作者：《气藏工程》编写组
出版社：石油工业出版社
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气藏工程试读：
内容提要本书针对天然气开发中经常遇到的实际问题，从基本概念、基本理论和基本方法入手，系统地介绍了气藏工程及其相关知识在现场生产中的应用与实践，内容包括地质基础、气藏渗流基础理论、井筒流体力学、气井试井、气藏动态分析、储量及可采储量计算、气藏数值模拟、气藏开发等。
本书可供气田开发工程方面的管理人员、技术人员、科研人员，以及有关院校的师生参考使用。
图书在版编目（CIP）数据
气藏工程／《气藏工程》编写组编．—北京：石油工业出版社，2017.11（天然气工程技术培训丛书）
ISBN 978-7-5183-2144-5
Ⅰ．①气… Ⅱ．①气… Ⅲ．①气藏工程－技术培训－教材 Ⅳ．①TE37
中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第238428号
出版发行：石油工业出版社（北京安定门外安华里2区1号 100011）网 址：www.petropub.com编辑部：（010）64251682 图书营销中心：（010）64523633
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2017年11月第1版 2017年11月第1次印刷
787×1092毫米 开本：1/16 印张：16.5
字数：380千字
定价：58.00元（如出现印装质量问题，我社图书营销中心负责调换）
版权所有，翻印必究《天然气工程技术培训丛书》编委会
主 任：马新华
副主任：熊建嘉 徐春春 廖仕孟 钱治家 谢 军
成 员：胡勇 文明 余刚 李超英 罗大明 党录瑞 梅林 胡昌权 李欣 钟克修 罗明 方进 许清勇 何玉贵 钟俊 陈克勤 冷一奎 刘文忠 冯青平 冉红斌 艾天敬 朱愚 钟国春 徐红鹰 阳梓杰 谭攀峰 李永树 罗立然 陈凤 颜文全 宋伟 徐立 苟文安 梁兵 刘桂 余致理 谭红 廖建《气藏工程》编写组
主 编：周 敏
副主编：张 娜 苟文安 刘 桂 余致理 蒋 昊
成 员：郝春雷 项 梁 成艳玲 张 伟 周道勇 华 青 苏元华 陈 虎 杨兴梅 陆秀林 肖仁维序
川渝地区是世界上最早开发利用天然气的地区。作为我国天然气工业基地，西南油气田经过近60年的勘探开发实践，在率先建成以83天然气为主的千万吨级大气田的基础上，正向着建设300×10m战略大气区快速迈进。在生产快速发展的同时，油气田也积累了丰富的勘探开发经验，形成了一整套完整的气田开发理论、技术和方法。
随着四川盆地天然气勘探开发的不断深入，低品质、复杂性气藏越来越多，开发技术要求随之越来越高。为了适应新形势、新任务、新要求，油气田针对以往天然气工程技术培训教材零散、不够系统、内容不丰富等问题，在2013年全面启动了《天然气工程技术培训丛书》的编纂工作，旨在以书载道、书以育人，着力提升员工队伍素质，大力推进人才强企战略。
历时3年有余，丛书即将付梓。本套教材具有以下三个特点：
一是系统性。围绕天然气开发全过程，丛书共分9册，其中专业技术类3册，涵盖了气藏、采气、地面“三大工程”；操作技能类6册，包括了天然气增压、脱水、采气仪表、油气水分析化验、油气井测试、管道保护，编纂思路清晰、内容全面系统。
二是专业性。丛书既系统集成了在生产实践中形成的特色技术、典型经验，还择要收录了当今前沿理论、领先标准和最新成果。其中，操作技能类各分册在业内系首次编撰。
三是实用性。按照“由专家制定大纲、按大纲选编丛书、用丛书指导培训”的思路，分专业分岗位组织编纂，侧重于天然气生产现场应用，既有较强的专业理论作指导，又有大量的操作规程、实用案例作支撑，便于员工在学习中理论与实践有机结合、融会贯通。
本套丛书是西南油气田在长期现场生产实践中的技术总结和经验积累，既可作为技术人员、操作员工自学、培训的教科书，也可作为指导一线生产工作的工具书。希望这套丛书可以为技术人员、一线员工提升技术素质和综合技术能力、应对生产现场技术需求提供好的思路和方法。
谨向参与丛书编著与出版的各位专家、技术人员、工作人员致以衷心的感谢！2017年2月·成都前言《气藏工程》是以气藏为研究对象，以渗流力学、岩石物理学、天然气流体力学、天然气地质学、物理化学等学科为理论基础，以数学、计算机科学、经济学等学科为研究工具，以高效开发天然气资源为目的的一门综合性边缘学科。
气藏工程从油藏工程发展而来，形成于20世纪初期，发展于20世纪中叶，定型于20世纪末期。气藏工程的研究对象是整个气藏，它以天然气勘探的结果为起点，通过进一步的气藏地质研究，对气藏的储量规模和产气能力做出评价，然后再结合经济分析，对气藏开发方案做出设计并进行实施，同时对天然气生产过程进行监测。气藏工程紧紧围绕储量、产能和效益三大主题开展工作。为适应天然气工程迅速发展、提高天然气工程专业技术队伍整体素质，按照建成中国天然气工业基地的要求，丛书编委会组织编著了《天然气工程技术培训丛书》，其中技术类包括《气藏工程》《采气工程》《地面集输工程》。《气藏工程》编写的目的主要突出与现场实际工作的结合，因此，书中对基础理论部分直接引用结果，原则上不进行理论推导，需要深入了解请参考相关专业书籍。本书由长期从事天然气工程的技术人员编制完成，重点是突出现场应用，可作为现场从事天然气工程工作的技术人员的培训书籍。《气藏工程》由周敏担任主编，由张娜、苟文安、刘桂、余致理、蒋昊担任副主编。全书由前言和相对独立的八章组成。前言、第四章由周敏、苟文安、刘桂编写；第一章、第二章由成艳玲、周敏、余致理、蒋昊编写；第三章由周道勇、陈虎、肖仁维编写；第五章、附录一由张娜、肖仁维编写；第六章由项梁、杨兴梅编写；第七章由张伟、陆秀林编写；第八章由郝春雷、刘桂编写；附录二、附录三由华青、余致理编写；部分图件由苏元华绘制。《气藏工程》由许清勇主审。参加审查的人员有方进、冯青平、唐凯、杨江海、庞宇来、陈章文、汪小平等。
在《气藏工程》编写过程中，得到了许多领导和专家的指导、支持和帮助，在此表示诚挚的谢意！
由于编写组的知识和能力有限，本书还存在许多的缺陷和错误，望使用者提出宝贵意见，以便今后不断地完善。《气藏工程》编写组2016年12月第一章 地质基础第一节 构造及圈闭类型一、地质构造
