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1、影响碎屑岩储层储集物性的主要因素（一） 沉积作用对储层物性的影响 沉积作用对碎屑岩的矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、填集的杂基含量等 方面都起着明显的控制作用。而这些因素对储层物性都有不同程度的影响。1 碎屑岩的矿物成分 碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。这主要是因为：长石的亲水性和亲油性比石英强，当被油或水 润湿时，长石表面所形成的液体薄膜比石英表面厚，在一般情况下这些液体薄膜不能移动。 这样，它在一定程度上减少了孔隙的流动截面积，导致渗透率变小。长石和石英的抗风化 能力不同。石英抗风化能力强，颗粒表面光滑，油气容易通过；长
2、石不耐风化，颗粒表面常 有次生高岭土和绢云母，它们一方面对油气有吸附作用，另一方面吸水膨胀堵塞原来的孔隙 和喉道。因此，长石砂岩比石英砂岩储集物性差。这里需要说明的是：以上所说的是在一般情况下长石碎屑对碎屑岩储层物性的影响，但 切不可简单地认为凡是长石砂岩的物性都不如石英砂岩。在实际工作中，应结合我国陆相盆 地的沉积特征进行具体分析。实际上，我国某些油田长石-石英砂岩或长石砂岩的储集物性 是相当好的，甚至比海相石英砂岩还好，这主要是因为长石未经较深的风化所致。2 岩石的结构 碎屑岩沉积时所形成的粒间孔隙的大小、形态和发育程度主要受碎屑岩的结构（粒径、 分选、磨圆和填集程度等）的影响。在假定碎屑
3、岩的碎屑颗粒为等大球体的前提下，那么碎屑岩的孔隙度值只和球体的排列 方式有关，而与球体的大小无关。其绝对孔隙度（）可用公式表示如下：t6(1 - cos) + 2 cos理想球体紧密排列的端元形式有两种（图） ： a 表示立方体排列，堆积最疏松，孔隙度 最大，其理论孔隙度为 47.6%，孔径大，渗透率也大。 b 表示菱面体排列。排列最紧密，孔 隙度小，其理论孔隙度为 25.9%，孔径小，渗透率低。所以理论上的孔隙度介于46.7%-25.9% 之间。这种理想情况在自然界是不存在的。自然界的实际情况比这种理想情况要复杂得多。大量资料研究表明：碎屑岩储层储集物性不仅与粒径有关，而且与岩石颗粒的分选程
4、度 也有很大的关系。一般来说，细粒碎屑磨圆度差，呈棱角状，颗粒支撑时比较松散，它比圆 度好的较粗的砂质沉积可能有更大的孔隙度。然而，细粒沉积物中孔喉小，毛细管压力大， 流体渗滤的阻力大，因此细粒沉积物的渗透率比粗粒的小。图 表示了分选系数一定时渗透 率的对数值与粒度中值成线性关系，粒度愈大，渗透率愈高。在粒度相近的情况下，分选差 的碎屑岩，因细小的碎屑充填了颗粒间孔隙和喉道，不仅降低了孔隙度，而且也降低了渗透 率。图表示了粒度中值一定时，渗透率的对数和分选系数（S ）呈近似的线性关系，从分 o 选好至中等时，渗透率下降很快；分选差时，渗透率下降就缓慢了。3，杂基含量在与沉积作用有关的影响碎屑岩
5、储层物性的诸因素中，最为重要的要数杂基含量。所谓 杂基是指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。杂基含量是沉积环境能量最重要标志 之一。一般杂基含量高的碎屑岩，分选差，平均粒径较小，喉道也小，孔隙结构复杂，储集 物性差。因此，杂基含量是影响孔隙性、渗透性最重要的因素之一。（二） 成岩后生作用对储层物性的影响 成岩后生作用对碎屑岩储层的物性影响很大。它可以改造碎屑岩在沉积时形成 的原生孔隙，也可以完全堵塞这些原生孔隙，或溶蚀可溶矿物而形成次生溶蚀孔隙， 从而改变碎屑储集岩的储集条件。碎屑岩的成岩后生作用是很复杂的，在沉积岩 石学中有专门的章节论述，这里仅对储层物性影响较大的阐述如下：1
