王冠屯油田枣ⅱ、枣ⅲ油组砂岩储层孔隙结构研究

枣二和枣三油组是王官屯油田的主要油组，孔隙类型多样，喉道形态多样，物性变化复杂，直接影响储层流体流动和采收率。本文通过薄片观察、铸体薄片和压汞曲线等手段系统地表征了储层的孔隙结构，探讨了影响孔隙结构的地质因素，并根据孔隙结构等因素对储层进行了分类和评价。

孔隙结构；孔喉连通性；储层评价

孔隙结构是指岩石中孔隙和喉道的几何形状、大小、分布和相互联系。它对储层的储集和渗透率、流体分布、油气产能、油藏中油水运动、水驱效率和原油采收率起着重要作用。

I .毛孔和喉咙

1.孔隙类型

关于孔隙类型的分类，前人从不同角度提出了许多分类方案。本次研究通过考虑孔隙的成因、产状和几何形态，对孔隙类型进行了重新划分。

(1)原生孔隙

指与沉积作用同时形成的，因压实和胶结作用而缩小的孔隙。

A.正常粒间孔隙

指在没有任何填料的情况下，由于压实而减少的孔隙。这种孔隙含量少，孔径大小不等，一般在50μm左右，最大可达100μm，常为不规则多边形。

B.残余粒间孔隙

指水泥充填但未完全充填的原生粒间孔隙。这种孔隙在储层中较为常见，残余粒间孔隙主要因次生扩大而缩小，一般为三角形和不规则多边形。

C.杂基团中的微孔

指粘土基质中的微孔。这种孔在薄膜中比较发达，所以孔径比较小(一般< 0.2微米)，而且有粘土杂基，使得这里的浸渍剂颜色比没有杂基的孔大。

(2)次生孔隙

指次生溶蚀和裂缝形成的孔隙，在研究层段发育。

A.晶间溶解孔隙

它是指分布在颗粒间的孔隙，是由原始胶结物、杂基和颗粒间的颗粒选择性溶解形成的。它的形成大致有两个条件。一种是粒间碳酸盐胶结物和碎屑颗粒边缘同时溶解；二是碳酸盐等胶结物填充颗粒的同时解释颗粒边缘，然后胶结物和颗粒同时溶解。第二种情况更常见。粒间溶孔的特征是孔喉粗大，连通性好，孔隙不规则，边缘锯齿状。

B.组件中的溶解孔隙

包括粒内溶孔、胶结溶孔和交代溶孔。粒内溶孔主要是岩屑、长石等粒内溶孔。首先，它们是由颗粒本身的部分溶解形成的，颗粒本身是粒内溶解孔隙的主要成分。二是颗粒先交代，再交代部分或全部溶解，形成粒内溶孔。粒内溶孔的形状一般不规则，边缘常呈锯齿状和港湾状。同时溶解一些晶形较好的白云石交代，在颗粒中形成规则的白云石晶模孔。孔径大小也相差很大，小的只能用扫描电镜分辨。

C.粒间孔隙和晶间溶孔

指颗粒重结晶或结晶颗粒溶解形成的粒间孔隙。

D.裂缝孔隙

指由构造作用、成岩收缩等形成的裂缝。由于机械压实或沿解理缝分裂，颗粒破碎形成常见裂缝；岩石被挤压或拉伸时形成的裂缝；成岩过程中粘土基质局部富集带粘土脱水收缩形成的微裂缝。裂缝数量一般较少，但未填充的裂缝对提高岩石的渗透性具有重要意义。

2.喉部类型

喉道是连接孔隙的狭窄通道，对储层渗流能力起决定性作用。喉道的大小和形状主要取决于岩石颗粒之间的接触关系、胶结类型和颗粒的形状和大小。根据显微镜下观察和铸体薄片图像分析，研究区常见的喉道类型有四种。

