第二节 碎屑岩储集层
99%以上的储集层为沉积岩，其中又以碎屑岩和碳酸盐岩为主，1%为其它岩类储集层。所以按岩类可分以下三种类型储集层。
碎屑岩储集层的岩类包括：砾岩，含砾砂岩，中、粗砂岩，细砂岩及粉砂岩，其中物性最好的是中-细砂岩和粗粉砂岩。
一、碎屑岩储集层的孔隙类型
传统的观念认为砂岩储集层的孔隙类型以原生的粒间孔隙为主，只有很小一部分是次生的，并且都把次生孔隙（除了裂缝以外）解释为是地层出露地表时大气水淋滤的结果。直到1979年，自从施密特麦克唐纳（Schmidt）发表了“砂岩成岩过程中的次生储集孔隙”之后。人们对次生孔隙的概念、类型、识别标志、形成机制及意义才有了较明确的认识。 Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型：
①粒间孔隙：一般为原生孔隙。其孔隙度随埋深的增加有所降低，但降低的速度比粘土岩慢得多。
②特大孔隙：按Schmidt标准，超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属特大孔隙。多数为次生孔隙。
③铸模孔隙：是指砂岩中具有一定特征几何形状的介壳碎屑、碳酸盐粒屑、结晶矿物（盐、石膏、菱铁矿）被溶蚀后，保持原组构外形的那些孔隙。属于一种溶蚀的次生孔隙。 ④组分内孔隙：一切组分，如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙。可以是原生的（沉积的和沉积前），也可以是后生的（成岩过程及其后新生的）。
⑤裂缝：砂岩中裂缝较为次要，但如果沿裂缝发生较强烈的溶蚀作用时，它的作用就十分重要。
二、影响碎屑岩储集层储集性的因素
1、沉积作用对砂岩储层原生孔隙发育的影响
(1)矿物成分对原生孔隙的影响
矿物成份主要以石英、长石、云母。矿物成份对储集物性的影响主要视以下两个方面：
矿物的润湿性：润湿性强，亲水的矿物，表面束缚薄膜较厚，缩小孔隙空间，渗透性变差。
矿物的抗风化能力：抗风化能力弱，易风化成粘土矿物充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。
因此，长石砂岩较石英砂岩物性差。除长石外，其它颗粒矿物成份对物性影响不大。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响
包括大小、分选、磨圆、排列方式。
粒度和分选系数的影响
粒度：总孔隙度随粒径加大而减小。因为粒度小，分选差，磨圆差，较松散，比圆度好的较粗砂岩孔隙度大。渗透率则随粒径的增大而增加。因为粒径小，孔喉小，比表面积小，毛细管压力大。当分选系数一定时，渗透率的对数值与粒度中值成线性关系。
分选：粒度中值一定时：分选差的岩石，小颗粒充填大孔隙，使孔隙度、渗透率降低；分选好的岩石，孔渗增高。孔隙度、渗透率随着分选系数趋于1而增加，分选系数So2时，中细粒砂岩，孔隙度随So增大而缓慢下降；粗粒和极细粒砂岩，So增加时，孔隙度基本不变。
立方体排列：堆积最松，孔隙度最大，渗透率最高；斜方体排列：孔隙直径较小，渗透率低。磨圆度增高，储集物性变好。
(3)杂基含量对原生孔隙的影响
杂基：指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。代表沉积环境能量，在沉积作用的影响因素中最重要的因素是杂基含量。
