作用实例二实例二华北地区华北地区 石炭二叠系砂岩石炭二叠系砂岩碳酸盐矿物的胶结作用主要发生在成岩期和后生期碳酸盐矿物的胶结作用主要发生在成岩期和后生期(06500米米

28、)早期的矿物为菱铁矿早期的矿物为菱铁矿(成岩期成岩期(0600米米)然后是含铁方解石和铁白云石然后是含铁方解石和铁白云石(后生期后生期13006500米米)菱铁矿和碳酸盐化、粘土选择性溶解的溶蚀作用发生在成岩晚期和菱铁矿和碳酸盐化、粘土选择性溶解的溶蚀作用发生在成岩晚期和后生期的早期后生期的早期(6002200米米)含铁方解石和铁白云石及方解石的溶蚀作用均发生在表生期含铁方解石和铁白云石及方解石的溶蚀作用均发生在表生期因此在孔隙度梯度曲线上次生孔隙出现了两个高峰期：第一个为后因此在孔隙度梯度曲线上次生孔隙出现了两个高峰期：第一个为后生阶段早期生阶段早期(18002200米米)，第二个时期为由于

29、地壳运动使地层上，第二个时期为由于地壳运动使地层上升回返，大气淡水的作用而形成大量的次生溶蚀孔隙，形成较高的升回返，大气淡水的作用而形成大量的次生溶蚀孔隙，形成较高的孔隙度孔隙度(约约30%)。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀3.方解石的溶蚀作用方解石的溶蚀作用实例三实例三美国路易斯安那州利文斯顿油田美国路易斯安那州利文斯顿油田First Wilcox砂岩储层砂岩储层方解石溶蚀作用产生了大量次生孔隙结构，非均质充填、碎屑颗粒的方解石溶蚀作用产生了大量次生孔隙结构，非均质充填、碎屑颗粒的边缘被溶蚀、拉长孔隙、胶结物的部分溶蚀等，估计这

30、些次生孔隙占边缘被溶蚀、拉长孔隙、胶结物的部分溶蚀等，估计这些次生孔隙占目前粒间孔隙的目前粒间孔隙的40%。总结总结 沃马克等总结了一些国家的盆地中发生了碳酸盐溶蚀作用的情况沃马克等总结了一些国家的盆地中发生了碳酸盐溶蚀作用的情况(表表3-1)，这种成岩作用中期的碳酸盐岩的溶蚀作用都是在各盆地大部分地区，这种成岩作用中期的碳酸盐岩的溶蚀作用都是在各盆地大部分地区分布的主要或唯一的孔隙类型，这种溶蚀作用可产生较高的孔隙度和渗透分布的主要或唯一的孔隙类型，这种溶蚀作用可产生较高的孔隙度和渗透率率(最高可达最高可达40%和几个平方微米和几个平方微米)。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评

31、价二、碎屑岩中矿物的溶蚀二、碎屑岩中矿物的溶蚀3.方解石的溶蚀作用方解石的溶蚀作用表表3-1 成岩作用中期脱碳酸盐化孔隙的主要分布成岩作用中期脱碳酸盐化孔隙的主要分布第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价三、碎屑岩中的易溶结构组分三、碎屑岩中的易溶结构组分物质成分物质成分 碎屑颗粒、基质和胶结物碎屑颗粒、基质和胶结物从目前关于碎屑岩溶蚀作用的报道中，这三种结构组分都可能发生从目前关于碎屑岩溶蚀作用的报道中，这三种结构组分都可能发生溶蚀作用溶蚀作用一般长石和石英的溶蚀作用在颗粒上发生较普遍，而碳酸盐岩矿物一般长石和石英的溶蚀作用在颗粒上发生较普遍，而碳酸盐岩矿物的溶蚀在胶结物中最常见

