《岩石孔隙结构分析》课件.ppt

*************************************页岩有机质孔隙形成机制有机质孔隙主要在热演化过程中形成，伴随着有机质向液态烃和气态烃的转化。当有机质达到成熟阶段（镜质体反射率Ro0.6%）时，开始形成初始孔隙；高成熟阶段（Ro1.3%）时，孔隙发育达到高峰。形态特征有机质孔隙形态多样，包括泡沫状、蜂窝状、管状和裂缝状等。孔径主要集中在5-50nm范围，具有高度的分形特性。孔壁通常比较光滑，有利于气体的扩散和解吸。分布规律有机质孔隙分布不均匀，与有机质类型、成熟度和矿物组分密切相关。海相干酪根（II型）比陆相干酪根（III型）更易形成发达的孔隙系统。有机质与矿物的接触界面是孔隙发育的优势区域。储集意义有机质孔隙是页岩气的主要储集空间，同时也是产气源。气体在有机质孔隙中主要以吸附态和游离态共存。有机质表面对甲烷具有强烈的亲和力，使得单位体积岩石的储气能力远超常规储层。有机质孔隙系统控制着页岩气的储集和运移过程。研究表明，有机质孔隙度与总有机碳含量（TOC）和热成熟度呈正相关关系，是评价页岩气储层品质的关键指标。先进的电镜技术（如FIB-SEM）和分子模拟方法为理解纳米尺度有机质孔隙的结构和性质提供了重要手段。致密砂岩孔隙结构基本特征致密砂岩是指孔隙度小于10%、渗透率小于0.1mD的砂岩。其孔隙结构主要特点包括：孔喉尺寸小：孔径主要为0.1-10μm孔喉比大：通常大于10:1非均质性强：微观尺度物性变化显著粘土矿物含量高：影响孔隙连通性孔隙类型致密砂岩孔隙类型多样，主要包括：残余原生孔隙：受压实和胶结作用改造的粒间孔次生溶蚀孔隙：长石、岩屑等不稳定矿物溶解形成微裂缝：构造应力和压力释放形成的高渗通道粘土矿物微孔：粘土矿物晶间和晶层间微孔控制因素影响致密砂岩孔隙结构的主要因素有：沉积环境：控制初始粒度和分选性成岩作用：压实、胶结和溶解-沉淀矿物组成：不同矿物对成岩作用敏感性不同构造应力：形成微裂缝和压溶面地层流体：影响矿物溶解和沉淀致密砂岩储层的有效孔隙系统形成一般经历了孔隙减少-孔隙重建的复杂过程。早期沉积和压实作用决定了原生孔隙的保存程度，而后期溶蚀和微裂缝的发育则是形成有效储集空间的关键。研究表明，甜点区往往与多期次生溶蚀作用和适度微裂缝发育有关。碳酸盐岩孔隙结构碳酸盐岩孔隙结构具有典型的复杂性和非均质性，同一储层内孔隙度和渗透率可能变化数个数量级。根据Choquette和Pray分类，碳酸盐岩孔隙可分为与沉积结构有关的织构选择性孔隙（如粒内孔、粒间孔、骨架孔、礁孔等）和与沉积结构无关的非织构选择性孔隙（如溶洞、裂缝、晶间孔等）。溶蚀作用是碳酸盐岩形成有效储集空间的主导因素，不同于砂岩主要受控于沉积过程。碳酸盐矿物（如方解石、白云石）的高化学活性使其在成岩过程中极易发生溶解-沉淀反应，形成次生孔隙系统。同时，碳酸盐岩较强的脆性也有利于裂缝的发育，提供了重要的渗流通道。因此，评价碳酸盐岩储层需特别关注溶蚀和裂缝的发育程度。火山岩孔隙结构孔隙类型特征火山岩孔隙结构具有显著的特殊性，主要包括以下类型：原生气孔：岩浆中气体逸出形成的圆形或椭圆形孔洞喷发角砾间孔隙：火山碎屑之间的空间冷凝收缩裂缝：岩浆冷却过程中体积收缩形成的裂隙次生溶蚀孔：玻璃基质和不稳定矿物溶解形成的不规则孔洞构造裂缝：构造运动形成的各向异性裂隙系统结构特点与形成机制火山岩孔隙结构的形成与岩浆性质、喷发方式和后期改造密切相关：原生孔隙主要受岩浆黏度和气体含量控制。低黏度岩浆（如玄武岩）形成的气孔连通性好；高黏度岩浆（如流纹岩）形成的气孔往往相互隔离。次生孔隙主要由玻璃基质蚀变和不稳定矿物溶解形成。火山岩常含大量玻璃，在地下水作用下易发生蚀变，形成沸石、蒙脱石等次生矿物，并伴随溶孔发育。裂缝系统则主要由冷却收缩和构造应力形成，是火山岩储层流体运移的主要通道。火山岩储层评价面临的主要挑战是极强的非均质性和各向异性。气孔、溶孔和裂缝共存的复杂孔隙系统使得渗流规律难以预测。研究表明，优质火山岩储层通常具有原生气孔保存较好、次生溶蚀发育、裂缝与孔隙良好连通的特点。在储层评价中，需综合应用多种测井和地球物理方法识别有利相带，精确表征孔隙-裂缝系统的空间分布。第五部分：孔隙结构与流体运移1储层物性孔隙结构决定基本物性参数流体力学控制流体在孔隙中的运动规律3多相流动影响油气水分布和运移特征4数值模拟预测宏观产能和采收率孔隙结构与流体运移的关系是油气储层开发的核心科学问题。孔隙结构决定了流体在储层中的分布方式、流动能力和产出规律，是连接微观机理与宏观开发效果的桥梁。不