沉积岩形成以后，其原始岩层的状态多是水平的，但在野外见到的水平岩层甚少，而多为倾斜的、弯曲的甚至是断开的。地层的变形（或变位）造成的各种地层形态称为地质构造。
产生地质构造的原因是地壳运动。地球自形成以来，地壳就不停地运动着。当地壳运动剧烈，由量变引起质变时，就显现出巨变的面貌。原来的汪洋大海可上升成高山峻岭，原来的高山可陷落成低地或海洋。地壳的运动力使已形成的岩层发生变形和断裂，形成褶皱、断层，有时也促使地壳某一部分上升或下降，造成沉积物的间断和缺失。（一）褶皱构造
地壳中的沉积岩在构造运动的影响下改变了原始产状，使水平岩石层变成了各式各样的弯曲形状，但未丧失其连续完整性，这样的构造称为褶皱构造（图1－1）。图1－1 西南某地区下三叠统薄层石灰岩中的褶皱构造
褶皱构造与气藏的形成有着极为密切的关系，特别是在背斜构造中，常常储存有丰富的天然气资源，因而也就成为勘探工作的主要对象。为了准确而迅速地找到气藏，充分了解褶皱构造的基本特征是极其必要的。
褶曲是褶皱构造的基本单位，是岩层的一个弯曲，是地壳中广泛发育的构造形态。在天然气勘探工作中，对褶曲的研究是最基本的工作之一。
褶曲的基本类型可分为背斜褶曲和向斜褶曲，它们之间互相依存，共存于一个统一体中（图1－2、图1－3）。图1－2 背斜和向斜示意图1～5代表地层由老到新图1－3 向斜、背斜的平面和剖面图
背斜的核部由较老的岩层组成，翼部由较新的岩层组成，新岩层对称重复出现在老岩层的两侧，横剖面上的形态是向上弯曲；向斜与背斜相反，核部由较新的岩层组成，翼部由较老的岩层组成，老岩层对称重复出现在新岩层的两侧，横剖面上的形态是向下弯曲。
实际工作中，不能简单地根据形态的向上弯曲或向下弯曲来区分背斜或向斜，而必须根据两翼产状确定为褶皱岩层后，再依据核部、翼部岩层的新老关系，确定是背斜还是向斜。（二）断层构造
断裂是指岩层受力后发生了脆性变形而丧失了岩层原有连续完整性的一种构造。
破裂面两侧岩层未发生显著相对位移的断裂构造称为裂缝；沿破裂面两侧岩层发生了显著相对位移的断裂构造称为断层。1．裂缝1）裂缝的概念
裂缝有构造裂缝与非构造裂缝之分。岩石在构造运动中受力的影响而形成的裂缝，称为构造裂缝；岩石在非构造作用或外力作用影响下形成的裂缝，统称为非构造裂缝。例如，成岩过程中因压缩和失水形成的裂缝，温度的影响产生的风化裂缝，以及冰川、山崩、地滑、地下水等原因形成的裂缝，均为非构造裂缝。在岩石中分布最广，占最重要地位的是由构造运动引起的构造裂缝。2）裂缝的几何分类（1）根据裂缝的产状与岩层产状的关系，分为走向裂缝、倾向裂缝和斜交裂缝。（2）根据裂缝产状与褶曲轴向的关系，分为纵裂缝、横裂缝和斜裂缝。（3）根据裂缝面与岩层面的关系，分为直交裂缝、斜交裂缝和平裂缝。3）裂缝的力学成因分类
根据裂缝的力学成因可分为张裂缝和剪裂缝。张裂缝有张开的裂口，常分布于褶曲的转折端及其附近，且与岩层面垂直；裂缝常被别的物质充填而形成岩脉或矿脉。剪裂缝在地层中成对出现，其中一组比一组发育，两组裂缝约成90°交角，裂缝紧闭或微裂开，延伸较远，方向稳定。2．断层
断层是指岩层在地壳运动的影响下发生了破裂，并沿破裂面有显著位移的构造。断层在地壳中的分布相当广泛，其规模大小不一，延伸长度从几米到数千公里，断距从几米到数千米。断层的发生、发展与褶曲之间在时间上、空间上都有着成因上的联系。深大断裂对于区域地质构造有明显的控制作用。
断层与天然气气藏的关系具有两重性，一方面使气藏受到破坏；另一方面，断层在适当的条件下形成断层遮挡类型的气藏，而且对于断块气藏的形成、分布起着一定的控制作用。1）断层要素
断层要素是指断层的各个组成部分，包括断层面、断层线、断层的两盘、断距等（图1－4）。（1）断层面就是岩层的破裂面，沿破裂面两侧的岩层发生了明显的相对位移。断层面可以是平面，也可以是曲面，其产状可以是直立的、倾斜的或近于水平的，并且可以用走向、倾向、倾角来表示。
断层面在绝大多数情况下不是一个面，而是相对运动的两岩块形成的一个破碎带。破碎带的宽度从几十厘米到几十米不等，其中常形成砾石按一定方向排列的断层角砾岩，可以指示岩层相对运动的方向。（2）断层线是指断层面与地面的交线，反映了断层延伸的方向。断层线可以是直线，也可以是曲线。（3）在断层面两侧的岩层，称为断层的两盘。若断层面是倾斜的或近于水平的，则在断层面之上的称为上盘，在断层面之下的称为下盘；若断层面是直立的，则按岩块相对于断层走向的方位来描述，如称为东盘、西盘或称为北盘、南盘。沿断层面相对上升的又称为上升盘，相对下降的称为下降盘。（4）断层两盘上相邻两点相对位移的距离称为断距。
①总断距（真断距）是指断层两盘上相邻两点，在发生相对位移动以后，沿断层面错开的实际距离，如图1－5所示ab间的距离即为总断距。
②走向断距是总断距在断层面走向方向上的投影，如图1－5所示的ac和bd。
③倾向断距是总断距在断层面倾斜方向上的投影，如图1－5所示的ad和cb。
④水平错开是指倾向断距的水平分量（即在水平面上的投影），如图1－5中的ae。
⑤地层断距是指同一岩层错开后，两盘上对应层之间的垂直距离，即地层缺失或重复的真厚度；铅直地层断距指同一岩层沿铅直方向上错开的距离，又称落差（图1－5）。图1－4 断层要素示意图图1－5 正断层的某些断距
断层的两盘在有相对位移时，往往是既沿倾向又沿走向错动，若只沿倾向错动，则总断距与倾向断距相合，无走向断距；若只沿走向错动，则只有走向断距，无倾向断距。当岩层水平时，地层断距和铅直地层断距相合。（5）偏斜角是指断层两盘相对位移的方向和断层走向线的夹角（图1－4）。偏斜角是断层分类的补充标志。2）断层的分类（1）按断层两盘沿断层面相对位移的方向可分为正断层、逆断层和平移断层（图1－6）。图1－6 断层的分类
上盘相对下降、下盘相对上升的断层称为正断层。正断层在钻井剖面中有地层缺失现象。
上盘相对上升、下盘相对下降的断层称为逆断层。逆断层在钻井剖面中有地层重复现象。
断层的两盘沿断层面发生了相对运动，而无明显的上升或下降的断层称为平移断层。其特点是断层面较陡，走向比较稳定。（2）断层的几何分类。