32、，在砂岩中的溶蚀作用所发生的结构组分的溶蚀在胶结物中最常见，在砂岩中的溶蚀作用所发生的结构组分的特征与其发生溶蚀的地质时期、地下水介质的物理化学条件、孔的特征与其发生溶蚀的地质时期、地下水介质的物理化学条件、孔隙结构特征等密切相关。隙结构特征等密切相关。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价三、碎屑岩中的易溶结构组分三、碎屑岩中的易溶结构组分物质成分物质成分 碎屑颗粒、基质和胶结物碎屑颗粒、基质和胶结物当溶蚀作用发生较早时当溶蚀作用发生较早时如在大量胶结物形成之前，则主要溶蚀颗粒部分如在大量胶结物形成之前，则主要溶蚀颗粒部分如前述的火山岩屑砂岩中的石英和长石等的溶蚀如前述的火山岩屑

33、砂岩中的石英和长石等的溶蚀在成岩作用晚期，大量的胶结作用发生以后，由于地下水直接与胶结在成岩作用晚期，大量的胶结作用发生以后，由于地下水直接与胶结物作用的结果物作用的结果首先是胶结物的溶蚀，如果胶结物的溶蚀而使颗粒与水介质直接接首先是胶结物的溶蚀，如果胶结物的溶蚀而使颗粒与水介质直接接触，可溶蚀颗粒的次生加大边触，可溶蚀颗粒的次生加大边然后溶蚀颗粒表面，以及颗粒内部的溶蚀。然后溶蚀颗粒表面，以及颗粒内部的溶蚀。胶结前的溶蚀胶结前的溶蚀胶结后的溶蚀胶结后的溶蚀图图3-5 不同时期溶蚀作用模式图不同时期溶蚀作用模式图第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价三、碎屑岩中的易溶结构组分三、碎

34、屑岩中的易溶结构组分第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价三三、碎屑岩中的易溶结构组分碎屑岩中的易溶结构组分 地下水地下水地下水地下水 地下水的性质对溶蚀作用起直接的控制作用地下水的性质对溶蚀作用起直接的控制作用 性质性质性质性质 地下水性质包括压力、温度、地下水性质包括压力、温度、PH、EH、及各种离子的浓度及各种离子的浓度 机理机理机理机理 只有当某种矿物在水中处于欠饱和状态时才会发生溶蚀作用只有当某种矿物在水中处于欠饱和状态时才会发生溶蚀作用 基本特征基本特征基本特征基本特征 人们较常注意的是人们较常注意的是PH值变化对溶蚀作用的影响值变化对溶蚀作用的影响在酸性水的作用下碳酸

35、盐岩矿物、沸石和长石类易溶蚀在酸性水的作用下碳酸盐岩矿物、沸石和长石类易溶蚀而在高而在高PH值下石英和高岭石类易溶蚀。值下石英和高岭石类易溶蚀。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价三、碎屑岩中的易溶结构组分碎屑岩中的易溶结构组分碎屑岩中溶蚀作用的主要意义碎屑岩中溶蚀作用的主要意义各种结构组分各种结构组分(颗粒、基质、胶结物颗粒、基质、胶结物)的溶蚀作用均可改的溶蚀作用均可改善储层的孔隙度和孔隙结构特征善储层的孔隙度和孔隙结构特征根据目前的报道胶结物的溶蚀作用更易形成大规模的次根据目前的报道胶结物的溶蚀作用更易形成大规模的次生孔隙系统生孔隙系统第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔

36、隙的定量评价三、碎屑岩中的易溶结构组分碎屑岩中的易溶结构组分碎屑岩中溶蚀作用的主要意义碎屑岩中溶蚀作用的主要意义特别是在深埋地下原生孔隙度极低的岩石中形成的次生孔隙储层，主要为特别是在深埋地下原生孔隙度极低的岩石中形成的次生孔隙储层，主要为胶结物溶蚀产生的溶孔，这是因为胶结物溶蚀产生的溶孔，这是因为胶结物及以后的自生矿物直接与残留的原生孔隙接触，直接与地下胶结物及以后的自生矿物直接与残留的原生孔隙接触，直接与地下水接触，当地下水性质改变时首先溶蚀这些结构组分；水接触，当地下水性质改变时首先溶蚀这些结构组分；胶结物占据的位置为原生孔隙的粒间孔隙，多为连通孔隙，这些组胶结物占据的位置为原生孔隙的粒

