定量?jī)?chǔ)層地質(zhì)學(xué)講稿chp2-1Nppt課件

1、 儲(chǔ)層微觀非均質(zhì)性儲(chǔ)層微觀非均質(zhì)性 儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性一、巖石特征的非均質(zhì)性一、巖石特征的非均質(zhì)性1.結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性 碎屑顆粒的大小、分碎屑顆粒的大小、分選、磨圓等結(jié)構(gòu)特征選、磨圓等結(jié)構(gòu)特征目的目的 最小顆粒半徑與最大顆粒半徑的比值，最小顆粒半徑與最大顆粒半徑的比值， (minmax)劃分劃分 分選好分選好 (minmax)為為 0.40.7分選差分選差 (minmax)為為 0.4粒度劃分粒度劃分通常用通常用函數(shù)來(lái)劃分級(jí)別，即函數(shù)來(lái)劃分級(jí)別，即log2式中：式中：函數(shù)函數(shù)顆粒直徑，顆粒直徑，mm一、巖石特征的非均質(zhì)性一、巖石特征的非均質(zhì)性粒度劃分粒度劃分名稱名稱大

2、類大類1024256644210.50.250.125-10-8-6-2-10123670.06250.031250.015630.007280.003918巨礫粗礫中礫細(xì)礫巨砂粗砂45極細(xì)粉砂粘土細(xì)砂中砂細(xì)粉砂中粉砂粗粉砂極細(xì)砂礫砂粉 砂泥粒級(jí)名稱粒級(jí)名稱顆粒直徑(mm)顆粒直徑(mm)顆粒大小顆粒大小函數(shù)函數(shù)圖圖2-1 雙模態(tài)結(jié)構(gòu)定量模型關(guān)系圖雙模態(tài)結(jié)構(gòu)定量模型關(guān)系圖一、巖石特征的非一、巖石特征的非均質(zhì)性均質(zhì)性1.結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性 碎屑顆粒的大碎屑顆粒的大小、分選、磨小、分選、磨圓等結(jié)構(gòu)特征圓等結(jié)構(gòu)特征雙模態(tài)結(jié)構(gòu)雙模態(tài)結(jié)構(gòu)三模態(tài)結(jié)構(gòu)定量模型三模態(tài)結(jié)構(gòu)定量模型圖圖2-2 三模態(tài)結(jié)

3、構(gòu)定量模型關(guān)系圖三模態(tài)結(jié)構(gòu)定量模型關(guān)系圖2.巖石成分的非均質(zhì)性巖石成分的非均質(zhì)性要素要素 根據(jù)顆粒的成分和基質(zhì)的含量可建立巖石成分的非均根據(jù)顆粒的成分和基質(zhì)的含量可建立巖石成分的非均質(zhì)定量模型。質(zhì)定量模型。如果令基質(zhì)含量為如果令基質(zhì)含量為fm，雜基含量為，雜基含量為fr，則有其分界線方程為：，則有其分界線方程為： fma.frbfrfm5110 劃分劃分Cu 10高成熟高成熟 均質(zhì)均質(zhì) Cu 中中 等等 Cu 嚴(yán)重非均質(zhì)性嚴(yán)重非均質(zhì)性frfm5120 5frfmCu成分非均質(zhì)性的劃分可根據(jù)成分非均質(zhì)函數(shù)來(lái)確定，即定義：成分非均質(zhì)性的劃分可根據(jù)成分非均質(zhì)函數(shù)來(lái)確定，即定義：通?？啥x通?？啥xa

4、frfmCu,界限值定義為b1，b2，2.巖石成分的非均質(zhì)性巖石成分的非均質(zhì)性 圖2-3成分非均質(zhì)模型雜基含量fr%石英與長(zhǎng)石含量之和,fq+ff基質(zhì)含量fm%高成熟均質(zhì)中等成熟不成熟非均質(zhì)3.顆粒排列非均質(zhì)性顆粒排列非均質(zhì)性概念概念 指相同的顆粒成分和結(jié)構(gòu)時(shí)，顆粒間的接指相同的顆粒成分和結(jié)構(gòu)時(shí)，顆粒間的接觸關(guān)系的非均質(zhì)性。觸關(guān)系的非均質(zhì)性。內(nèi)容內(nèi)容 排列方式非均質(zhì)性和堆積方式非均質(zhì)性。排列方式非均質(zhì)性和堆積方式非均質(zhì)性。要素要素 沉積環(huán)境和成巖環(huán)境沉積環(huán)境和成巖環(huán)境沉積排列非均質(zhì)模型沉積排列非均質(zhì)模型沉積排列非均質(zhì)模型圖圖2-4 沉積排列非均質(zhì)模型沉積排列非均質(zhì)模型壓實(shí)排列非均質(zhì)模型壓實(shí)排列