6、压实作用和压溶作用压实作用和压溶作用是碎屑岩储层的孔隙度和渗透率衰减的主要因素。所谓压实作 用就是通过岩石的脱水脱气，岩石孔隙度变小，变得致密。压实作用是通过颗粒的下沉， 颗粒之间距离变小，沉积物体积收缩而进行的。压实作用主要发生在成岩作用的早期， 3000m 以上压实作用的效果和特征明显。从成岩作用现象上来讲，压实作用不仅可以造 成泥岩和页岩岩屑等的假杂基化，火山岩岩屑等软颗粒的塑性变形，还可以造成石英和 长石等刚性颗粒的破裂和粒间接触程度的提高。压实作用使砂岩储层的孔隙度迅速减 小，但不同类型的砂岩，其孔隙度衰减的速率不同。如粘土杂基含量高的砂岩，其孔隙 度衰减速率大，而纯净砂岩的孔隙度衰
7、减速率小。压溶作用是指发生在颗粒接触点上，即压力传递点上有明显的溶解作用，造成颗粒间互相嵌入的凹凸接触和缝合线接触。由于碎屑颗粒在压力作用下溶解，使得Si、Al、Na、 K 等造岩元素转入溶液，引起物质再分配，造成在低压处石英和长石颗粒的次生加大和胶结。据费希特鲍尔对含油区砂岩的研究,石英在500-1000m埋深就开始次生加大， 并随着埋深的增加，次生加大的石英颗粒增多。石英次生加大对岩石孔隙度有可观的影 响，有时可以占满全部孔隙。2胶结作用胶结作用是砂岩中碎屑颗粒相互联接的过程。松散的碎屑沉积物通过胶结作用变成 固结的岩石。胶结作用是使储层物性变差的重要因素。碎屑岩胶结物的成分是多种多样的，
8、有泥质、钙质、硅质、铁质、石膏质等。一般 说来，泥质、钙-泥质胶结的岩石较疏松，储油物性较好，纯钙质、硅质、硅-铁质或铁 质胶结的岩石致密，储油物性较差。据松辽盆地储集层钙质含量的统计资料，一般当钙 质含量大于 5%时，其储油物性明显下降。不同的粘土矿物对岩石孔隙度和渗透率的影响 也是不同的。在埋藏初期，从富含粘土质的孔隙水中可以沉淀出高岭石、绿泥石或伊利 石形成碎屑颗粒周围的粘土膜，或充填孔隙。高岭石除了直接从孔隙水中沉淀外，还可 以通过长石和云母的风化，形成自生高岭石，这种作用在颗粒边缘或顺着解理缝首先发 生。在酸性孔隙水中长石更易高岭石化。这种自生的粘土矿物填塞孔隙，降低了岩石的 孔隙度
9、。由扫描电镜揭示，围绕颗粒边缘生长的伊利石是从孔隙的喉道部位向孔隙中央 发展的，而高岭石往往充填在孔隙中，因此伊利石的生成对孔隙度的影响虽小，但对渗 透率的影响很大，高岭石在降低岩石渗透率方面的作用比伊利石小得多。3 溶解作用在地下深处由于孔隙水成分的改变，导致长石、火山岩屑、碳酸盐岩屑和方解石、 硫酸盐等胶结物的大量溶解，形成次生溶蚀孔隙，使储层孔隙度增大。这种次生溶蚀孔 隙对改善储层物性的重要性近来受到愈来愈多的重视。影响溶解作用的因素很多，如沉积时具有较粗的粒度，孔隙-渗透性好的碎屑岩； 砂岩中含可溶性物质较多；地下水呈酸性而且具有一定流动速度等都有利于次生孔隙形 成。其中尤以酸性水的形
10、成最为重要。对地下酸性水的形成条件，近来提出许多新见解。Schmidt (1979)认为：干酷根热演化早期释放出大量CO，是形成酸性水的重要原因， 这种成油期前形成的酸性水溶蚀作用所造成的次生孔隙带特别有利于油气聚集oCur tis(1983)则认为：有机酸和无机质反应是形成次生孔隙的理想机理。据研究，在80-120C 时，地下水富含短链有机酸，能大大提高对高岭石的溶解度，其中二元酸(如草酸)含 量达到一定浓度时，使铝的溶解度提高3个数量级。而III型干酪根热演化过程中释放出 的羧基约有40%是以草酸形式出现的。先于油、气(热成因)形成的羧基释放出有利于 在相邻砂岩孔喉中清除碳酸盐、硫酸盐和硅铝酸盐的CO，从而提高砂岩储集性。此外， 在较高温度下，碳酸盐矿物之间的无机反应，亦能生成co2；硫酸盐在脱硫菌和有机质 参与下能生成h2s也有利于提高硫酸盐的溶解能力。但是必须指出，酸性水溶解的物质只有在不断被带走的条件下，才能使溶蚀作用朝 有利于形成次生孔隙方向发展。否则，随着溶质增加，溶蚀作用就会减弱，在达到过饱 和时还可以再沉淀，堵塞孔隙。
