本課程是資源勘查工程及石油工程專業(yè)的一門主干課程，是理論性與實(shí)用性強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課。油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)又名油藏地質(zhì)學(xué)，是連接石油地質(zhì)和油氣田開發(fā)地質(zhì)的一個(gè)重要的分支學(xué)科。通過本課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生全面了解油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)的基本理論與方法，主要包括油氣儲(chǔ)層的基本特征、形成與分布、儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層成巖作用、儲(chǔ)層非均質(zhì)性和敏感性、儲(chǔ)層地質(zhì)建模及儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)等內(nèi)容。        

《儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)》

第一章緒論

1、儲(chǔ)集巖：具有孔隙空間并能儲(chǔ)滲流體的巖石。

2、儲(chǔ)層：是地層的一部分，是能儲(chǔ)存和產(chǎn)出流體的那一部分巖層組或?qū)佣巍?/p>

3、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)：是研究?jī)?chǔ)層成因類型、特征、形成、演化、幾何形態(tài)、分布規(guī)律，還涉及儲(chǔ)層的研究方法和描述技術(shù)以及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)的綜合性地質(zhì)學(xué)科。

石油天然氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。

儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)是研究油氣儲(chǔ)層成因類型、特性、形成、演化、幾何形態(tài)、分布規(guī)律，還涉及儲(chǔ)層的研究方法和描述技術(shù)以及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)的綜合性地質(zhì)學(xué)科。

其主要研究?jī)?nèi)容有：（1）儲(chǔ)集巖的巖石類型；（2）儲(chǔ)集巖的巖石學(xué)特征；（3）儲(chǔ)集巖的主要含油物性；（4）成巖作用與孔隙演化研究；（5）儲(chǔ)集巖的微觀特征研究；（6）儲(chǔ)集巖體的形態(tài)、分布及連續(xù)性研究；（7）儲(chǔ)層形成條件；（8）儲(chǔ)集巖非均質(zhì)性研究；（9）儲(chǔ)層綜合研究方法及儲(chǔ)層描述技術(shù)；（10）儲(chǔ)層傷害的地質(zhì)因素探討；（11）儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)；（12）儲(chǔ)層地質(zhì)建模。

第二章沉積成因儲(chǔ)層巖石學(xué)特征及分類

1、碎屑巖的結(jié)構(gòu)：指碎屑顆粒的粒徑、形狀、圓度、球度、表面特征、分選性以及碎屑與填隙物之間的關(guān)系。

2、碎屑巖的構(gòu)造：指巖石組成部份的空間分布和排列方式。

3、層理：巖石中的礦物成分、顆粒結(jié)構(gòu)、顏色等，在垂向上的變化所顯現(xiàn)出的成層構(gòu)造。

4、層面構(gòu)造：在巖層的上層面或小層面出現(xiàn)的各種不平坦的沉積構(gòu)造。

1、簡(jiǎn)述砂巖的分類方案

2、簡(jiǎn)述碳酸鹽巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)及其特有的構(gòu)造碳酸鹽巖的礦物成分包括：主要碳酸鹽巖礦物、非碳酸鹽自生礦物、陸源碎屑礦物。碳酸鹽巖的特有的構(gòu)造有：縫合線構(gòu)造、生物骨架構(gòu)造、藻疊層構(gòu)造和藻紋層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造。

論述碎屑巖儲(chǔ)層主要的層理構(gòu)造類型的特征、成因及其環(huán)境意義（1）水平層理和平行層理

水平層理是紋層呈現(xiàn)直線狀互相平行，并且平行于層面，它是比較穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下，物質(zhì)從懸浮物或溶液中沉淀而成的，為一種低能環(huán)境。

平行層理是由平行而又幾乎水平的紋層狀砂組成的，它是較強(qiáng)水動(dòng)力條件下流動(dòng)水作用的產(chǎn)物，為高能環(huán)境。

（2）波狀層理

波狀層理特點(diǎn)是紋層呈對(duì)稱或不對(duì)稱的波狀，但總的方向平行于層面。主要是沉積介質(zhì)的波浪振蕩運(yùn)動(dòng)造成的。其形成于水介質(zhì)稍淺的地區(qū)。