37、间孔隙，多为连通孔隙，这些组分的溶蚀孔隙通常为连通的有效孔隙；分的溶蚀孔隙通常为连通的有效孔隙；胶结物和自生矿物成分单一，溶蚀作用发生比较彻底，很少有残留胶结物和自生矿物成分单一，溶蚀作用发生比较彻底，很少有残留物，而基质成分和颗粒由于成分的复杂和表面的各种蚀变或交代作用物，而基质成分和颗粒由于成分的复杂和表面的各种蚀变或交代作用的结果，在溶蚀作用时常可见选择性溶蚀而产生的主要为微孔隙。的结果，在溶蚀作用时常可见选择性溶蚀而产生的主要为微孔隙。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用意义意义 溶蚀作用可使物性很差的储层得到进一步的改善溶蚀作

38、用可使物性很差的储层得到进一步的改善或者是（更多的是）使储集性较好的储层得到进一步的改善而成为或者是（更多的是）使储集性较好的储层得到进一步的改善而成为更好的储层，使其储量更丰富（单位面积（或体积）上的储量更大）更好的储层，使其储量更丰富（单位面积（或体积）上的储量更大），使其产量更大（特别是单井产量）。，使其产量更大（特别是单井产量）。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用意义意义 实例实例美美国国墨墨西西哥哥湾湾的的黄黄金金巷巷油油田田，其其沉沉积积相相为为生生物物礁礁相相沉沉积积，这这种种原原生生孔孔隙隙比比较较发发育育的的储储集集

39、层层，由由于于水水体体介介质质的的改改变变，在在原原生生孔孔隙隙的的基基础础上上，发发育育了了良良好好的的溶溶蚀蚀孔孔隙隙，一一些些高高产产井井常常是是产产自自这这种种经经溶溶蚀蚀作作用用改改造造的的储储层层中中，例例如如该该油油田田的的Cerro Azul 4号号井井，于于1916年年钻钻遇遇充充满满石石油油的的溶溶洞洞，油油层层高高压压下下发发生生了了井井喷喷，估估算算其其单单井井日日产产超超过过32000吨吨/日日（260000桶桶/日日），它它成成为为世世界界上上最高产量井记录。最高产量井记录。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作

40、用其其它它具具有有次次生生孔孔隙隙的的生生物物礁礁油油田田的的实实例例有有：美美国国德德克克萨萨斯斯州州Fairway油油田田白白垩垩系系的的石石灰灰岩岩，加加拿拿大大泥泥盆盆系系Nisku生生物物礁礁，菲菲律律宾宾的的第第三三系系生生物物礁礁等等。这这些些也也都都是是在在原原来来生生物物礁礁型型油油藏藏基基础础上，溶蚀作用产生了大量的次生孔隙从而进一步改善了储层。上，溶蚀作用产生了大量的次生孔隙从而进一步改善了储层。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用我国我国华北盆地为古潜山油气藏华北盆地为古潜山油气藏分布的典型盆地，在鲁西南的莱分布

41、的典型盆地，在鲁西南的莱芜地区下古生界的碳酸盐岩储集层中最好的一级有效集层是馒芜地区下古生界的碳酸盐岩储集层中最好的一级有效集层是馒头组（头组（t1m)的溶蚀孔隙，这些溶蚀孔隙主要发育在次生粉晶含的溶蚀孔隙，这些溶蚀孔隙主要发育在次生粉晶含泥灰岩中，与溶蚀作用一起发生的还有白云岩化作用，这两种泥灰岩中，与溶蚀作用一起发生的还有白云岩化作用，这两种有效的作用使储层的孔隙发育，连通性好，铸体面孔率约为有效的作用使储层的孔隙发育，连通性好，铸体面孔率约为2.14%，孔隙度，孔隙度28.14%渗透率为渗透率为19.2210-3m2。我国我国四川碳酸盐岩四川碳酸盐岩储层中也常见因溶蚀作用而形成的产气层，

