第一章油气储层演化基本原理

第一篇 油气储层形成、演化的基本原理

一、基本概念

1. 沉积体系

一般理解为在沉积过程中，三维空间上有成因联系的沉积体集合(galloway,1984)。包含沉积体三维格架和内部构成分析两个特色内容。

2. 沉积相

一般理解为特定的沉积环境及其所形成的沉积物特性总和。包含环境和物质两个方面的基本内容。

3. 岩性相

是指由一定岩石特征限定的岩石单位，这些岩石特征包括粒度、成分、沉积构造、成层性等(A.D.Miall，1984)。在野外经常根据“岩性+沉积构造类型”进行命名，如块状层理砂砾岩相。

4. 测井相

(Logfacies)是指反映沉积体特征的测井特征综合。沉积体特征包括粒度、成分、结构、构造、粒序、成层性以及层内流体性质等。

5. 地震相

是反映沉积体及沉积地层特征的地震反射特征综合。

6. 岩石物理相

可理解为水力系统相似的层段储层岩石物理特性的综合。

7. 曲流河

曲流河是弯曲度大于1.5的高弯曲度单河道型河流。

8. 扇三角洲

冲积扇入湖或入海形成的沉积体。

9. 冲积扇

通常是沿着一定高差的山脉与平原交汇处发育的。山间河流进入山麓平原，在出口处由于坡降突然变小，流速与水流量随之降低，大量碎屑物在山口堆积成一个扇形沉积体，即为冲积扇。

10.泥石流

泥石流形成于短期很突然的剧烈洪泛，是沉积物和暴雨降水混合，由重力作用引起的块体流动。

11.滨岸滩坝砂体

受海(湖)水能量控制，并在海(湖)岸带沉积形成的碎屑岩砂体，主要包括两类，一是滩砂、二是坝砂(包括沿岸坝、障壁坝或岛)。

12.成岩作用

碎屑沉积物在沉积之后便进入埋藏成岩演化阶段，该演化阶段会一直持续到岩石变质作用发生之前，这一阶段内沉积物(岩)所发生的各种物理和化学作用。

13.压实作用

在上覆沉积物和水体静压力或构造变形压力的作用下，使沉积物(岩)减少其孔隙空间和总体积而变致密的作用称压实作用。

14.储层胶结作用

一种重要的化学成岩作用，自生矿物在沉积物孔 隙中沉淀并使沉积物固结为岩石的作用。

15.交代作用

矿物溶蚀的同时被沉淀出来的新矿物所置换(矿物置换作用)，新生成的矿物与被溶矿物没有相同的化学组分，往往有原 矿物的形态特征。

16.蚀变

矿物的溶蚀、水化过程，形成与原矿物化学组成相近的新矿物。

17.重结晶作用

矿物晶形结构的变化，成分变化不大。

18.次生孔隙

在成岩过程中因受构造运动、风化、地下水溶蚀及其他化学作用等产生的孔隙。

19.基准面

一个抽象的、非物理的界面，地层记录中地层旋回性的变化表明该抽象界面的确存在，并控制着地层的沉积与保存作用，这时的基准面就是地层基准面。

20.可容纳空间

是指地表和基准面之间可供沉积物堆积的空间体积。

21.沉积物供给

是指高出基准面的剥蚀区能够提供的潜在沉积物的多少。

二、简答题

1.碎屑岩沉积体系划分为哪几种？

冲积扇体系、河流体系、三角洲体系、扇三角洲体系、滨岸沿岸沙坝体系等等。

2.简述碳酸盐岩储层与砂岩储层的主要区别？

包括：沉积粒度、颗粒成分、细粒物质、压实作用、胶结作用、孔隙结构、 缝洞结构、周期性暴露影响。

3.结合图示，试述测井相要素内容及地质含义.

曲线形态；幅度；顶底接触关系；齿化特征；包络线；组合旋回 等要素分别介绍，最好结合图例说明。

4.比较三种河流砂体储层宏观特征.

辫状河、曲流河、网状河，从其河道剖面形态、砂泥充填比、砂体平面展部 、厚度分布、垂向旋回性、内部叠置关系、组合砂体关系等方面比较，最好用图示表示。

5.三角洲分类及微相单元划分.

河控三角洲、浪控三角洲和潮控三角洲。对应的形态为鸟足状、朵状、尖头状。按粒级划分为：泥质、砂质、砾砂质、砾质。 正常三角洲 亚相 微相 主分流河道、次级分流三角洲平原 河道、天然提、决口扇、上三角洲平原 河道间湾、河间湾 等 河口坝、远砂坝、水下分流河道 等 亚相 浅水三角洲 微相 主分流河道、次级分流河道、天然提、决口扇、河道间湾、河间湾 等 次级分流河道、河道间下三角洲平原 湾、河道末梢席状砂 等 水下三角洲平原 水下分流河道、河道间、薄层席状砂 等 三角洲前缘 前三角洲

6.简述扇三角洲砂体储层特征.

扇三角洲砂砾岩储层宏观平面形态多为扇形或舌形、指形等；剖面形态为楔形体。岩性分布不均一，一般是由平原向前扇三角洲岩性依次变细。不同微相单元的砂砾岩体及细粒沉积物在空间交互叠置，因此夹层多、分布规律不明显，同一时间层面上，砂砾岩体横向相变快，储层物性变化较大。

7.简述储层成岩常见自生矿物类型及产状.

