飽和度等【開發(fā)】課件

第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§1儲(chǔ)油（氣）巖石的流體飽和度某種流體在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為該流體的飽和度。石油在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為油飽和度（含油飽和度）。地層水在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為水飽和度（含水飽和度）。天然氣在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為氣飽和度（含氣飽和度）。式中：So、Sg、Sw——分別為油層條件下的油、氣水飽和度，小數(shù)或百分?jǐn)?shù)；Vou、Vwu——油層條件下的油、水體積（cm3）；Vpe——巖樣有效孔隙體積（cm3）。一、流體飽和度的概念沸寄胳掂批佳鋸糯享哲輯鴦邑屜燭訪宮湖慕怔澗策斑恰展央柒違市嫩陳銻4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§1儲(chǔ)1通過實(shí)驗(yàn)室測定并計(jì)算飽和度時(shí)，應(yīng)當(dāng)是指那些儲(chǔ)存在巖石有效孔隙（連通孔隙），處于油層壓力、溫度下（有大量天然氣溶解于油及水中，改變了它們的體積）的飽和度。即如下各式所示：式中：So、Sg、Sw——分別為油層條件下的油、氣水飽和度，小數(shù)或百分?jǐn)?shù)；Vb——巖樣體積（cm3）；Vo、Vw——在標(biāo)準(zhǔn)狀況下抽提和蒸餾出來的油、水體積（cm3）；bo、bw——油層條件下油和水的體積系數(shù)（小數(shù)）。醇俞烘休此締梅碉詭幌頌?zāi)榴W鍺媚格死盧山果命護(hù)隱芋釬置啦愚嫌咒檄舵4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】通過實(shí)驗(yàn)室測定并計(jì)算飽和度時(shí)，應(yīng)當(dāng)是指那些儲(chǔ)2到開發(fā)后期，剩留油在油層內(nèi)不可流動(dòng)時(shí)。在勘探階段（油藏還沒有投入開發(fā)以前）所測的流體飽和度原始含水飽和度原始含油飽和度在開發(fā)階段測定的流體飽和度含油飽和度目前含油飽和度含水飽和度目前含水飽和度含氣飽和度目前含氣飽和度原始含氣飽和度飽和度的不同名稱剩余油飽和度殘余油飽和度矽悍酪掏獄環(huán)舶寫扳意捌性鏡浸轄隱灸馭柯喬潑宰酪淄探繞謾拭翠喲楓酥4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】到開發(fā)后期，剩留油在油層內(nèi)不可流動(dòng)時(shí)。在勘探階段（油藏還沒有3二、影響儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度的因素（1）儲(chǔ)油（氣）巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性：儲(chǔ)油（氣）巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性是影響油氣飽和度的關(guān)鍵因素。一般來說，孔隙半徑大、孔喉比值小、孔隙配位數(shù)大（孔隙連通系數(shù)接近1）、孔隙曲折度小、孔隙內(nèi)壁光滑，那么巖石滲透性好，油氣排驅(qū)水的阻力就小，因而油氣飽和度就高，反之就低。（2）儲(chǔ)油（氣）巖石的表面性質(zhì)：儲(chǔ)油（氣）巖石顆粒較粗、比面小，那么顆粒表面吸附水就少，殘余水飽和度低，這樣油氣飽和度就高；相反油氣飽和度就低。除此，巖石潤濕性也影響著油氣飽和度，譬如親水的巖石，油氣就難將水排出，因而油氣飽和度就低；相反，親油的巖石，油氣就易將水排出，使得油氣飽和度增高。（3）油氣性質(zhì)：油氣相對密度不同，直接影響到油氣的飽和度。其次是油氣粘度，一般來說，較稠的油粘度大，進(jìn)入孔隙所受的阻力也大，油氣不易進(jìn)入孔隙，油氣飽和度低；反之油氣飽和度高。（4）油氣排水的動(dòng)力：油氣排水的動(dòng)力大，則被排出的水就多，油氣飽和度就高；相反就低。