（3）交錯(cuò)層理

交錯(cuò)層理通常分為板狀、楔狀和槽狀交錯(cuò)層理。可以確定古水流系統(tǒng)的一種層理類型

板狀交錯(cuò)層理層系間的界面為平面而且彼此平行，通常在層系底界有沖涮面，紋層內(nèi)常呈下粗上細(xì)的粒度變化，有的紋層向下收斂，在河流沉積中最為典型。

第四章碳酸鹽巖儲(chǔ)層沉積環(huán)境

1、畫圖并簡(jiǎn)述威爾遜的碳酸鹽巖沉積模式威爾遜的碳酸鹽沉積模式將碳酸鹽臺(tái)地分為九個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相帶，相當(dāng)于亞環(huán)境，由海向陸方向依次為：①盆地，②開闊陸棚，③碳酸鹽斜坡腳，④前斜坡，⑤生物礁，⑥臺(tái)地邊緣沙，⑦開闊臺(tái)地，③局限臺(tái)地，9臺(tái)地蒸發(fā)巖。其中①帶屬于深水盆地，②③帶為較深水環(huán)境，此三相帶均位于波基面以下，為弱至靜水的條件和低能環(huán)境。第④帶即斜坡亞環(huán)境，處于高能與低能過渡帶，第⑤、⑥帶是高能帶，形成礁灰?guī)r與顆粒巖，④、⑤、⑥帶是油氣儲(chǔ)集巖的分布地帶。

2、簡(jiǎn)述正常海洋潮坪環(huán)境及儲(chǔ)集巖發(fā)育特征正常海洋潮坪主要發(fā)育于潮濕氣候帶，因地下水位太低或受淡水沖洗，無蒸發(fā)鹽類礦物沉淀，但白云石化常見。分為潮上坪、潮間坪和潮下坪（p95）。

2、請(qǐng)結(jié)合實(shí)例論述湖泊碳酸巖儲(chǔ)層的沉積環(huán)境、沉積特征、沉積模式對(duì)中國(guó)東部中、新生代湖盆發(fā)育研究表明，碳酸鹽巖主要發(fā)育于湖盆演化的中晚期及斷陷湖盆活動(dòng)停止期。氣候濕熱不僅有利于淺灘、壩和生物礁、生物巖丘發(fā)育，在半深湖和深湖環(huán)境也有碳酸鹽巖發(fā)育，只要生儲(chǔ)蓋條件配置適宜，均可演化成含油氣層。

湖泊中發(fā)育腹足類、雙殼類及介形蟲等淡水生物群，在半成水及成水湖泊中可發(fā)育藻類、龍介蟲及部分有孔蟲等生物。

當(dāng)湖盆內(nèi)發(fā)育有局部小型水下隆起和碳酸鹽臺(tái)地時(shí)，在其頂部或邊緣斜坡帶，在適宜的條件下常演化為灘、壩或生物礁環(huán)境。

湖泊碳酸巖巖可概括為三類沉積模式，即湖礁，湖灘、壩及湖盆藻疊層石沉積模式（p110-p114）。

第五章儲(chǔ)層的主要物理性質(zhì)

1、孔隙度：巖石中孔隙體積與巖石總體積的比值。

2、有效孔隙度：巖石中能夠儲(chǔ)集和滲濾流體的連通孔隙體積于是總體積之比。

3、流動(dòng)孔隙度；于巖石中流動(dòng)著的流體體積相等的孔隙總體積與巖石總體積的比值。

4、絕對(duì)滲透率：巖石為某種流體100%飽和，而且與流體之間不發(fā)生物理一化學(xué)反應(yīng)，在壓力作用下巖石容許該流體通過能力的大小。