杂基含量高，一般代表分选差，平均粒径也较小，喉道小，多为杂基支撑，孔隙结构差，其孔隙、渗透性也差。
2、成岩后生作用对砂岩储层物性的影响
压实作用：包括早期的机械压实和晚期的化学压溶作用。压实作用结果使原生孔隙度降低。
胶结作用：胶结物的含量、成份、类型对储集性有影响。含量高，粒间孔隙被充填，减少原生孔隙，连通性变
差，物性变差。泥质、钙-泥质胶结的岩石较松，物性较好；纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石致密，物性差。胶结类
型由接触式→接触→孔隙式→孔隙→基底式→基底式物性逐渐变差。
溶解作用：粗粒、孔隙水多或含有有机酸的砂岩，能溶解孔喉中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐，改善储层物性。
交代作用和重结晶作用：物性的改变要视被交代物和重结晶结果而定。
三、碎屑岩储集层的形成环境及分布
碎屑岩储集层的形成和分布，受古沉积条件及古构造条件的控制。一个沉积盆地内碎屑岩储集层发育情况，受沉积旋回的控制，一般在一个完整旋回的中后期所沉积的砂质岩，分
布广，厚度大，储集物性好，常常形成良好的碎屑岩储集层。
古构造条件对碎屑岩储集层的形成和分布也有影响。一般在盆地的斜坡带，碎屑物质经过机械分异作用，颗粒较均匀，圆度好，胶结物含量少，储集物性甚佳。在水下大型古隆起的顶部和翼部，由于湖水的冲洗作用，形成物性良好的碎屑岩储集层。
横向上碎屑岩储集层的分布主要是受沉积环境的控制，主要分布于砂岩体中。
砂岩体是指在一定的地质时期，某一沉积环境下形成的，具有一定形态、岩性和分布特征，并以砂质为主的沉积岩体。
舌状砂岩体可分为四个带：
主体：砂岩体近沉积物来源部分。砂岩百分含量高，横向连通性好。
核部：砂岩体中部、砂岩最发育的地段。以细砂岩为主，层间连通性好。
前缘带：砂岩体最前方和两侧边缘的砂岩体尖灭带。以粉砂岩为主，连通性较差。
断续分布带：介于砂岩体沉积区与泥岩沉积区之间的透镜体砂岩，以泥质粉砂岩为主。
1、冲积扇砂砾岩体
在干旱、半干旱气候区，山地
河流进入平原，在山的出
口堆积而形成的扇形砂砾沉积体。
岩性为砾、砂和泥质组成
的混杂堆积，粒度粗，分选差，成
份复杂，圆度不好。
物性特征：孔隙结构中等，各
亚相带的岩性特征有差别，
因此其渗透性和储油潜能也有变
化。其中以扇中的辫状河道
砂砾岩体物性较好，若邻近油源，可形成油气藏。
2、河流砂岩体
岩性由砾、砂、粉砂和粘土组成，以砂质为主，成分
复杂，分选差-中等。包括：
边滩砂岩体（属称点砂坝）：发育于河流中、下游弯
曲河道内侧（凸岸），为透镜状，由下到上，粒度由粗到
细的正粒序。中部储油物性较好，向上、向两侧逐渐变差。
河床砂砾岩体（属称心滩）：沿河道底部沉积。平面
呈狭长不规则条带状，走向一般与海岸线垂直或斜交；剖
面上呈透镜状，顶平底凸。物性一般中部好，向顶、向两
侧变差。渗透率变化较大。
3、三角洲砂岩体
三角洲是河流入湖或入海口流速降低而
形成的扇形沉积体，以砂岩为主，岩性偏细。
可分三个亚相带，各亚相带主要的砂体有：
三角洲平原：分流河道砂岩体，以粉砂
岩、砂岩为主，偏细。
三角洲前缘：水下分流河道；河口砂坝：
细、粉砂，分选好；远砂坝：粉砂、细砂和
少量粘土。
前三角洲：席状砂：砂质纯，分选好。