①按断层面产状与岩层产状关系，可分为走向断层、倾向断层与斜交断层，断层面的走向分别与岩层走向一致或与倾向一致或与其斜交。
②按断层面产状与褶曲的关系，可分为纵断层、横断层与斜断层，断层面的走向分别与褶曲轴的走向平行、垂直或斜交。3）断层的组合形式
地壳中的断层不是孤立存在的，而是成组成群地分布于地壳内，它们有共同的成因联系和分布规律。
断层在剖面上的组合形式有阶梯状断层、地堑、地垒和互叠状断层。
断层在平面上的组合形式有平行式断层、斜列式断层和同心状或放射状断层。3．断层在构造图上的表示方法
不同类型的断层在构造图上的表示方法不同（图1－7）。正断层切割背斜，构造等高线不穿过断层，断层线为两条直线；逆断层切割背斜，构造等高线在两条断层平行线中互相穿插，在穿插区域内断层上盘断层线用实线表示，下盘断层线用虚线表示；平移断层和直立断层的断层线是一条直线。图1－7 断层在构造图上的表示（三）地层间的接触关系
沉积岩层之间的接触关系可分为整合接触、假整合接触和不整合接触（图1－8）。图1－8 地层间的接触关系示意图1．整合接触
当沉积地区处于相对稳定的条件下时，形成连续沉积的地层。其特征是岩层层理面相互平行、时代相互连续、岩性逐渐变化。2．假整合接触
在沉积过程中，地壳运动使沉积区上升，并超过了侵蚀基准面，其结果是使得沉积作用有较长时期的中断，然后又一次下降接受沉积。这样便在地层剖面中显示出缺失一部分地层，形成了沉积间断。因此在上下两套地层之间就存在一个假整合面，假整合面上保留有侵蚀、风化的痕迹，这种接触关系称为假整合接触。3．不整合接触
沉积岩由于强烈的地壳运动而产生褶曲、断裂、强烈的变质作用、岩浆侵入及喷发活动。其后又因地壳的上升，经过长期沉积间断，风化剥蚀后，地壳再次下沉，接受沉积。其特征是新老地层的产状完全不同，其间有地层缺失，并有明显的风化剥蚀现象。这种新老地层间的接触面称为不整合面。
不整合接触与油气藏的形成有密切关系。不整合面可以作为油气运移的通道；同时不整合面附近可以形成各种类型的圈闭，有利于油气的储集。二、构造与气藏圈闭
天然气聚集和保存成气藏的3个基本条件是储层、盖层和圈闭。圈闭是具有一定几何形态的储层与盖层的集合，构成一个向上和周边封闭的烃类只进不出的储集容器。
圈闭是确定气藏位置、规模、形态、特征的关键因素，因此气藏类型主要取决于圈闭类型。在各种圈闭的形成中，地应力起着不可缺少的作用。油气圈闭有多种分类方法，按储层的形态可划分为层状、块状和不规则状圈闭；按圈闭周边的封闭状况可分为全封闭型、半封闭型和少封闭型圈闭；按圈闭的规模和开采价值可分为工业性和非工业性圈闭。而最具实质性和实践意义的则是按成因的分类，通常可分为4大类。（一）构造圈闭
常见的构造圈闭有背斜圈闭、断层—构造圈闭、底辟圈闭和裂缝圈闭。1．背斜圈闭
上半空间闭合的背形盖层构成封闭气藏的遮挡边界。2．断层—构造圈闭
断层—构造圈闭也称为断背斜圈闭。除包括背形、半背形、鼻状背形、挠曲、单斜等各种形态的盖层外，断层构成封闭气藏遮挡边界的一部分。3．底辟圈闭
除刺穿体周边的上翘盖层外，刺穿体构成封闭气藏遮挡边界的一部分。4．裂缝圈闭
除盖层外，产生裂缝系统的储层本身致密脆性岩体成为裂缝性气藏封闭边界的一部分。
前三种既是构造成因圈闭又是构造形态圈闭，后一种则仅仅是构造成因圈闭，形态上属于不规则类型。（二）地层圈闭
常见的地层圈闭有超覆或尖灭圈闭、岩性圈闭、物性圈闭、礁体圈闭和侵蚀圈闭。1．超覆或尖灭圈闭
除盖层外，储层是超覆或尖灭边界组成封闭气藏遮挡边界的一部分。2．岩性圈闭
除盖层外，储层中非渗透性岩类（泥质岩、膏盐岩等）对镶嵌其中的具储渗性能的岩类（河道相、冲积相、滩相等孔隙性砂岩或碳酸盐岩）构成封闭气藏边界的一部分。3．物性圈闭
除盖层外，同一类储层中物性变差部分对具储层物性的一部分构成封闭气藏边界的一部分。4．礁体圈闭
除盖层外，礁组合周边非渗透性围岩组成封闭气藏遮挡边界的一部分。5．侵蚀圈闭
侵蚀圈闭也称为古地貌圈闭、古风化壳圈闭。除侵蚀古地貌上覆的盖层外，充填侵蚀沟槽、侵蚀的洼地的致密岩类，或风化面上的储层侵蚀边界构成封闭气藏遮挡边界的一部分。（三）水动力圈闭
除盖层外，边水或底水的动力作用构成油气藏遮挡或封闭的一部分。（四）复合型圈闭
气藏的圈闭条件，由多种类型复合而成。常见的有以下几种：1．岩性—构造复合圈闭
多见于我国东部地区众多的断陷盆地中，储渗体大多为古近系—新近系的河流湖泊相的大小透镜状砂体。含气砂体为背斜构造所控制，每个砂体可以有自己独立的气水界面，且常为断层复杂化，成为独立的岩性—背斜或岩性—断层—背斜的复合圈闭气藏。2．裂缝—构造复合圈闭
多见于我国西部地区，特别是四川盆地，储渗体为古生界和中生界海相低孔低渗的碳酸盐岩，由构造缝沟通各种孔隙的岩体，不仅大小形态不一，而且边界是不明确或模糊的。储渗体中裂缝的分布具有极大的非均质性，组成的裂缝圈闭和构造部位有密切关系，大多为拱曲构造所控制。每个裂缝有自己独立的气水关系，同样常常为断层复杂化，成为裂缝—背斜或裂缝—断层—背斜的复合圈闭气藏。3．侵蚀—构造复合圈闭
侵蚀—构造复合圈闭在我国的西部地区、四川盆地、鄂尔多斯盆地中有重大发现。储渗体为古生界古侵蚀风化面上较薄的碳酸盐岩储层，经侵蚀形成储层缺失区或缺失沟槽，与背斜或单斜构造搭配形成复合成因的圈闭。例如川东地区的五百梯—门西石炭系白云岩气田。从最新勘探形式看，整个气田包括西部的大天池构造带北段五百梯反冲构造、中部的南雅向斜北半部分和东部的南门场构造带门西反冲构造。气田的东西边界分布是两个反冲前沿断裂和相应的坳陷带，北部边界为气田向北的倾没，南部上倾边界则为储层的剥蚀尖灭，形成侵蚀—构造的复合型圈闭。
鄂尔多斯盆地的靖边奥陶系白云岩气田在构造上为区域性平缓西倾的大单斜。奥陶系的储层向东和向北物性变差，孔、洞、缝总孔隙率降低，形成气田东部上倾方向的圈闭边界。因此靖边气田是一种物性—侵蚀—构造的复合型圈闭。4．潜山圈闭
埋藏潜山的全部致密围岩和盖层，构成封闭气藏的遮挡边界。潜山内幕构造可以有各种不同的形态，潜山圈闭在我国华北和华中地区的古生界中相当普遍。5．角度不整合圈闭
由侵蚀面以下，不同构造形态的储层、上覆盖层和储层侵蚀面的上覆盖层共同构成封闭气藏的遮挡边界。第二节 地层及沉积相一、地层