(1)孔隙缩喉

喉道是孔隙变窄的部分，与孔隙没有明显的界限。这种喉道往往发育在以原生或次生粒间孔隙为主的砂岩储层中。岩石结构多为颗粒支撑或漂浮物接触，少有胶结物和粘土杂基；属于大孔厚喉，孔喉直径比接近1。

(2)颈缩的咽喉

喉部是一个收缩部分，颗粒之间的横截面是可变的。这种喉道常见于颗粒点接触、衬层胶结或自生胶结的砂岩中。这种孔隙结构属于大孔细喉型，孔喉直径比较大。这种储集岩可能具有高孔隙度，但通常渗透率低。

(3)片状喉道

喉部呈片状或弯曲状，是颗粒间的长通道。常出现在机械压实较强或自生膨胀较大的砂岩中。孔喉直径的比值一般较大。

(4)管束喉部

它是介于非均质和自生胶结物晶体之间的微孔隙，孔径一般小于0.5μm，既是孔又是喉。如果岩石基本为微孔隙，则属于微孔隙、微喉道类型，孔喉径比为1。岩石渗透性极低。

3.孔隙组合类型

虽然砂岩储层的储集空间由多种类型的孔隙组成，但往往以一种或多种类型的孔隙为主。不同的孔隙组合类型对储层物性和孔隙结构有不同的影响。研究层段的孔隙类型主要为粒间溶孔、原生粒间孔和基质中的微孔，其他类型的孔隙不发育。根据薄片鉴定和压汞资料，研究层段砂岩储层的孔隙组合类型大致可分为以下四类。

(1)原生粒间孔隙型

以正常粒间孔和残余粒间孔为主，次生粒间溶孔和粒内溶孔不发育，原生基质由于粘土基质含量低，微孔不发育。喉道主要为缩孔型和颈缩型。孔隙分选良好，次生孔隙百分比小于25%。泥质基质和胶结物含量少，颗粒排列松散。孔隙度一般大于15%，渗透率大于100×10-3μm2，常见于埋深小于2000m m的冲积扇河道沉积砂体..

(2)次生粒间溶孔类型

其孔隙主要为次生粒间溶孔，原生粒间孔很少。此外，还有少量其他溶孔，如粒内溶孔、霉菌孔和超大孔。粘土杂基含量低，一般小于10%，故杂基中微孔不发育。喉道类型主要为片状喉道和缩喉道，孔隙选择性差，颗粒排列多为点接触。一般孔隙度大于20%，渗透率大于500×10-3μm2，为高中孔、高中渗储层，储层性能良好。常见于埋深大于2000米、溶蚀作用强、粘土基质含量少的冲积扇河道沉积砂体中。

(3)粒内和粒间微孔型

孔隙类型主要为粘土基质、自生粘土矿物粒间微孔和碳酸盐胶结物粒间微孔，其他类型孔隙不发育，喉道类型主要为管束喉道和席状喉道。粘土含量一般大于10%或碳酸盐胶结物含量大于15%，孔隙度一般小于20%，渗透率小于10×10-3μm2。岩石类型主要为泥质砂岩或粉砂岩、分选差的不等粒砂岩、碳酸盐等胶结紧密的砂岩，常见于冲积扇河道沉积等砂体中，埋藏深度小于2000米，溶蚀作用弱或埋藏深，但粘土基质含量高。属于中低孔隙度、低渗透率储层或不渗透层。

(4)粒间溶孔和微孔相结合。

孔隙类型主要为杂基和水泥的粒间溶孔和晶间微孔，其他孔隙类型也常见，但含量较少。根据粒间溶孔和微孔的相对含量，可进一步分为粒间溶孔-微孔型和微孔-粒间溶孔两种亚原生组合。前者主要为粒间溶孔，含量在50%以上，常见于粘土基质含量高(一般10% ~ 15%)，碳酸盐胶结物溶解不完全的砂岩；后者以微孔为主，含量在50%以上，常见于泥质含量高、溶蚀作用弱或不发育的砂岩中。总之，该类孔隙组合常见的喉道类型有片喉道、管束喉道和弯片喉道，孔隙度一般小于20%，渗透率在100× 10-3和500× 10-3 μ m2之间。属于中孔中渗储层，常见于埋深大于2000米、粘土基质含量中等的冲积扇河道沉积等砂体中。