5、相滲透率：當(dāng)巖石為兩種或多種流體飽和時(shí)，對(duì)其中一種流體所測(cè)得的滲透率即為相滲透率。

6、相對(duì)滲透率：飽和多相流體的巖石中，每一種或某一種流體的有效滲透率與該巖石的絕對(duì)滲透率的比值稱為相對(duì)滲透率。

7、原始含油飽和度：油藏開發(fā)前，所測(cè)出的油層巖石孔隙空間中原有體積與巖石孔隙體積的比值稱為原始含油飽和度。

8、殘余油飽和度：殘余油是在油層內(nèi)處于不可流動(dòng)狀態(tài)的那一部分油，其所占總孔隙體積百分?jǐn)?shù)稱為殘余油飽和度。

9、巖石比表面：是度量巖石顆粒分散程度的物理參數(shù)，表示單位體積巖石中所有顆粒的總表面積。

1、簡(jiǎn)述孔隙度的影響因素

（1）分選性、粒度對(duì)碎屑巖及碎屑結(jié)構(gòu)儲(chǔ)集巖的孔隙度有明顯的影響；

（2）顆粒磨圓度對(duì)儲(chǔ)集巖孔隙度的影響；

（3）顆粒的填集作用對(duì)儲(chǔ)集巖孔隙度的影響；

（4）成巖作用對(duì)孔隙度的影響。

2、簡(jiǎn)述孔隙度與滲透率的關(guān)系

碎屑巖儲(chǔ)集巖的孔隙度和滲透率之間一般都有很好的相關(guān)性，可形成指數(shù)式關(guān)系。碳酸鹽巖的孔隙度與滲透率之間亦存在某種相關(guān)關(guān)系，但是在某些情況下，兩者之間又沒有很好的相關(guān)性，特別是有裂縫和溶洞發(fā)育的碳酸鹽巖，它們對(duì)儲(chǔ)集巖的平均滲透率的變化影響很大。

孔隙度和滲透率之間關(guān)系的差異主要受巖石結(jié)構(gòu)特征的影響，如孔隙的幾何形狀和大小、分布，控制孔隙度和滲透率的變化。

第六章儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)

1、孔隙結(jié)構(gòu)：是指巖石中孔隙和喉道的幾何形態(tài)、大小及其相互連通和配置的關(guān)系。

2、原生孔隙：是巖石沉積過程中形成的孔隙，它們形成后沒有遭受過溶蝕或膠結(jié)等重大成巖作用的改造。

3、次生孔隙：是巖石經(jīng)過成巖作用改造后產(chǎn)生的孔隙，最主要的類型是溶蝕孔隙，還有少數(shù)交代作用和膠結(jié)作用形成的晶間孔隙。

4、喉道：是孔隙系統(tǒng)中相對(duì)較小的、局限在兩個(gè)顆粒之間連通的狹窄空間部分。

1、簡(jiǎn)述砂巖儲(chǔ)集巖的孔隙與喉道類型

孔隙類型有：（1）原生孔隙：粒間孔隙、基質(zhì)內(nèi)微孔隙、礦物解離縫、紋理及層理縫；2）次生孔隙：溶蝕孔隙、次生加大膠結(jié)物晶間孔隙、縮小的粒間孔隙、擴(kuò)大的粒間孔隙、膠結(jié)物晶間微孔隙、貼粒縫；（3）裂縫孔隙：構(gòu)造裂縫、成巖裂縫。

喉道類型主要分為四種：（1）喉道是孔隙的縮小部分，（2）喉道是可變斷面收縮部分，（3）片狀喉道和彎片狀喉道，（4）管束狀喉道。

2、簡(jiǎn)述壓汞法研究孔隙結(jié)構(gòu)的基本原理其基本原理是：儲(chǔ)集巖的孔隙空間內(nèi)可以存在氣—水或油一水兩相流體，在個(gè)別階段還存在油一氣一水三相流體。采用壓汞法注入水銀時(shí)，因水銀為潤(rùn)濕相液體，欲進(jìn)入巖石孔隙系統(tǒng)并將其所含流體排驅(qū)處去，必須克服表面張力所產(chǎn)生的毛細(xì)管阻力。控制水銀進(jìn)入孔隙系統(tǒng)的是喉道大小而不是孔隙大小，所以在測(cè)量過程中求得與毛細(xì)管阻力平衡的毛細(xì)管力，以及壓入巖樣內(nèi)的水銀體積，就能求出與其對(duì)應(yīng)的某一定大小的喉道所連通的孔隙體積（見教材Page137）。

第七章成巖作用及其對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的影響1、成巖作用：沉積物沉積之后轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖直至變質(zhì)作用之前，或因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)重新抬升到地表遭受風(fēng)化以前所發(fā)生的物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物的作用，以及這些作用所引起的沉積物或沉積巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成分的變化。

2、同生成巖階段：沉積物沉積后至埋藏前所發(fā)生的變化與作用時(shí)期。

3、表生成巖階段：處于某一成巖階段的弱固結(jié)或固結(jié)的碳酸鹽巖、碎屑巖，因構(gòu)造作用抬升至地表或近地表，受大氣淡水的溶濾等作用所發(fā)生的變化與作用時(shí)期。