地层是指某一地质历史时期沉积保存下来的一套岩层（岩层是指各种成层的岩石）。
自然界中所见到的地层总是成层的。根据沉积规律和实践证明：地层在正常情况下，老者（先沉积）在下，新者（后沉积）在上，这就是地层层律，但地层层律只适用于正常的沉积岩层。若地层遭受了剧烈的构造运动，如倒转褶皱等，改变了原有正常位置，该定律就不适用了。同时地层之间往往有各式各样的关系，如层与层之间的接触关系，可以说明沉积是否连续或间断。地层的接触关系是地壳运动的重要记录之一，接触关系代表了两个不同沉积阶段所形成的两套地层，接触是很好的自然分界面。根据地层厚度（沉积厚度）还可推断地壳在沉积时的升降幅度。因此，研究地层接触关系和地层厚度对分析地壳运动、划分和对比地层、恢复地质发展史等具有重要意义。
地壳中层层重叠的地层，构成了地壳历史的天然物质记录（地质历史发展过程的记录）。地壳的发展历史具有明显的阶段性和不可逆性，这在生物界的发展过程中非常明显。生物的演化是由低级到高级，由简单到复杂，因此，可以根据生物的发展演变把整个地质历史划分成不同阶段。根据各门类生物出现的先后顺序及生物演变的趋势来确定所含化石地层的相对时代。在地质历史时期中，各个时代的地层中都保存有大量的古生物化石。
长期以来，由于生产发展的需要，研究人员根据地层接触关系、岩石的特性（岩石的结构、构造、矿物成分反映某一地质时期的发展阶段和沉积环境）、古生物化石分析了地壳上的地层及其层序，把全部地层按所形成的先后时间顺序分成了许多层段，并给每个层段都取了一个特有的名称，使每一个具有专门名称的层段都占有一个特定的时间间隔。二、地质时代及其与地层的关系
地层的年龄就是地层的地质时代。地层的绝对年龄可根据岩石中所含的放射性元素所具有的恒定蜕变速度来计算。
地层形成时间的相对新老关系称为相对地质时代。在正常情况下，后形成的地层总是盖在先形成的地层上，越在上面的地层，其时代（年龄）越新，越在下面的地层，其时代（年龄）越老。
组成地壳的岩层，其形成经历了一定的时间，在一定时间内形成的岩层占有一定的空间。因此，地壳的形成具有一定的阶段性，这种阶段性在时间上就是地质时代单位，空间上就是地层单位。我国地层会议对地质时代及地层单位作了统一规定（表1－1、表1－2）。表1－1 各级地层单位对比表表1－2 地层单位和地质时代单位对照表
国际上对地质时代单位和地层单位作的统一规定称为国际性单位。它是以古生物演化的不同阶段作为基本根据划分的。地质时代单位划分为宙、代、纪、世、期，而相应于各个时代所形成的地层划分为宇、界、系、统、阶。此外还有大区域的次一级的地层单位“带”，以及为了反映一个地区的沉积环境特征，根据地层的岩性特征为标准进行划分的地层单位：群、组、段、带，使用范围是小区域性的、地方性的，是属于地方性地层单位。群是地方性最大的地层单位，适用于一定自然地理区，往往用地理名称命名，群可以相当统、大于统、等于系或大于系，但不能等于界。组是地方性基本地层单位，组可以相当于阶、略小于阶或大于阶、相当于统（表1－1）。
代、纪、世代表连续不断的时间延续，所有的时间单位都是连续的，中间没有缺失。而对某地区的地层，却不一定完整无缺，其中总不免有许多间断。因此地层单位则必须把全世界的地层加起来通盘考虑，才能形成完整的地层体系。为了叙述和作图表方便，地层系统的各个单位均采用国际统一规定的符号来表示。如太古宇以Ar表示，白垩系以K表示。用以表示地层单位的符号称为地层代号（表1－3）。
关于地质时代和地层的顺序、单位、符号及其对应关系，见表1－3、表1－4。表1－3 地质时代及地层顺序对照表（根据中国地层表2014年2月资料更新）续表
四川盆地是我国重要的沉积盆地之一，目前在四川盆地中发现大量的油气资源，是中国重要的天然气生产基地，四川盆地地层的顺序、单位、符号及其对应关系见表1－4。表1－4 四川盆地地层顺序对照表续表续表三、沉积相
在一定沉积环境中所形成的岩石组合称为沉积相。沉积环境包括在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学性质、地球化学条件及水体深浅等。岩石组合是指岩石的成分、颜色、结构、构造以及各种岩石的相互关系和分布情况等。不同的沉积环境所形成的岩石组合不同，一定的岩石组合又反映了一定的沉积环境。一定的沉积环境所生成的岩石具有一定的岩石特征、古生物特征及厚度特征等，这些特征就是当时沉积环境的物证。
天然气、石油的生成和分布与沉积相密切相关，尤其是生油气岩和储油气岩的形成和分布是受一定沉积相控制的。
在沉积环境中起决定作用的是自然地理条件，按自然地理条件的不同，把沉积相分为陆相、海相和海陆过渡相。（一）陆相沉积特征
在大陆上较低洼的地方接受沉积，所形成的沉积相称为陆相。由于大陆环境多变，受气候和地形等因素影响较大，因此沉积物成分复杂。陆相沉积形成的岩石以碎屑岩及黏土岩为主，岩石成分以含较多的陆相矿物（高岭土等）为主要特征，缺乏海绿石等矿物，岩相及厚度变化较大。生物多以陆生植物和淡水动物为主。陆相沉积中有残积相、坡积—坠积相、洪积—山麓相、河流相（冲积相）、淡水湖相、咸水湖相、沙漠相等沉积，其中尤其以湖相沉积、河流相沉积最为重要，河成砂岩、湖成砂岩以及湖成介壳灰岩等是主要的储油气岩。陆相生油气条件最好的是淡水湖相，因为生物繁茂，在半深水及深水的还原环境下，生物死亡后又得以保存，有利于向天然气和石油转化。黑色或灰黑色的黏土岩是良好的生油气岩系。因此陆相沉积中常具有良好的生、储油气条件。（二）海相沉积特征
在海洋中形成的沉积相称为海相。海相沉积以碳酸盐岩（化学岩、生物化学岩）和黏土岩为主，碎屑岩次之。碎屑岩成分单纯，当其主要粒级含量大于75%者为分选性（碎屑的大小是不均一的，其粒度的均匀程度称为分选性）好；小于50%者为分选性差；两者之间为分选性中等和圆度（碎屑颗粒搬运途中的磨圆程度）好。粒度随离岸距离由粗变细，离岸愈远粒度愈细，更远则是黏土沉积。海相沉积分布广，层位稳定，容易进行地层对比。同时海相沉积含有特殊的矿物，如海绿石等。沉积环境由氧化环境变成还原环境。海相生物丰富多样，有底栖生物、浮游生物及游泳生物等。