自生胶结交代矿物有石英、长石、碳酸盐、粘土矿物，其次还有石膏及铁质矿物类。 自生石英、长石自生加大，晶形完好，强烈增生时形成镶嵌状胶结。

碳酸岩胶结物是砂岩中普遍存在的，最主要的一类自生矿物，常见的有方解石、白云石和菱镁矿。

自生碳酸岩胶结物在岩石中有两种产状，即胶结（充填孔隙）和交代（交代碎屑或先期自生矿物）方式。

砂岩中常见的粘土矿物类型有高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石等，自生粘土矿物的产状主要有：孔隙衬垫、孔隙充填、交代蚀变、裂隙充填、分散状和粘土桥状。

8.储层成岩作用主要过程及其对储层影响有哪些？ ①压实作用。受机械力作用，造成岩石体积减少。破坏孔隙体积，岩石致密，紧密堆积

②胶结作用。包括硅质胶结；碳酸盐岩胶结；自生粘土矿物胶结等，伴生交代作用。充填孔隙体积和孔隙喉道，增强储层微观孔隙结构非均质性。 ③溶解作用。增加孔隙体积，产生次生孔隙，同时造成不均一孔隙和喉道，伴生粘土矿物等副产物产生。增加深层有效储集空间。

9.储层成岩阶段划分及其标志.

划分依据：自生矿物的分布及其形成顺序； 粘土矿物，特别是I/S混层粘土矿物的转化； 孔隙带划分； 有机质成熟度指标各成岩阶段的标志： 同生期：沉积物堆积后，与上覆水体尚未脱离接触。

成岩期：沉积物已脱离沉积时的水体，在埋藏过程中，经胶结，石化成岩，直至变质作用之前所发生的一切物理化学变化。

表生期：沉积物固结深埋之后，因构造抬升暴露或接近地表，受到大气淡水的淋滤等作用。

10.可容纳空间增加速率和沉积物供给速率比值与沉积作用的关系. 比值变化 A/S趋于 0 A/S小于1 A/S等于1 A/S大于 1 A/S趋于无穷大 沉积作用形式 几乎无沉积作用发生 沉积物发生进积作用 沉积物发生加积作用 沉积物发生退积作用 饥饿性沉积作用 岸线推进方向 无静止水体 岸线向盆地中心推进 岸线相对固定不便 岸线向陆地方向推进 盆地补偿作用 过饱和补偿，夷平 过补偿 等量补偿 非（欠）补偿 岸线向陆地方向快速推进 饥饿性非（欠）补偿 11.小层沉积相分析是如何进行的？ ①分析单井岩心和测井相，根据测井所反映出来的沉积信息，建立典型曲线形态类型图版。②在取心井段建立已知岩性与测井参数的关系图版，判断未取心井段小层主体岩性，建立小层主体岩性—测井图版。③进行小层划分与对比，分析所有井点的小层信息，包括曲线形态、岩性和砾岩体的厚度等数据，建立小层综合数据表。 ④按标准完成小层砂砾岩等厚图、小层测井相（曲线相）平面图和小层岩性分区图。以这三类图件为底图进行综合分析，并考虑古流向、古水深、古物源区等资料就可以高质量完成小层沉积微相平面图。多个小层的沉积微相图叠加可较好地反映相边界的空间变化。

12.说明储层物性及孔隙结构分析的实验室测试分析手段有哪些？

储层物性及孔隙结构分析的实验室测试分析方法有：岩石铸体薄片、图像分析（Image analysis）、扫描电镜（SEM）、压汞实验、阴极发光、红外光谱、高低渗透率、孔隙率分析等。

13.岩溶的类型有哪些？

与陆地暴露有关的大气淡水岩溶、 混合水岩溶、、 热水岩溶 、 硫磺酸岩溶 、 冷水岩溶。

14.岩溶发育的影响因素有哪些？

外在因素 气候 降雨量和蒸发作用 温度 基准面 植被状况 暴露时间 构造和 地层 岩性 内在因素 矿物学 全岩纯度 组构和结构 层理厚度 地层渗透性 裂缝发育状况 地层产状 承压和非承压水层 构造输导

三、综合题

1.论述正常三角洲与浅水三角洲沉积及储层特征差异. ① 三角洲砂体沉积背景差异 ② 储层沉积特征差异 ③ 三角洲砂体沉积亚相和微相类型差异 ④ 主要砂体储层宏观类型及展部特征差异 ⑤ 垂向旋回变化差异 ⑥ 油气田开发实例及开发特征和规律差异

2.论述湖相浅水三角洲砂体储层沉积特征. ① 浅水三角洲砂体沉积背景储层沉积特征 ② 浅水三角洲砂体沉积亚相和微相类型 ③ 浅水三角洲分流河道砂体沉积特征砂体沉积亚相 ④ 分流河道砂体储层特征 。

3.论述扇三角洲扇体与辫状河三角洲的区别. ① 扇三角洲包括冲积扇的所有过程；辫状河三角洲由限定性差的底负载辫状河道控制，河道化明显。② 沉积物输入量：扇三角洲为瞬时的，风暴性的流量；而辫状河三角洲为洪水型的。③ 碎屑流发育是扇三角洲区别其它三角洲的重要特征。④ 扇三角洲沉积物受湖、海能量改造、破坏程度较小，而三角洲废弃时能有明显的湖、海水改造迹象。⑤ 沉积背景上的区别。

4.论述曲流河砂体的沉积及储层特征. ① 曲流河沉积微相构成 ② 点砂坝沉积演化过程 ③ 砂体平面展布及形态特征 ④ 砂体垂向结构特征及物性特征 ⑤ 在剖面中砂体组合关系 ⑥ 砂体物性展布规律等

5.论述河道型砂体的沉积及储层特征. ① 河道型砂体的类型，包括曲流河、辫状河、网状河和顺直河道。 ② 说明河道类砂体的共同沉积特征。 ③ 说明河道类砂体的共同储层特征。 ④ 说明不同类型砂体的储层差异性特征。

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