1、論述儲(chǔ)層的主要成巖作用類型及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的影響（1）壓實(shí)、壓溶作用

壓實(shí)作用是指沉積物沉積后在其上覆水層或沉積層的重荷下，或在構(gòu)造應(yīng)力的作用下，發(fā)生水分排出、孔隙度降低、體積縮小的作用。隨埋藏深度增加，碎屑顆粒接觸點(diǎn)上承受的壓力超過正常流體壓力時(shí)，溶解度增加，導(dǎo)致發(fā)生晶格變形和溶解，稱之為壓溶作用。壓實(shí)、壓溶作用使得孔隙縮小。

第八草儲(chǔ)層非均質(zhì)性

1、請(qǐng)指出儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響因素

影響儲(chǔ)層非均質(zhì)性的因素有：（1）沉積構(gòu)造的影響，包括儲(chǔ)層垂向上的粒序性，生物潛穴及生物擾動(dòng)，不同類型層理等對(duì)非均質(zhì)性的影響。（2）層內(nèi)不連續(xù)薄夾層對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響；（3）儲(chǔ)層的孔喉形狀、大小、分布，以及孔隙類型，粘土基質(zhì)等，是儲(chǔ)層微觀非均質(zhì)性的主要影響因素。

2、論述儲(chǔ)層非均質(zhì)性的概念、分類及其主要研究?jī)?nèi)容儲(chǔ)層的基本性質(zhì)在三維空間分布的不均一性或各向異性稱為儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。

按照碎屑巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性的規(guī)模，非均質(zhì)性分為五級(jí)，其分類及其主要研究?jī)?nèi)容如下（參見教材P.168~P.180）：

（1）微觀非均質(zhì)性。研究?jī)?nèi)容包括孔吼形狀、大小及分布，孔隙類型，粘土基質(zhì)等。

（2）基本巖性、物性。儲(chǔ)層基本巖性的研究?jī)?nèi)容主要是巖石的粒度分布、礦物組成、膠結(jié)物類型等；巖石物性的主要研究?jī)?nèi)容包括儲(chǔ)層的孔隙度、飽和度、滲流特征和敏感性。

（3）層內(nèi)非均質(zhì)性。其研究?jī)?nèi)容有粒度韻律性、層理構(gòu)造、滲透率差異程度及高滲段位置、層內(nèi)不連續(xù)薄泥質(zhì)夾層分布、頻率和大小、其他不滲透隔層、水平與垂直滲透率的比值等。

（4）平面非均質(zhì)性。主要研究?jī)?chǔ)層砂巖體的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性、連通性以及砂巖體內(nèi)滲透率、孔隙度等在平面上的非均質(zhì)性

（5）層間非均質(zhì)性。具體研究?jī)?nèi)容有：沉積層序特征、分層系數(shù)、砂巖密度、各砂層間非均質(zhì)程度、層間隔層、構(gòu)造裂縫及主力油層與非主力油層在剖面上的配置關(guān)系，高滲透層段的位置、平面分布及地質(zhì)成因。

第九章儲(chǔ)層發(fā)育的影響因素

1、論述影響儲(chǔ)層發(fā)育的主要因素有哪些方面（1）母巖性質(zhì)及物源供應(yīng)

母巖組合特征影響碎屑巖的成分及巖石類型，如長(zhǎng)石砂巖是富含長(zhǎng)石的母巖花崗巖等經(jīng)受風(fēng)化后被搬運(yùn)至沉積盆地中沉積形成的；物源供應(yīng)影響碎屑巖儲(chǔ)層及其孔隙的發(fā)育，如若物源供應(yīng)充足時(shí)，輸沙量大，搬運(yùn)和沉積作用快速，則碎屑巖相對(duì)沉積厚、分布廣，近源沉積物粗，成分和結(jié)構(gòu)成熟度低，可能富含基質(zhì)，從而影響原生粒間孔隙的發(fā)育；母巖組分的穩(wěn)定性影響碎屑巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性，若母巖的不穩(wěn)定組分含量高，在成巖過程中會(huì)被溶蝕而形成次生溶孔。