以前缘带的砂坝砂岩体和前三角洲的
席状砂岩体，分选好，粒度适中，为三角
洲储集层最发育的相带。
4、湖泊砂岩体
平行湖岸成环带状分布滨湖相、浅湖相、深湖相，砂体集中于滨湖区和浅湖区，这两区颗粒受波浪的淘洗，粒度适中，分选、磨圆好，胶结物多为泥质，浅湖区为泥质和钙质混合，相对来讲，浅湖区砂体物性优于滨湖区。
湖泊砂岩体为我国多数油田的储集层类型。
5、滨海砂岩体
滨海区由于波浪、沿岸流、潮汐、风的作用，破坏附近的三角洲可形成沿岸线呈带状、串珠状分布的砂坝；由于海水的频繁进退可形成超覆与退覆砂岩体。
超覆和退覆砂岩体：由于海进海退的频繁交替形成。海进砂岩体：下覆三角洲平原或其它海岸沉积物，不利生油。海退砂岩体：下伏海相页岩，是很好的生油岩，
滨海砂洲：平行海岸线分布。平面上呈狭长带状，形成较好的生储组合。剖面上呈底平顶拱的透镜状，由下到上粒度变粗。向上物性变好，向海一侧砂岩与页岩分界明显,渗透性好；向陆一侧砂岩渐变为页岩和粘土,富含泥质,渗透性变差。
走向谷砂岩体：在海进过程中的海岸上，沿单面山古地形陡崖或断层陡阶走向分布的滨海砂岩体，岩性以中、细砂为主，分选磨圆好，松散，物性好。
6、浊流砂岩体
浊流携带大量的泥砂在大陆斜坡到深海平原形成的扇形堆积体。由根部到前缘，由下部到上部，沉积物由粗变细，分选由差变好，前方和上部是分选较好的砂质沉积，可构成良好的储集层，浊积砂岩体发育在深水泥岩之中，有丰富的油源，构成了油气藏面积不大，但油层厚，储量大。
7、风成砂岩体
在大陆沙漠区、河岸附近，可形成风成砂丘。由成份纯、圆度好、分选佳、胶结弱的砂粒组成，无泥质夹层，厚度大，孔隙渗透性好，最有利的碎屑岩储集体。
在陆相沉积中，湖成（海岸）砂岩体往往同河床、三角洲、冲积扇、风成砂体混在一起，不同时期，不同成因的砂岩体有时连成一片，形成一个历时层状砂岩体。
第二节 碎屑岩储集层
99%以上的储集层为沉积岩，其中又以碎屑岩和碳酸盐岩为主，1%为其它岩类储集层。所以按岩类可分以下三种类型储集层。
碎屑岩储集层的岩类包括：砾岩，含砾砂岩，中、粗砂岩，细砂岩及粉砂岩，其中物性最好的是中-细砂岩和粗粉砂岩。
一、碎屑岩储集层的孔隙类型
传统的观念认为砂岩储集层的孔隙类型以原生的粒间孔隙为主，只有很小一部分是次生的，并且都把次生孔隙（除了裂缝以外）解释为是地层出露地表时大气水淋滤的结果。直到1979年，自从施密特麦克唐纳（Schmidt）发表了“砂岩成岩过程中的次生储集孔隙”之后。人们对次生孔隙的概念、类型、识别标志、形成机制及意义才有了较明确的认识。 Schmidt将碎屑岩孔隙类型分为5种类型：
①粒间孔隙：一般为原生孔隙。其孔隙度随埋深的增加有所降低，但降低的速度比粘土岩慢得多。
②特大孔隙：按Schmidt标准，超过相邻颗粒直径1.2倍的孔隙属特大孔隙。多数为次生孔隙。
③铸模孔隙：是指砂岩中具有一定特征几何形状的介壳碎屑、碳酸盐粒屑、结晶矿物（盐、石膏、菱铁矿）被溶蚀后，保持原组构外形的那些孔隙。属于一种溶蚀的次生孔隙。 ④组分内孔隙：一切组分，如颗粒、杂基、胶结物内出现的孔隙。可以是原生的（沉积的和沉积前），也可以是后生的（成岩过程及其后新生的）。
⑤裂缝：砂岩中裂缝较为次要，但如果沿裂缝发生较强烈的溶蚀作用时，它的作用就十分重要。
二、影响碎屑岩储集层储集性的因素
1、沉积作用对砂岩储层原生孔隙发育的影响
(1)矿物成分对原生孔隙的影响