42、储层中也常见因溶蚀作用而形成的产气层，例：四川二叠系阳新统上部气层主要与岩溶作用有关，这种储例：四川二叠系阳新统上部气层主要与岩溶作用有关，这种储层为滩相的沉积，经溶蚀作用可形成较好储层。层为滩相的沉积，经溶蚀作用可形成较好储层。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用1.碳酸盐岩中的溶蚀矿物碳酸盐岩中的溶蚀矿物碳酸盐岩中最易、最常见的溶蚀矿物是碳酸盐岩中最易、最常见的溶蚀矿物是方解石方解石类，其次是类，其次是石膏类石膏类和和白云岩白云岩类，其中最具储层意义的是类，其中最具储层意义的是方解石类的溶蚀作用方解石类的溶蚀作用。方解石方解石类矿物

43、易溶序列类矿物易溶序列 高镁方解石高镁方解石文石文石低镁方解石低镁方解石根根据据物物理理化化学学的的观观点点，这这是是由由于于三三者者的的标标准准生生成成自自由由能能的的差差别别引引起起的的，三三者者的的吉吉布布斯斯自自由由能能分分别别为为：-267.4Kcal/mol，-269.5Kcal/mol和和-269.78Kcal/mol。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用1.碳酸盐岩中的溶蚀矿物碳酸盐岩中的溶蚀矿物石膏石膏在一些地层中也有被溶蚀的现象，例如我国的山东济阳拗陷中在一些地层中也有被溶蚀的现象，例如我国的山东济阳拗陷中奥陶统中的

44、含硬石膏白云岩中，见有膏溶孔与膏摸孔及白云石晶间奥陶统中的含硬石膏白云岩中，见有膏溶孔与膏摸孔及白云石晶间孔伴生，这种溶蚀作用为选择性溶蚀。根据自由能的大小判断，硬孔伴生，这种溶蚀作用为选择性溶蚀。根据自由能的大小判断，硬石膏较石膏易溶石膏较石膏易溶(分别为分别为-315.56和和-429.19)。白云岩白云岩为比较稳定的矿物，但在条件适合时，也可发生溶蚀作用，为比较稳定的矿物，但在条件适合时，也可发生溶蚀作用，通常发生在深埋藏的地下和去白云岩化作用的层段。通常发生在深埋藏的地下和去白云岩化作用的层段。我国山东济阳凹陷基岩油藏中的溶蚀作用使部分白云石晶体发我国山东济阳凹陷基岩油藏中的溶蚀作用使

45、部分白云石晶体发生溶蚀形成白云石晶模孔，主要发生在次生结晶灰岩段内，据生溶蚀形成白云石晶模孔，主要发生在次生结晶灰岩段内，据研究这种溶解作用发生在深层埋藏条件下。研究这种溶解作用发生在深层埋藏条件下。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用2.碳酸盐岩中易溶的结构组分碳酸盐岩中易溶的结构组分碳酸盐岩类的特征（颗粒、基质、胶结物）常不易区别，特别是化学成因的碳碳酸盐岩类的特征（颗粒、基质、胶结物）常不易区别，特别是化学成因的碳酸盐岩，其主要原因有以下几种：酸盐岩，其主要原因有以下几种：碳酸盐类的胶结物与碎屑颗粒之间的成分相同或相似碳酸盐类的胶