（2）巖石組分、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的影響都表現(xiàn)在對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的影響。如儲(chǔ)層中不穩(wěn)定成分較多時(shí)易形成溶蝕孔隙，粒度較粗、分選好、圓度好的砂巖的原生砂巖粒間孔隙比粒度細(xì)、分選及磨圓度差的砂巖發(fā)育好，具塊狀層理的巖石比具斜層理的巖石孔隙度發(fā)育好。

第十章巖漿巖、變質(zhì)巖、泥質(zhì)儲(chǔ)層

1、簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外常見的火山巖儲(chǔ)層巖石類型。

國(guó)外主要的火山碎屑巖儲(chǔ)層有：火山集塊巖、安山集塊巖、火山角礫巖、安山玄武質(zhì)火山角礫巖、斜長(zhǎng)流紋角礫巖等等；國(guó)內(nèi)主要的火山碎屑巖儲(chǔ)層有：安山質(zhì)、玄武質(zhì)、流紋質(zhì)火山碎屑巖最為常見。

2、簡(jiǎn)述火山巖相

由火山中心部位向外可分為六個(gè)巖相：（1）火山通道相、（2）次火山巖相、（3）爆發(fā)相、（4）噴溢相、（5）引爆角礫巖相和（6）噴發(fā)一沉積相。

3、簡(jiǎn)述常見的巖漿巖油氣藏的類型。

巖漿巖油氣藏的類型有：巖漿巖潛山油氣藏，斷塊型塊狀油氣藏，斷塊型層狀油氣藏，斷塊、巖性油氣藏，淺成侵入巖巖性油氣藏等。

4、簡(jiǎn)述變質(zhì)巖儲(chǔ)層的主要巖石類型及儲(chǔ)集空間類型。

國(guó)內(nèi)常見的變質(zhì)巖儲(chǔ)層的巖石類型以混合巖類為主，其次為片巖、片麻巖、粒變巖等區(qū)域變質(zhì)巖類以及碎裂變質(zhì)巖類。變質(zhì)巖發(fā)育多種成因的、多種形式的儲(chǔ)集空間。除了各種變晶、變余孔、洞、縫隙外，受后期構(gòu)造作用及風(fēng)化最用，還可發(fā)育各種淋溶和碎裂的孔、洞、縫。按成因可分為：結(jié)晶成因的儲(chǔ)集空間、構(gòu)造成因的儲(chǔ)集空間和物理風(fēng)化形成的儲(chǔ)集空間。

第十一章儲(chǔ)層綜合研究方法及其描述技術(shù)概述1、簡(jiǎn)述如何進(jìn)行地震相和測(cè)井相分析。

地震相分析步驟：（1）劃分地震層序；（2）層序標(biāo)志分析；（3）地震層序單元?jiǎng)澐郑唬?）地震相劃分；（5）地震相轉(zhuǎn)換為沉積環(huán)境或沉積相。

測(cè)井相分析步驟：（1）根據(jù)不同的巖性選擇相應(yīng)的測(cè)井曲線，碎屑巖儲(chǔ)層中常使用自然電位曲線或自然伽馬曲線及地層傾角測(cè)井。碳酸鹽巖儲(chǔ)層中除上述曲線外，主要采用密度測(cè)井、補(bǔ)償種子測(cè)井、成像測(cè)井等。（2）分析各種測(cè)井曲線的組合形態(tài)、幅度、接觸關(guān)系、巖性垂向變化等信息。

第十二章實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)在儲(chǔ)層研究中的應(yīng)用1、簡(jiǎn)述儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的主要方法和技術(shù)。

儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)室測(cè)試技術(shù)主要內(nèi)容見圖12-1。（239）

第十三章儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

1、單井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)：是指選擇取心井段長(zhǎng)、資料豐富的探井和評(píng)價(jià)井作為研究的重點(diǎn)，采用地質(zhì)錄井、地震、測(cè)井、石油、試采、試驗(yàn)分析等綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)某一口井的儲(chǔ)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2、區(qū)域儲(chǔ)層評(píng)價(jià)：是指在含油氣盆地中尋找并探明油氣田階段，主要應(yīng)用區(qū)域地質(zhì)和地震資料，結(jié)合少數(shù)鉆井和測(cè)井資料，對(duì)盆地內(nèi)可能的儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3、開發(fā)階段儲(chǔ)層評(píng)價(jià)：包括油藏評(píng)價(jià)階段、開發(fā)設(shè)計(jì)階段、方案實(shí)施階段及管理調(diào)整階段。