5、非均質(zhì)模型圖2-5壓實(shí)排列非均質(zhì)模型圖2-6 顆粒堆積的非均質(zhì)性細(xì)顆粒均勻分布在粗顆粒之間細(xì)顆粒集中分布顆粒堆積的非均質(zhì)性顆粒堆積的非均質(zhì)性 指有多種不同粗顆粒共存時(shí)，粗細(xì)顆粒間的搭配為粗指有多種不同粗顆粒共存時(shí)，粗細(xì)顆粒間的搭配為粗細(xì)各自分離的特征。細(xì)各自分離的特征。均質(zhì)均質(zhì) 兩種不同粒級(jí)的顆粒在堆積時(shí)，如果是粗顆粒形成骨架，細(xì)顆粒充填于兩種不同粒級(jí)的顆粒在堆積時(shí)，如果是粗顆粒形成骨架，細(xì)顆粒充填于粗顆粒形成的粒間時(shí)，稱為均質(zhì)。雙模態(tài)充填式。粗顆粒形成的粒間時(shí)，稱為均質(zhì)。雙模態(tài)充填式。非均質(zhì)非均質(zhì) 相反如果其分布為粗細(xì)分離時(shí)，稱為非均質(zhì)。雙模態(tài)懸浮式。相反如果其分布為粗細(xì)分離時(shí)，稱為非均質(zhì)。

6、雙模態(tài)懸浮式。圖2-7 欠壓實(shí)模型壓力正常壓實(shí)區(qū)壓實(shí)前壓實(shí)后流體排出正常壓實(shí)區(qū)欠壓實(shí)區(qū)4.成巖作用的非均質(zhì)性成巖作用的非均質(zhì)性特征特征 同一層巖石的成巖作用的事件多少、事件的強(qiáng)弱程度的不均同一層巖石的成巖作用的事件多少、事件的強(qiáng)弱程度的不均一性，如異常壓實(shí)作用、碳酸鹽巖膠結(jié)作用的不同期限的非均一性，如異常壓實(shí)作用、碳酸鹽巖膠結(jié)作用的不同期限的非均質(zhì)性，礦物轉(zhuǎn)化的非均質(zhì)性等。質(zhì)性，礦物轉(zhuǎn)化的非均質(zhì)性等。欠壓實(shí)模型欠壓實(shí)模型4.成巖作用的非均質(zhì)性成巖作用的非均質(zhì)性膠結(jié)作用非均質(zhì)模型膠結(jié)作用非均質(zhì)模型受淡水影響受海水影響不受斷層滲濾流體影響的膠結(jié)作用受斷層滲濾流體影響的膠結(jié)作用沒受鄰層流體影響受鄰層

7、流體生油層影響沉積環(huán)境水體差異三角洲）鄰層影響受水體流動(dòng)影響圖2-8 膠結(jié)作用非均質(zhì)模型二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 1.孔隙大小非均質(zhì)性孔隙大小非均質(zhì)性概念概念 孔隙的幾何尺寸在空間位置發(fā)生的變化?？紫兜膸缀纬叽缭诳臻g位置發(fā)生的變化。100020050100500孔隙直徑mm累計(jì)百分?jǐn)?shù)二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 1.孔隙大小非均質(zhì)性孔隙大小非均質(zhì)性概念概念 孔隙的幾何尺寸在空間位置發(fā)生的變化?？紫兜膸缀纬叽缭诳臻g位置發(fā)生的變化。7525rr7525rrS或二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 1.孔隙大小非均質(zhì)性孔隙大小非均質(zhì)性描述參數(shù)描述參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差

8、標(biāo)準(zhǔn)差: r95r5 r84r16 r75r25 r65r35 r55r45 = 16.50 10.00 6.75 3.85 1.25分選系數(shù)分選系數(shù): 均質(zhì)系數(shù)均質(zhì)系數(shù): Si ri Ap = Smax rmax二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 1.孔隙大小非均質(zhì)性孔隙大小非均質(zhì)性不同三維孔隙的二維特征不同三維孔隙的二維特征管狀孔不同大小的橢圓管狀孔不同大小的橢圓切片qrlrs三維圓柱孔平面切片qsinslrr 圖2-11 管狀孔隙的切片特征二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 1.孔隙大小非均質(zhì)性孔隙大小非均質(zhì)性不同三維孔隙的二維特征不同三維孔隙的二維特征球形孔不同大小