第二，研究层段碎屑岩储层的孔隙结构特征。

1.孔隙和喉道的大小和分布

根据铸体薄片图像分析数据，研究区间样品最大孔径在160 ~ 553微米之间，平均值为272.5微米；最小值在54 ~ 165微米之间，平均值为89.92微米..王官屯油田研究层段的孔喉大小及分布特征参数见表1。从表中可以看出，研究层段砂岩储层普遍以中细喉道为主，直径小于0.1μm的毛管喉道含量较高，在4.29%-90.52%之间，平均为35.93%。孔喉尺寸和分布特征在控制储层物性方面起着重要作用。据研究，目的层段砂岩储层的孔隙度(Por)与孔喉平均值(X)成反比；它与平均喉道半径(R)呈正相关。与驱替压力(Pd)的对数呈线性负相关；它与最小非饱和孔隙度(Smin)成反比。不同喉道控制的孔隙体积百分比(Vr)对储层的储存和渗透率、流体分布和产能有直接影响。随着喉道半径(r)小于0.1μm所控制的孔隙体积百分比的增加，孔隙度减小(图1)；孔隙率和孔隙体积也降低；含油饱和度下降，含水饱和度上升；x与其有很好的线性正相关关系；当小于25%时，Sp和D与其呈负相关；当大于25%时，Sp和D与其正相关。它与r成反比；与P50有很好的线性正相关。与Pd呈正相关；与Smin有很好的线性正相关。

表1王官屯油田孔喉尺寸及分布特征参数统计表

随着喉道(R)控制的孔隙体积百分比大于10μm的增加，孔隙度呈指数增加(图2)。孔隙度和孔隙体积的对数值也呈指数增长；含油饱和度有上升趋势，含水饱和度有下降趋势；x与它成指数反比。当x < 10时，X的变化会引起其快速变化。它与r成正比；与P50有很好的指数反比关系。它与Pd有很好的指数反比关系；与Smin成反比。

图1小于0.1 μ m喉道控制的孔隙度和孔隙体积百分比散点图

图2大于10μm的喉道控制的孔隙度和孔隙体积百分比散点图。

2.孔隙连通性

孔隙连通性可以用孔喉直径比、汞提取速率和配位数来表征。根据铸体薄片图像分析，孔喉直径比从1.412 ~ 5.288不等，平均为4.4。配位数是衡量孔隙连通性的直接标志。配位数越高，孔的连通性越好。砂岩储层孔隙的最大配位数一般在2-7之间，平均为3.2。配位数直接关系到颗粒的接触关系、水泥的含量和次生孔隙的发育程度。一般来说，机械压实程度越弱，水泥含量越低，次生孔隙越发育，孔隙配位数越高。

综上所述，研究层段砂岩储层以中小孔隙和中小喉道为主，孔隙形状复杂，类型多样，连通性中差。微观非均质性中等偏强，储渗条件中等偏差。当然，也不排除个别井段在局部地区有较好的储层动态。

三。影响孔隙结构的地质因素

储层孔隙结构受沉积环境、成岩作用、构造作用等多种因素控制。

1.沉积环境的影响

研究层段的砂岩储层是一套在冲积扇环境下形成的砂岩体。一般来说，岩石分选性差，成分和结构成熟度低，其原始孔隙结构条件差。相比之下，冲积扇河道沉积的砂体孔隙结构好于河道间沉积的砂体。