矿物成份主要以石英、长石、云母。矿物成份对储集物性的影响主要视以下两个方面：
矿物的润湿性：润湿性强，亲水的矿物，表面束缚薄膜较厚，缩小孔隙空间，渗透性变差。
矿物的抗风化能力：抗风化能力弱，易风化成粘土矿物充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。
因此，长石砂岩较石英砂岩物性差。除长石外，其它颗粒矿物成份对物性影响不大。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响
包括大小、分选、磨圆、排列方式。
粒度和分选系数的影响
粒度：总孔隙度随粒径加大而减小。因为粒度小，分选差，磨圆差，较松散，比圆度好的较粗砂岩孔隙度大。渗透率则随粒径的增大而增加。因为粒径小，孔喉小，比表面积小，毛细管压力大。当分选系数一定时，渗透率的对数值与粒度中值成线性关系。
分选：粒度中值一定时：分选差的岩石，小颗粒充填大孔隙，使孔隙度、渗透率降低；分选好的岩石，孔渗增高。孔隙度、渗透率随着分选系数趋于1而增加，分选系数So2时，中细粒砂岩，孔隙度随So增大而缓慢下降；粗粒和极细粒砂岩，So增加时，孔隙度基本不变。
立方体排列：堆积最松，孔隙度最大，渗透率最高；斜方体排列：孔隙直径较小，渗透率低。磨圆度增高，储集物性变好。
(3)杂基含量对原生孔隙的影响
杂基：指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。代表沉积环境能量，在沉积作用的影响因素中最重要的因素是杂基含量。
杂基含量高，一般代表分选差，平均粒径也较小，喉道小，多为杂基支撑，孔隙结构差，其孔隙、渗透性也差。
2、成岩后生作用对砂岩储层物性的影响
压实作用：包括早期的机械压实和晚期的化学压溶作用。压实作用结果使原生孔隙度降低。
胶结作用：胶结物的含量、成份、类型对储集性有影响。含量高，粒间孔隙被充填，减少原生孔隙，连通性变
差，物性变差。泥质、钙-泥质胶结的岩石较松，物性较好；纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石致密，物性差。胶结类
型由接触式→接触→孔隙式→孔隙→基底式→基底式物性逐渐变差。
溶解作用：粗粒、孔隙水多或含有有机酸的砂岩，能溶解孔喉中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐，改善储层物性。
交代作用和重结晶作用：物性的改变要视被交代物和重结晶结果而定。
三、碎屑岩储集层的形成环境及分布
碎屑岩储集层的形成和分布，受古沉积条件及古构造条件的控制。一个沉积盆地内碎屑岩储集层发育情况，受沉积旋回的控制，一般在一个完整旋回的中后期所沉积的砂质岩，分
布广，厚度大，储集物性好，常常形成良好的碎屑岩储集层。
古构造条件对碎屑岩储集层的形成和分布也有影响。一般在盆地的斜坡带，碎屑物质经过机械分异作用，颗粒较均匀，圆度好，胶结物含量少，储集物性甚佳。在水下大型古隆起的顶部和翼部，由于湖水的冲洗作用，形成物性良好的碎屑岩储集层。
横向上碎屑岩储集层的分布主要是受沉积环境的控制，主要分布于砂岩体中。
砂岩体是指在一定的地质时期，某一沉积环境下形成的，具有一定形态、岩性和分布特征，并以砂质为主的沉积岩体。
舌状砂岩体可分为四个带：
主体：砂岩体近沉积物来源部分。砂岩百分含量高，横向连通性好。