根据海水深度把海洋分为滨海、浅海、半深海、深海等4个海区，相应的可划分为4个对应的沉积相。各区沉积特征如下：（1）滨海相：滨海区位于涨潮线与退潮线之间。沉积以碎屑岩为主，成分单纯，多为单成分砾岩和石英砂岩。碎屑的圆度及分选性均好，常见交错层理以及波痕、泥裂、雨痕等层面构造。滨海相岩体沿海岸呈带状分布，横向变化大。（2）浅海相：浅海是指退潮线与水深200m之间的地区。氧气和阳光充足，最适宜生物生长，特别是底栖生物大量繁殖。此外，还有其他的浮游生物及游泳生物。由于生物大量聚集，可以形成生物灰岩。浅海相黏土岩粒度均匀，主要沉积在较深水部位，为水平层理。浅海相化学岩种类繁多，以石灰岩为主，还有铁、硅、锰、铝、磷等沉积。因此，浅海沉积种类多，化石丰富，分布广，岩性及厚度均稳定。（3）半深海相及深海相：半深海是水深200～2000m的地带，深海是水深大于2000m的地区。这些地区由于距海岸远，接受沉积物少，加之水深，波浪、阳光和氧气均无法影响，故无底栖生物，仅有少数的浮游生物。据海洋勘查证明沉积物多为各种软泥，所以，沉积以纯灰岩为主。
海相沉积在温暖潮湿的浅海地区是各种各样生物繁殖的良好场所，这就为石油和天然气的生成提供了丰富的物质来源，当条件适合时，生物就可转化为油、气。同时海相砂岩、粗粉砂岩和具有缝洞的碳酸盐岩均可构成良好的储油、气岩层。因此，海相沉积不但具备生油、气条件，而且具备储油、气条件。（三）海陆过渡相沉积特征
在海洋和陆地交互的地区，形成海陆过渡环境，接受海陆过渡相的沉积，称为过渡相。过渡相与海相和陆相相毗邻，呈过渡关系。比较重要的过渡相为潟湖相和三角洲相，其中三角洲相沉积含油气意义尤为重要。三角洲地区聚集有丰富的有机质，而且沉积速度快，埋藏迅速，具备十分有利的生、储油气条件。同时三角洲地区还发育多种良好的孔隙性砂岩体，对油气藏的形成极为有利。（四）碳酸盐岩沉积相
碳酸盐沉积物的主要矿物构成是方解石、文石和白云石，这些矿物是一些易溶矿物。温暖、清洁的浅水海域是碳酸盐产生的最有利环2＋2＋－3境。海水中以离子状态存在的大量碳酸盐类（Ca、Mg、HCO等）在条件适合时便通过化学作用和生物化学作用转化为碳酸盐矿物沉积下来。在这个转变过程中，由生物和生物活动所提供的沉积物在数量上占有最大比例。
碳酸盐岩沉积相带有多种划分方式，在此着重介绍威尔逊（Wilison，1975）模式。
Wilison模式归纳了陆棚上碳酸盐岩台地和边缘温暖浅水环境中碳酸盐岩沉积类型的地理分布规律，把碳酸盐岩划分为3个大沉积区、9个相带、24个标准微相。
以横切陆棚边缘的剖面，从海至陆9个相带依次为：盆地相；开阔陆棚（广海陆棚）相；碳酸盐岩台地的斜坡脚（或盆地边缘）相；碳酸盐岩台地的前斜坡（或台地前缘斜坡）相；台地边缘的生物礁相；簸选的台地边缘砂（或台地边缘浅滩）相；开阔台地（或陆棚澙湖）相；局限台地相；台地蒸发岩（或蒸发岩台地）相。
有关各相带的沉积特征如下：（1）盆地相。位于波基面和氧化界面以下，水深几十米至几百米，为静水还原环境。主要为深海沉积物和浊积岩沉积。（2）开阔陆棚相（广海陆棚相）。位于风暴浪基面以下，典型的较深的浅海沉积环境，水深几十米至一百米，一般为氧化环境。富含生物化石的泥灰岩和石灰岩，多见生物扰动构造。（3）碳酸盐岩台地的斜坡脚相（或盆地斜坡相或盆地边缘相）。位于碳酸盐岩台地的斜坡末端；水体深度与开阔陆棚相相似，一般位于波基面以下，但高于氧化界面。沉积物为由远洋浮游生物及来自相邻的碳酸盐岩台地的细碎屑组成；为薄层、层理完好的碳酸盐岩，夹少量黏土质及硅质夹层。（4）碳酸盐岩台地的前斜坡相（或台地前缘斜坡相）。为深水陆棚和浅水碳酸盐岩台地的过渡沉积；位于波基面以下，但高于氧化界面，主要由各种碎屑（灰砂，或细粒碳酸盐岩）组成，堆积在向海的斜坡上。广海生物十分丰富。（5）台地，边缘的生物礁相。生态特征取决于水体的能量、斜坡陡峻程度、生物繁殖能力、造架生物的数量、黏结作用、捕集作用、出露水面的频率以及后来的胶结作用。
生物建造可分为3种类型：灰泥丘或生物碎屑丘；圆丘礁台或斜坡；格架建筑的环礁。
主要由块状石灰岩和白云岩组成，几乎全由生物组成，也有许多生物碎屑。（6）簸选的台地边缘砂相（或碳酸盐岩台地边缘浅滩相）。一般位于海平面之上到5～10m水深的范围内，颗粒碳酸盐岩主要呈沙洲、海滩、扇形或带状的滨外坝或潮汐坝，或风成沙丘岛。颗粒受波浪、潮汐或沿岸海流的簸选，比较洁净。（7）开阔台地相。位于台地边缘之后的海峡、澙湖及海湾中，因此也可以用陆棚澙湖或台地澙湖来命名。此环境水较浅，由数米至几十米，盐度正常，适合各种生物生长，沉积物只要是灰泥质颗粒碳酸盐岩及生物礁。（8）局限台地相（半封闭—封闭的台地）。真正的澙湖，环境水较浅，海水循环受到很大限制，盐度显著提高。主要沉积物为灰泥质颗粒岩、泥岩及白云岩。（9）台地蒸发岩相。此带经常位于海平面之上，仅在特大高潮或特大风暴时才被水淹没。为潮上带，干热地区的潮上盐沼地或萨巴哈沉积均为此带典型代表。主要岩石类型为白云岩及石膏或硬石膏，可是交代成因。常与红层共生。第三节 岩 石
由各种矿物组成的复杂结合体叫岩石。根据其成因可将组成地壳的岩石分为三大类：岩浆岩、沉积岩与变质岩。一、岩浆岩
岩浆岩是岩浆在一定地质作用的影响下，侵入地壳或喷出地表，经冷却凝固、结晶而形成的岩石。
岩浆是处于地壳内部高温、高压状态的含有大量挥发物的硅酸盐熔融体。岩浆的温度超过1000℃，压力在几千个大气压以上，其主223要化学成分是SiO和A1O。当地壳运动使地壳本身出现薄弱地带时，岩浆就会侵入薄弱地带，该现象称为岩浆活动。岩浆喷出地表称为火山作用。
岩浆岩在一个地方过于发育，反映岩浆活动频繁，一般对油气保存是不利的。二、沉积岩
沉积岩是指早期形成的岩石经过物理的、化学的破坏作用，在地质外力（流水、风吹、日晒等）的作用下，在水盆（海、湖、河）或陆地表面某些地方沉积起来而形成的岩石。
从油气地质的角度考虑，可把沉积岩归纳为3种类型：碎屑岩、黏土岩、碳酸盐岩。（1）碎屑岩：碎屑岩由碎屑颗粒和胶结物组成，碎屑含量超过50%，碎屑之间由胶结物所胶结。碎屑颗粒以石英及长石为主，胶结物则由铁、钙、硅、黏土等组成。碎屑之间的孔隙，有的全为胶结物所充填，有的则未完全充填而存在部分孔隙空间。
按照碎屑颗粒直径的大小，碎屑岩可分为砾岩（粒径>1mm）、砂岩（粒径为1～0.1mm）、粉砂岩（粒径为0.1～0.01mm）。