2.粒度的影响

粒径对孔隙结构的影响是孔隙率随着中值粒径的增大而增大(图3)；渗透性也倾向于随着颗粒尺寸的增加而增加。

图3孔隙度和粒度中值散点图

3.粒子分类的影响

颗粒分选对孔隙结构的影响是孔隙度随着分选系数的增大而减小(图4)；渗透率的对数随着分离系数的增大而减小。

4.水泥成分和含量的影响

常见的胶结物包括碳酸盐、自生粘土矿物和硅质物质。粘土杂基含量越高，微孔越多，孔隙结构越差。自生粘土矿物在颗粒表面形成薄膜或以孔衬或填孔的形式填充在孔隙中，使喉道变窄，孔隙尺寸减小，孔隙结构恶化。碳酸盐胶结物具有易溶的性质，所以在成岩作用早期，如果碳酸盐胶结物发育，孔隙和连通性会部分或完全丧失；成岩晚期，由于碳酸盐矿物的部分或全部溶解，孔隙结构变得更好；自生增大会填充毛孔和喉道，使毛孔结构变差。水泥含量对孔隙结构的影响是孔隙度随着碳酸盐含量的增加而降低(图5)；随着碳酸盐含量的增加，渗透率有降低的趋势；随着碳酸盐含量的增加，驱替压力有增大的趋势；随着碳酸盐含量的增加，r有减小的趋势；最小非饱和孔隙体积百分比随着碳酸盐含量的增加而增加。

图4孔隙度和粒度分选系数散点图

5.成岩作用的影响

在成岩早期，由于机械压实和自生矿物的胶结作用，原生孔隙和喉道受到很大程度的破坏，孔隙结构变差。在成岩晚期阶段，由于溶蚀作用的发育，产生大量次生溶蚀孔隙，水泥部分或全部溶解，使孔隙结构变得更好。

图5孔隙度和碳酸盐含量散点图

6.构造作用的影响

构造运动使岩石破裂，产生大量裂缝，使储层孔隙连通，增强了渗透率。纵观该区，构造裂缝极不发育，改善储层孔隙结构意义不大。推测位于断层处的砂岩储层可能由于断层活动而形成一些构造裂缝，从而改善孔隙结构。

不同类型储层的毛管压力曲线和梯度半径特征图。

表2王官屯油田孔夷段碎屑岩储层类型及特征

四。储层分类和评价

储层分类与评价是储层研究中的一项重要工作。不同的油藏类型具有不同的储集条件和微观孔隙结构，流体在其中的渗流机理也不同，因此水驱和采油效果也不同。根据研究区的孔隙结构特征，结合宏观物性参数等特征，将研究层段的砂岩储层分为四类。各类储层的分类和评价见表2，典型毛管压力曲线形态和孔喉分布见图6。其中I类储层为高孔高渗储层，渗透率大于500×10-3μm2，按样品百分比约占19.05%。二类储层渗透率100×10-3 ~ 500×10-3 μm 2，孔隙度17.5% ~ 26.6%，平均22.01%，为本区良好储层。ⅲ类储层渗透率在10×10-3 ~ 100×10-3 μm 2之间，孔隙度一般为14.1% ~ 24.3%，喉道类型以片状、管状或颈状为主。ⅳ类储层渗透率小于10×10-3μm2，孔隙度在12.3%-22.1%之间。尽管孔隙度变化很大，但测得的渗透率很小。喉道主要为管束状或片状喉道，该类储层储集性能差，主要为砂泥坪沉积，约占样品总数的15.87%。综上所述，就样本统计而言，研究层段主要为ⅰ、ⅱ、ⅲ类储层，约占85%，其中ⅰ、ⅱ类储层储层动态较好，约占33.34%。

动词 （verb的缩写）结论

(1)枣ⅱ和枣ⅲ油组有7种孔隙类型、4种喉道类型和4种孔喉组合类型。

(2)孔隙结构受沉积环境、胶结物含量和成岩作用的影响。

(3)根据渗透率、孔隙结构特征等定量指标，结合其他指标，将枣二、枣三油组储层分为四类，其中三类储层占总储层的50.79%。

参考

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