核部：砂岩体中部、砂岩最发育的地段。以细砂岩为主，层间连通性好。
前缘带：砂岩体最前方和两侧边缘的砂岩体尖灭带。以粉砂岩为主，连通性较差。
断续分布带：介于砂岩体沉积区与泥岩沉积区之间的透镜体砂岩，以泥质粉砂岩为主。
1、冲积扇砂砾岩体
在干旱、半干旱气候区，山地
河流进入平原，在山的出
口堆积而形成的扇形砂砾沉积体。
岩性为砾、砂和泥质组成
的混杂堆积，粒度粗，分选差，成
份复杂，圆度不好。
物性特征：孔隙结构中等，各
亚相带的岩性特征有差别，
因此其渗透性和储油潜能也有变
化。其中以扇中的辫状河道
砂砾岩体物性较好，若邻近油源，可形成油气藏。
2、河流砂岩体
岩性由砾、砂、粉砂和粘土组成，以砂质为主，成分
复杂，分选差-中等。包括：
边滩砂岩体（属称点砂坝）：发育于河流中、下游弯
曲河道内侧（凸岸），为透镜状，由下到上，粒度由粗到
细的正粒序。中部储油物性较好，向上、向两侧逐渐变差。
河床砂砾岩体（属称心滩）：沿河道底部沉积。平面
呈狭长不规则条带状，走向一般与海岸线垂直或斜交；剖
面上呈透镜状，顶平底凸。物性一般中部好，向顶、向两
侧变差。渗透率变化较大。
3、三角洲砂岩体
三角洲是河流入湖或入海口流速降低而
形成的扇形沉积体，以砂岩为主，岩性偏细。
可分三个亚相带，各亚相带主要的砂体有：
三角洲平原：分流河道砂岩体，以粉砂
岩、砂岩为主，偏细。
三角洲前缘：水下分流河道；河口砂坝：
细、粉砂，分选好；远砂坝：粉砂、细砂和
少量粘土。
前三角洲：席状砂：砂质纯，分选好。
以前缘带的砂坝砂岩体和前三角洲的
席状砂岩体，分选好，粒度适中，为三角
洲储集层最发育的相带。
4、湖泊砂岩体
平行湖岸成环带状分布滨湖相、浅湖相、深湖相，砂体集中于滨湖区和浅湖区，这两区颗粒受波浪的淘洗，粒度适中，分选、磨圆好，胶结物多为泥质，浅湖区为泥质和钙质混合，相对来讲，浅湖区砂体物性优于滨湖区。
湖泊砂岩体为我国多数油田的储集层类型。
5、滨海砂岩体
滨海区由于波浪、沿岸流、潮汐、风的作用，破坏附近的三角洲可形成沿岸线呈带状、串珠状分布的砂坝；由于海水的频繁进退可形成超覆与退覆砂岩体。
超覆和退覆砂岩体：由于海进海退的频繁交替形成。海进砂岩体：下覆三角洲平原或其它海岸沉积物，不利生油。海退砂岩体：下伏海相页岩，是很好的生油岩，
滨海砂洲：平行海岸线分布。平面上呈狭长带状，形成较好的生储组合。剖面上呈底平顶拱的透镜状，由下到上粒度变粗。向上物性变好，向海一侧砂岩与页岩分界明显,渗透性好；向陆一侧砂岩渐变为页岩和粘土,富含泥质,渗透性变差。
走向谷砂岩体：在海进过程中的海岸上，沿单面山古地形陡崖或断层陡阶走向分布的滨海砂岩体，岩性以中、细砂为主，分选磨圆好，松散，物性好。
6、浊流砂岩体
浊流携带大量的泥砂在大陆斜坡到深海平原形成的扇形堆积体。由根部到前缘，由下部到上部，沉积物由粗变细，分选由差变好，前方和上部是分选较好的砂质沉积，可构成良好的储集层，浊积砂岩体发育在深水泥岩之中，有丰富的油源，构成了油气藏面积不大，但油层厚，储量大。
7、风成砂岩体
在大陆沙漠区、河岸附近，可形成风成砂丘。由成份纯、圆度好、分选佳、胶结弱的砂粒组成，无泥质夹层，厚度大，孔隙渗透性好，最有利的碎屑岩储集体。
在陆相沉积中，湖成（海岸）砂岩体往往同河床、三角洲、冲积扇、风成砂体混在一起，不同时期，不同成因的砂岩体有时连成一片，形成一个历时层状砂岩体。