46、结物与碎屑颗粒之间的成分相同或相似胶结作用发生较早，使得胶结物与颗粒间的结构关系不太明显胶结作用发生较早，使得胶结物与颗粒间的结构关系不太明显碎屑颗粒的搬运距离近，无明显的搬运痕迹（颗粒的磨圆，边界特征等）碎屑颗粒的搬运距离近，无明显的搬运痕迹（颗粒的磨圆，边界特征等）胶结作用发生迅速，而且自生矿物的含量高，残留的孔隙空间很少，因胶结作用发生迅速，而且自生矿物的含量高，残留的孔隙空间很少，因而很难根据孔隙的位置来推测各种组分。而很难根据孔隙的位置来推测各种组分。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价四、碳酸盐岩的溶蚀作用四、碳酸盐岩的溶蚀作用2.碳酸盐岩中易溶的结构组分碳酸盐岩中易

47、溶的结构组分碳酸盐岩中的胶结物多为碳酸盐类矿物（也有硫酸盐类矿物，石膏等）碳酸盐岩中的胶结物多为碳酸盐类矿物（也有硫酸盐类矿物，石膏等），而且常发生多期的胶结作用而形成形态各异的胶结物，根据其产状，而且常发生多期的胶结作用而形成形态各异的胶结物，根据其产状和其它的测试技术（如同位素分析、包裹体、微量元素等）可分为不和其它的测试技术（如同位素分析、包裹体、微量元素等）可分为不同期的胶结物。同期的胶结物。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价五、有利于溶蚀作用产生的条件五、有利于溶蚀作用产生的条件1.有利的地化条件有利的地化条件迅速抬升暴露地表迅速抬升暴露地表 深埋地下的地层受构造运动

48、作用的影响暴露地深埋地下的地层受构造运动作用的影响暴露地表与大气接触而产生溶蚀；表与大气接触而产生溶蚀；流体渗入流体渗入 地表水通过构造运动产生的裂缝、断裂等渗入地层，改地表水通过构造运动产生的裂缝、断裂等渗入地层，改变原来的流体性质而发生的溶蚀作用；变原来的流体性质而发生的溶蚀作用；热液侵入热液侵入 构造作用使地层深处的热液或岩浆侵入地层而发生的溶构造作用使地层深处的热液或岩浆侵入地层而发生的溶蚀作用；蚀作用；第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价五、有利于溶蚀作用产生的条件五、有利于溶蚀作用产生的条件1.有利的地化条件有利的地化条件迅速抬升暴露地表迅速抬升暴露地表 流体渗入流体

49、渗入 热液侵入热液侵入 内部扩散内部扩散 沉积物被埋藏封闭后，地层内部矿物和其它物质的扩散而产生的沉积物被埋藏封闭后，地层内部矿物和其它物质的扩散而产生的溶蚀作用；溶蚀作用；温度压力变化温度压力变化 随埋藏深度的改变而发生的温度压力增加而改变各种物质的随埋藏深度的改变而发生的温度压力增加而改变各种物质的溶解度而发生的溶蚀作用溶解度而发生的溶蚀作用(例如碳酸盐岩在高温高压下的溶蚀作用例如碳酸盐岩在高温高压下的溶蚀作用)邻层流体影响邻层流体影响 流体的进入而改变了流体性质发生溶蚀作用，当砂泥岩互层流体的进入而改变了流体性质发生溶蚀作用，当砂泥岩互层时，泥岩层中的有机质的演化，将产生大量时，泥岩层中

50、的有机质的演化，将产生大量CO2和其它酸性的有机物，这些物和其它酸性的有机物，这些物质进入砂岩层后将使碳酸盐岩矿物发生溶蚀作用；质进入砂岩层后将使碳酸盐岩矿物发生溶蚀作用；其他地质事件其他地质事件 其它地质条件如火山、地震也可导致溶蚀作用的进行。其它地质条件如火山、地震也可导致溶蚀作用的进行。第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价五、有利于溶蚀作用产生的条件五、有利于溶蚀作用产生的条件1.有利的地化条件有利的地化条件地层抬升暴露地表岩浆和热液侵入流体沿断层渗入交换图图3-6 有利于溶蚀作用地化条件模式图有利于溶蚀作用地化条件模式图第二节第二节 溶蚀孔隙的定量评价溶蚀孔隙的定量评价五