9、的圓球形孔不同大小的圓圖2-12 球形孔隙隨機(jī)切片特征二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 球形孔不同大小的圓球形孔不同大小的圓圖圖2-12 球形孔隙隨機(jī)切片特征球形孔隙隨機(jī)切片特征00.5100.51圓半徑與球半徑之比rR100500累計(jì)百分?jǐn)?shù)RrRF22RrRRF22二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 1.孔隙大小非均質(zhì)性孔隙大小非均質(zhì)性三維特征描述參數(shù)三維特征描述參數(shù)變異系數(shù)變異系數(shù)c c= r 結(jié)構(gòu)優(yōu)度結(jié)構(gòu)優(yōu)度Gg r Gg = 結(jié)構(gòu)系數(shù)結(jié)構(gòu)系數(shù)Gs c Gs = y c變異系數(shù)變異系數(shù) y有效孔隙體積，有效孔隙體積， 玉門油田大于玉門油田大于0.691m 管狀結(jié)構(gòu)系

10、數(shù)管狀結(jié)構(gòu)系數(shù)p mr2 p = 8k二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 2.孔隙形態(tài)類型的非均質(zhì)性孔隙形態(tài)類型的非均質(zhì)性孔隙形態(tài)在平面上分布是千姿百態(tài)孔隙形態(tài)在平面上分布是千姿百態(tài)孔隙形態(tài)主要為管狀、球狀、片狀微裂縫）孔隙形態(tài)主要為管狀、球狀、片狀微裂縫）三維孔隙二維切片圓柱球體裂痕不規(guī)則孔隙圖2-14 不同三維孔隙的二維切片特征二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 2.孔隙形態(tài)類型的非均質(zhì)性?？紫缎螒B(tài)類型的非均質(zhì)性。描述參數(shù)描述參數(shù)迂曲度迂曲度 表明這種管狀孔隙的彎曲程度表明這種管狀孔隙的彎曲程度 p 式中 p 結(jié)構(gòu)系數(shù)，m r2/8k 流動(dòng)系數(shù)， m/m m 流動(dòng)孔隙度

11、，% m 有效孔隙度，%二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 2.孔隙形態(tài)類型的非均質(zhì)性。孔隙形態(tài)類型的非均質(zhì)性。描述參數(shù)描述參數(shù)比表面比表面柱狀孔柱狀孔 S總總 n 2 Vi S比比= = ( ) Vt i=1 ri Vt球形孔球形孔 4r2 3 S比比 = = (4/3)r3 r二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 3.孔隙分布的非均質(zhì)性孔隙分布的非均質(zhì)性概念概念 孔隙分布是指不同大小孔隙在薄片中出現(xiàn)的非均質(zhì)性，微觀孔隙分布是指不同大小孔隙在薄片中出現(xiàn)的非均質(zhì)性，微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究中孔隙分布的非均質(zhì)性不涉及不同大小孔隙的排列孔隙結(jié)構(gòu)研究中孔隙分布的非均質(zhì)性不涉及不同大小孔隙的

12、排列方式。方式。描畫描畫 孔隙分布在薄片中按不同大小的面積分布和個(gè)數(shù)分布，在每孔隙分布在薄片中按不同大小的面積分布和個(gè)數(shù)分布，在每一塊薄片中應(yīng)僅為一條分布曲線。一塊薄片中應(yīng)僅為一條分布曲線。圖圖2-15 分布非均質(zhì)示意圖分布非均質(zhì)示意圖二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 3.孔隙分布的非均質(zhì)性孔隙分布的非均質(zhì)性二維和三維分布特征二維和三維分布特征孔隙喉道喉道實(shí)際孔隙假設(shè)的孔喉圖圖2-16 孔隙與孔隙與“孔喉對(duì)比圖孔喉對(duì)比圖二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 3.孔隙分布的非均質(zhì)性孔隙分布的非均質(zhì)性二維和三維分布曲線二維和三維分布曲線0 20 40 60 80 100 120 018001000孔隙直徑mm體積分布mm3孔喉分布孔隙分布圖2-17 孔隙分布與孔喉分布對(duì)比圖配位數(shù) Z=4 Z=3 Z=4 Z=2孔隙半徑 r = 0.414R r = 0.165R r = 0.7321R r = 0.414R緊密堆積 疏松堆積二、孔隙特征的非均質(zhì)性二、孔隙特征的非均質(zhì)性 4.孔隙連通關(guān)系的非均質(zhì)性孔隙連通關(guān)系的非均質(zhì)性概念概念 連通關(guān)系的非均質(zhì)性指不同大小孔隙的配位數(shù)的差別和孔喉大小差