碎屑岩是储存石油、天然气的岩层之一。（2）黏土岩：黏土岩是沉积岩中最常见的一种岩石，约占沉积岩总体积的50%～60%。主要是由直径<0.1mm的黏土矿物所组成的岩石。
黏土岩类型主要是依据层理构造划分，具有薄层页状层理的黏土岩称为页岩；厚层块状的黏土岩则称为泥岩。
黏土岩因成分不同而具有不同颜色。成分单一的高岭土黏土岩和3＋水白云母黏土岩多呈白色、浅灰色、浅黄色；含Fe化合物的黏土2＋岩多为红褐色；含Fe化合物的黏土岩多呈黑灰色或灰绿色；含有机质的黏土岩多呈黑色、灰黑色或深褐色。有机质含量愈高，岩石的颜色愈深。
黏土岩的颜色还可以作为判断沉积环境的标志之一。如黑、灰黑、灰绿等色的黏土岩，为还原环境的产物；红、褐色的黏土岩为氧化环境的产物。
富含有机质并在还原环境下形成的黏土岩，是良好的生油气层，但因黏土岩颗粒太细，一般不能成为储油气层。根据一定的条件，黏土岩可成为生油气层或作为储油气层的盖层。3（3）碳酸盐岩：碳酸盐岩的主要成分是方解石（CaCO）和白32云石[CaMg（CO）]。此外还含有少量的菱铁矿、石膏、黏土、氧化铁以及石英碎屑等。生物化石是碳酸盐岩的重要组成部分，介壳灰岩、藻灰岩等几乎全部由生物化石组成。碳酸盐岩根据其成分为可分石灰岩和白云岩。
①石灰岩主要由方解石组成。颜色多样，有深灰、灰、褐、灰白、黄、浅红等颜色。含有机质多时则呈灰黑色。其结构形式繁多：有碎屑结构、生物结构、鲕状结构、结晶状结构等。根据其成因和结构，石灰岩可分为若干类型，常见的有碎屑石灰岩、焦石灰岩、鲕状石灰岩、结晶石灰岩等。
②白云岩主要是由白云石组成。白云岩的成因有两种：一种是原生白云岩，另一种是次生白云岩。
a．原生白云岩，在沉积过程中，在含盐浓度高的条件下，水体32中的[CaMg（CO）]达到过饱和状态，白云岩直接从水体中沉淀而形成。原生白云岩多呈层状，层位稳定，延伸范围广，多为粉晶或泥晶结构，常常以石膏、岩盐夹层形式出现，很少见到生物化石。
b．次生白云岩，它是石灰岩被富含镁离子的地下水发生交代作用而形成的白云岩。其反应过程是镁离子交代钙离子而形成白云石。2＋3322＋Mg＋2CaCO→CaMg（CO）＋Ca
次生白云岩一般重结晶作用明显，结晶白云石颗粒较粗。
碳酸盐岩在地壳中分布较广，是石油、天然气最重要的生、储岩石。从现有资料表明，碳酸盐岩油气田储量占地壳内油气总储量的60%。三、变质岩
变质岩是由原来的岩石（岩浆岩或沉积岩）受到高温、高压等因素的影响，改变了原来岩石的成分、结构，发生了变质作用而形成的岩石。由于强烈的地壳运动及伴生的岩浆活动，以及其他因素综合作用的结果，使岩石在广大区域范围内发生变质作用，称为区域变质。区域变质的结果，使形成的变质岩多具有结晶结构和片理结构。如石英砂岩变成石英岩，石灰岩变成大理石岩。一般来说，岩石的变质作用对油、气的生成和保存都是不利的。
在地壳中，岩浆岩（包括变质的沉积岩）约占地壳体积的95%，其主要分布在地壳深处，在地壳表面分布面积仅占25%。沉积岩（包括变质的沉积岩）占地壳体积的5%，一般呈薄薄的一层，分布在地壳的上部，其平面分布范围占地表面积的75%。世界上已发现的石油和天然气，99%以上都是储藏在沉积岩中，仅有1%以下储藏在岩浆岩和变质岩中，因此，进一步认识沉积岩对油气开采具有重要意义。第四节 储 层一、储层类型
石油和天然气储集在地下岩石的孔隙、裂缝之中。因此，把具备了储集石油和天然气的孔隙性能（包括孔隙、孔洞、裂缝）和油、气流动的渗透性能（使油气流动、聚集、储存）的岩层称为储油、气岩层，简称为储层，即可以储集油、气的岩层称为储层。其中储集油的岩层称为油层，储集气的岩层称为气层。
储层的类型多种多样，按其岩石性质的不同可以分为3种类型。（一）碎屑岩储层
碎屑岩储层包括砂岩、砂砾岩和砾岩等碎屑沉积岩。储集空间主要是沉积和成岩过程中形成的原生孔隙（碎屑颗粒间），次生孔隙或裂缝也可以成为储集空间。储层的好坏，取决于岩石颗粒大小、分选程度及胶结物性质。此类储层的储量占已探明的油、气储量的40%以上。我国的大庆、大港、胜利、克拉玛依等油气田的主要产油气层都属于这类储层。（二）碳酸盐岩储层
碳酸盐岩储层包括石灰岩、白云岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩和鲕状灰岩等。储层成分较简单，岩性较稳定，多为化学和生物－化学沉积。已探明的油、气储量有一半以上在这类储层中。我国的四川地区、河北任丘、陕甘宁、塔里木等地区的油气田大多是碳酸盐岩储层。
碳酸盐岩成为储层是由于储层除在成岩过程中形成原生孔隙和裂缝外，往往经受很大的次生变化，形成次生的缝缝洞洞，改善了储层的性能。因此，碳酸盐岩储层与碎屑岩储层相比，其缝缝洞洞储集空间具有多样性和分布不均一性等特点。1．储集空间具有多样性
碳酸盐岩储集空间由孔隙、孔洞、裂缝组成。裂缝又分原生裂缝和次生裂缝。
碳酸盐岩储层的几种储集空间是彼此联系、互相影响、互相依存的。因此，碳酸盐岩储层往往由多种储集空间所组成。2．储层缝洞分布具有不均一性
缝洞发育的程度在横向、纵向上的变化均较大。在同一构造部位上，不同层位的储层，因岩性不同，其缝洞发育程度不同；同一储层，在不同的构造部位上，因岩石的受力不同，缝洞发育的程度也不一；同一储层内，因岩性及次生变化的差异，缝洞在纵向和横向上的变化也极大。
由于缝洞发育的不均一性，碳酸盐岩储层在横向上可划分为若干个缝洞区；在纵向上可划分为若干个渗透层段。缝洞的纵横向变化构成若干个互不相通的裂缝系统，同一储层可具有多个产层段和多裂缝系统。由于这种突变性，在实际气井的钻探中经常遇到在同一气田上的高产井周围往往出现小（微）产气井或干井。我国四川盆地碳酸盐岩储层均有多产层和多裂缝系统的特点。（三）其他岩类储层
这类储层主要包括岩浆岩、变质岩和泥质沉积岩。岩石都是致密的，由于风化、剥蚀作用或强烈的构造运动，形成次生的孔洞或裂缝而成为储集空间。这类储层在发现的油气田中占比较小。二、储集空间类型
岩层中具有能储存和渗流流体的空隙才可形成储层，而不同类型的储集岩储集空间既有共性，又存在差异。（一）碳酸盐岩储集空间类型1．孔隙类型
由于碳酸盐岩储层岩性变化大、储集空间类型多、物性参数无规则，以及孔隙空间系统的多次改造等特点，使其储集空间类型成为碳酸盐岩储层研究中的重要问题，从而也形成了多种分类方案。1）按形态分类
碳酸盐岩储集空间按形态分为孔、洞、缝三大类。孔（粒间—晶间孔隙）：主要为原生孔隙，包括粒间、晶间、粒内生物骨架等孔隙，其空间的分布较规则。洞（溶洞—溶解孔隙）：主要为次生孔隙，包括溶洞或晶洞（无充填者为溶洞，有结晶质充填者为晶洞），碳酸盐岩易于溶解的性质是形成这类储集空间的原因，它们大多是以缝、孔为基础，经水溶蚀而成，并多发育在古溶蚀地区及不整合面以下。缝（裂缝—基质孔隙）：岩石受应力作用而产生的裂缝。应力主要是构造力，也包括静压力、岩石成岩过程中的收缩力等。缝不但可作为储集空间，在油、气运移过程中还起着重要的通道作用。孔、洞、缝三大类中，又各自包括多种亚类（表1－5）。2）按主控因素分类
碳酸盐岩储集空间按其主控因素可分为3类。（1）受组构控制的原生孔隙。这类孔隙的发育受岩石的结构和沉积构造控制，可分为粒间孔隙、遮蔽孔隙、粒内孔隙、生物骨架孔隙、生物钻孔孔隙及生物潜穴孔隙、鸟眼孔隙、收缩孔隙、晶间孔隙，粒内孔隙、生物骨架孔隙和生物钻孔孔隙及生物潜穴孔隙又可合称为生物孔隙。
由于碳酸盐沉积固结迅速，加之它们在水中的溶解性以及对其他成岩作用（白云岩化）的敏感性，以致很难保存原生孔隙的本来面貌。即使得以保存，原生孔隙的实际展布也将在很大程度上受有无胶结物填充的控制。表1－5 碳酸盐岩主要储集空间类型表（熊琦华，1987）（2）溶解作用形成的次生孔隙。溶解孔隙，又称溶孔，是碳酸盐矿物或伴生的其他易溶矿物被地下水、地表水溶解后形成的孔隙。其特点是形状不规则，有的承袭了被溶蚀颗粒的原来形状，边缘圆滑，有的在边壁上见有不溶物残余。溶解孔隙既可发生于后生阶段，如不整合面下的岩溶带，也可发生于成岩晚期和早期（准同生阶段），后者一般多见于近岸浅水地带沉积物暴露水面的时候。此类孔隙主要有粒内溶孔和溶模孔隙、粒间溶孔、其他溶孔和溶洞，以及角砾孔隙。（3）碳酸盐岩的裂缝。裂缝的分类方法很多，从成因上可分为构造缝、成岩缝、沉积—构造缝、压溶缝和溶蚀缝。3）按形成时间分类
按形成时间可将碳酸盐岩储集空间分为原生孔隙和次生孔隙。（1）原生孔隙：指在沉积和成岩过程中所形成的孔隙，包括各种粒间孔隙。在结晶灰岩或白云岩中的晶间孔隙及沿晶粒节理面的空隙（结晶颗粒不属次生重结晶或白云岩化形成）、粒内孔隙（部分鲕内）、生物孔隙以及成岩缝等。美国学者哈博将原生孔隙细分为生物骨架孔隙、泥砂孔隙和砂孔隙。（2）次生孔隙：指碳酸盐岩形成之后，经历各种次生变化，如溶解、重结晶、白云岩化及构造应力作用等所产生的孔隙或裂缝，包括溶蚀（解）孔缝、多数的晶间孔隙、构造缝、层间缝、压溶缝以及角砾孔隙等。4）按孔径大小分类
按孔径大小可将碳酸盐岩储集空间分为7种类型。溶洞的孔径大于2mm；溶孔的孔径大小为1.0～2.0mm；粗孔的孔径大小为0.5～1.0mm；中孔的孔径大小为0.25～0.5mm；细孔的孔径大小为0.1～0.25mm；很细孔的孔径大小为0.01～0.1mm；极细孔的孔径小于0.01mm。
按孔径大小也可将碳酸盐岩储集空间分为隐孔隙（孔径小于0.01mm）和显孔隙（孔径大于0.01mm）。5）其他分类
美国学者阿尔奇提出的基质结构的分类（类型I致密结晶质；类型II白垩质；类型Ⅲ颗粒状或糖粒状）及其据孔隙直径大小分类（0.01mm、0.1mm、1mm）。按照流体渗滤及几何特征不同把裂缝性碳酸盐岩孔隙空间系统分为裂缝孔隙系统和基块孔隙系统。2．喉道类型
由于碳酸盐岩的渗透能力不仅取决于孔隙空间的多少及大小，而且与孔隙结构类型、孔隙中管壁的光滑程度等因素有关，碳酸盐岩储层的孔隙结构十分复杂。
吴元燕（1996）按成因将喉道分为以下5种类型。图1－9 碳酸盐岩的孔隙喉道类型（吴元燕，1996）（1）构造裂缝型：喉道宏观呈片状，相对较长、较宽、较平直，根据裂缝宽度分为大裂缝型喉道（宽度大于0.1mm）、小裂缝型喉道（宽度0.01～0.1mm）和微裂缝型喉道（宽度小于10μm）[图1－9（a）]。（2）晶间隙型：该类喉道为白云石或方解石晶体间的缝隙，与裂缝型喉道相比具有窄、短、平的特点，按其形态可分为规则型、短喉型、弯曲型、曲折型、不平直型和宽度不等型[图1－9（b）～（g）]。（3）孔隙缩小型：孔隙与喉道无明显界限，扩大部分为孔隙，缩小的狭窄部分即为喉道。孔隙缩小部分是由于孔隙内晶体生长或其他充填物等原因形成的[图1－9（i）]。（4）管状喉道：孔隙与孔隙之间由细长的管子相连，其断面接近圆形[图1－9（j）]，例如负鲕灰岩鲕粒内空间的相互连通通道即为此种类型。（5）解理缝型：喉道为沿粗大白云石或方解石晶体解理面裂开或经溶蚀扩大而形成[图1－9（h）]。
此外，具有粒间孔的碳酸盐岩，其储集特征与碎屑岩相似，其孔隙和喉道亦相似。（二）碎屑岩储集空间类型1．孔隙类型
关于碎屑岩孔隙类型的划分，研究者从不同角度提出不同的划分方案，归纳起来，大致有以下几类。1）按成因分类
按储集空间的成因将孔隙分为原生、次生和混合成因3大类，这是目前国内外比较流行的一种分类，如V.Schtnidt等的分类。2）按孔隙产状及溶蚀作用分类
邸世祥（1991）按产状把孔隙分为4种基本类型：粒间孔隙、粒内孔隙、填隙物内晶面孔隙、裂缝孔隙。又按溶蚀作用分出了4种溶蚀类型：溶蚀粒间孔隙、溶蚀粒内孔隙、溶蚀填隙物内孔隙、溶蚀裂缝孔隙。
前4种类型孔隙并不都是原生孔隙，其中的自生黏土矿物填隙物内晶间孔隙和裂缝孔隙等主要还是次生的。后4种类型孔隙严格地说并不是完整的次生孔隙，只是原生与次生孔隙的组合，属混合孔隙。
从对渗流作用的物理意义出发，可将上述8类孔隙划分为3大类，即粒间孔隙及溶蚀粒间孔隙大类；溶蚀粒内孔隙、填隙物内孔隙、溶蚀填隙物内孔隙及粒内孔隙大类；溶蚀裂缝孔隙及裂缝孔隙大类。3）按成因及孔隙几何形态分类
美国学者皮特门把孔隙分为粒间孔隙、微孔隙、溶蚀孔隙和裂缝。
上述4种孔隙类型中，粒间孔隙属原生成因，微孔隙属原生及次生混合成因，溶蚀孔隙及裂缝均属次生成因。4）按孔隙直径大小分类
根据岩石中的孔隙大小及其对流体储存和流动的作用不同，可将孔隙分为超毛管孔隙、毛管孔隙和微毛管孔隙。5）按孔隙中流体的渗流情况分类
按孔隙中流体的渗流情况可分为有效孔隙和无效孔隙。（1）有效孔隙：指储层中那些相互连通的超毛管孔隙和毛管孔隙，其中流体在地层压差下可流动。（2）无效孔隙：指储层中那些孤立的、互不连通的死孔隙及微毛管孔隙，其中流体在地层压差下不能流动。2．喉道类型
在储集岩复杂的立体孔隙系统中，控制其渗流能力的主要因素是喉道或主流喉道，以及主流喉道的形状、大小和与孔隙连通的喉道数目。
碎屑岩骨架颗粒的表面结构和形状（圆度、球度）影响喉道壁的粗糙度。分选和磨圆差的颗粒常使喉道变得粗糙曲折，直接影响其内部流体的渗流状态。骨架颗粒的接触关系和胶结类型也影响喉道形状。
在不同的接触类型和胶结类型中，常见有5种孔隙喉道类型（图1－10）。图1－10 碎屑岩孔隙喉道的类型示意图（罗蛰潭和王允诚，1986）（1）孔隙缩小型喉道：多见于颗粒支撑、无或少胶结物的砂岩，孔隙、喉道难分，孔大喉粗，喉道是孔隙的缩小部分，几乎全为有效孔隙（图1－10a）。以这类喉道为主的储层，一般不易造成喉道堵塞，反而常因胶结物少，较疏松，而易发生地层坍塌和出砂。（2）缩颈型喉道：多见于颗粒支撑、接触式胶结的砂岩，压实作用使颗粒紧密排列，仍留下较大孔隙，但喉道变窄，具有孔隙较大、喉道细的特点，因而具有较高的孔隙度、较低的渗透率[图1－10（b）]。在钻井采油过程中易因措施不当而导致微粒堵塞喉道而伤害储层。（3）片状喉道：多见于接触式、线接触式胶结砂岩，由较强烈压实作用使颗粒呈紧密线接触，甚至由压溶作用使晶体再生长，造成孔隙变小，晶间隙成为晶间孔的喉道。片状喉道具有孔隙很小、喉道极细的特点[图1－10（c）]。（4）弯片状喉道：强烈压实作用使颗粒呈镶嵌式接触，不但孔隙很小、喉道极细，而且呈弯片状[图1－10（d）]。该类喉道细小、弯曲、粗糙，易形成堵塞。（5）管束状喉道：多见于杂基支撑、基底式及孔隙式胶结类型的砂岩。当杂基及胶结物含量较高时，其内众多微孔隙既是孔隙又是喉道，呈微毛管束交叉分布，使孔隙度中等至较低、渗透率极低[图1－10（e）]。因为此类喉道细小，而弯曲交叉导致流体紊流，微粒迁移速度多变，在喉道交叉拐弯处常因微粒迁移速度降低而沉积下来堵塞喉道。
此外，若张裂缝发育，则形成板状通道。从整体看，也可以把它们视为一种大的汇总的喉道，这种大喉道控制着与其联系的各种微裂缝和孔隙。三、储层物性特征
油气储层的物理特性主要是指其孔隙度、渗透率、饱和度等，它们不仅是储层研究的基本对象，而且是储层评价和预测的核心内容，同时也是进行定量储层表征的最基本参数。（一）孔隙度
岩石的孔隙广义上是指岩石中未被固体物质所充填的空间部分，也称储集空间或空隙，包括粒间孔、粒内孔、裂缝、溶洞等。狭义的孔隙则是指岩石中颗粒间、颗粒内和填隙物内的空隙。
孔隙度是指岩石中孔隙体积占岩石总体积的百分数，是控制油气储量及储能的重要物理参数。在对储层进行研究、评价及预测的过程中，孔隙度是不可回避的研究对象。由于它没有明显的方向性，故它是储层研究的最基本标量。
通常依据孔隙的大小、连通状况以及对流体的有效性，孔隙度又可分为绝对孔隙度、有效孔隙度以及流动孔隙度。1．绝对孔隙度
岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值被称为绝对孔隙度或总孔隙度，可用式（1－1）表示：t式中 φ——绝对孔隙度；p∑V——所有孔隙空间体积之和；rV——岩样总体积。2．有效孔隙度
有效孔隙度是指那些互相连通的，且在一定压差下（大于常压）允许流体在其中流动的孔隙总体积（即有效孔隙体积）与岩样总体积的比值，可用式（1－2）表示：e式中 φ——有效孔隙度；e∑V——有效孔隙体积；rV——岩样总体积。
显然，同一岩样的有效孔隙度小于其绝对孔隙度，储层的有效孔隙度一般为5%～30%，最常见的为10%～25%。
根据储层绝对孔隙度或有效孔隙度的大小，可以粗略地评价储层性能的好坏。3．流动孔隙度
岩石中有些孔隙，由于喉道半径很小，在通常的开采压差下，液体仍然难以通过。另外，亲水的岩石孔壁表面常存在水膜，相应地缩小了孔隙通道。为此，从油田开发实践出发，提出流动孔隙度的概念。流动孔隙度是指在油田开发中，在一定的压差下，流体可以在其中流动的孔隙总体积与岩样总体积的比值，可用式（1－3）表示：f式中 φ——流动孔隙度；f∑V——可以流动的孔隙总体积；rV——岩样总体积。
流动孔隙度不考虑无效孔隙，不考虑被毛管所滞留或束缚的液体所占据的毛管孔隙，也不考虑岩石颗粒表面上液体薄膜的体积。流动孔隙度随地层中的压力梯度和液体的物理、化学性质变化而变化。
有效（连通）孔隙是总孔隙与死孔隙之差，而流动孔隙一般为有效孔隙与微毛管孔隙之差，因此，绝对孔隙度>有效孔隙度>流动孔隙度。对于较疏松的砂岩，其有效孔隙度接近于绝对孔隙度；胶结致密的储层，有效孔隙度和绝对孔隙度相差甚大。通常科技文献中所提到的孔隙度是指绝对孔隙度。（二）储集岩的渗透性
储集岩的渗透性是指在一定的压差下，岩石本身允许流体通过的性能。同孔隙性一样，它是储层研究的最重要参数之一，它不但影响油气的储能，而且能够控制产能。
渗透性只表示岩石中流体流动的难易程度，而与其中流体的实际含量无关。从绝对意义上讲，渗透性岩石与非渗透性岩石之间没有明显的界线，只是一个相对的概念。通常所说的渗透性岩石与非渗透性岩石，是对在一定的地层压力条件下流体能否通过岩石而言。
一般来说，砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、白云岩等储层为渗透性岩层；泥岩、石膏、硬石膏、泥灰岩等为非渗透性岩层，若裂缝发育，则可以变成渗透性岩层。
渗透性的好坏常用渗透率表示，它具有明显的方向性，故它不同于孔隙度，应为矢量，这就是说，渗透率在不同方向上存在着较大差hv异，通常可分为水平渗透率（K）和垂直渗透率（K）。1．绝对渗透率
如果岩石孔隙中只有一种流体存在，而且这种流体不与岩石起任何物理、化学反应，在这种条件下所测得的渗透率为岩石的绝对渗透率。大量试验表明，单相流体通过介质呈层状流动时，服从达西直线渗流定律，计算公式为：式中 K——岩样的绝对渗透率，D；3Q——液体在t秒内通过岩样的体积，cm；
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