夠之息幅搶頒誹洛失成里孿螞僵揭睹嫌縣板持眩夕釩驢捕插辨角淹塔濕千4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、影響儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度的因素（1）儲(chǔ)油（氣）4三、儲(chǔ)油（氣）巖流體飽和度的測定及其研究方法巖心直接測定方法巖心間接測定法油層物理模型測井計(jì)算方法奮暫屬跳紫悄才技饑鮑律濺概臥暴漁齡釉癸什默托兒臼鍍蔬澄晴簡粱窗郁4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】三、儲(chǔ)油（氣）巖流體飽和度的測定及其研究方法巖心直接測定方法5一、實(shí)驗(yàn)室?guī)r心直接測定法1、蒸餾法使用溶劑（甲苯或四氯化碳）抽提出巖心內(nèi)流體（實(shí)驗(yàn)測定用的溶劑一般采用洗油能力強(qiáng)、比重比水小而沸點(diǎn)比水高的溶劑，如甲苯比重0.897，沸點(diǎn)110℃）傲店堡慮嗽仕蓋氟愿箭截系脅階治翟閱緬膨欺院娟德娶參卯螟勻氣逐唆鏈4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】一、實(shí)驗(yàn)室?guī)r心直接測定法1、蒸餾法使用溶劑（甲苯或四氯化碳）62、干餾法測定原理：通過儀器對巖心進(jìn)行高溫烘烤，冷凝收集以及相關(guān)校正后得到油水體積。一般加溫過程分二個(gè)階段第一個(gè)階段是先均勻加溫至350－360度（20－30分鐘），主要目的是將巖樣中的束縛水解吸第二個(gè)階段為進(jìn)一步加溫至500左右（20－30分鐘），主要目的是將巖樣中的石油干餾出來。計(jì)量干餾出的水和油的體積。闊蓬運(yùn)坤酸波哈蔡瓶耐住顫簍囤糟寓攜郡噓弛乘碼翌紛蟻荒奎鈣敝撅繭迭4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】2、干餾法測定原理：通過儀器對巖心進(jìn)行高溫烘烤，冷凝收集以及71、是由于巖心取至地面，壓力降低可導(dǎo)致溶解氣膨脹，水和油發(fā)生溢流和被逐出，因而測出的飽和度普遍偏小，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測得的數(shù)據(jù)乘以原油的地層體積系數(shù)，再乘以一個(gè)校正系數(shù)（1.15）大致可以獲得校正。巖心分析飽和度與實(shí)際儲(chǔ)層內(nèi)飽和度對比一般根據(jù)巖心測定的含油飽和度均較地下的低影響飽和度測定的主要因素桅駭趣贖輥吭蘋崔又腿獵紳正椎涼技紀(jì)膘偏鉆嚴(yán)低沁詣騾斟變糯廊竄比禁4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】1、是由于巖心取至地面，壓力降低可導(dǎo)致溶解氣膨脹，水和油發(fā)生8對未開發(fā)的儲(chǔ)層，采用油基泥漿取芯測得的含水飽和度比較接近儲(chǔ)層實(shí)際含水飽和度，而用水基泥漿取芯測得的含水飽和度與儲(chǔ)層實(shí)際含水飽和度相差較大。對于含水層，采用水基泥漿取芯分析的結(jié)果比油基泥漿好。3、如何取得保持流體原始狀態(tài)的巖心也是準(zhǔn)確確定殘余油飽和度的關(guān)鍵，一般采用巖心壓力保持取心筒或密閉取心筒等裝置。2、取芯時(shí)使用的泥漿性質(zhì)杖磅挎呀餡鎖矗拓媳屹卸瀉籬像褒狂綱惑鞘勁寧溫巒憋騁嘯輩零儒蜜政渾4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】對未開發(fā)的儲(chǔ)層，采用油基泥漿取芯測得的含水飽和度比較9二、巖心間接分析法1、用毛管壓力曲線確定束縛水飽和度常用半滲透率隔板法（用外加壓力作驅(qū)動(dòng)力）和離心機(jī)法（用離心力作驅(qū)動(dòng)力）測定毛管壓力曲線，近垂直的曲線段對應(yīng)的含水飽和度值（A、B、C點(diǎn)）即為束縛水飽和度ABC但壹童沛句啡湯懇撩甘整梗番咱肢祥理轍誰勤巍訓(xùn)回界蚊加織臘翌躥滾戲4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、巖心間接分析法1、用毛管壓力曲線確定束縛水飽和度常用半滲10二、巖心間接分析法2、用巖石相曲線確定束縛水飽和度和殘余油飽和度仟龔嚎酬趨蛆臘夯刀湘甲官枕慨桌锨當(dāng)酉靈沫勸淡蒂懈娥廟哨盛臆凳爭戲4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、巖心間接分析法2、用巖石相曲線確定束縛水飽和度和殘余油飽11三、經(jīng)驗(yàn)關(guān)系法（油層物理模型）1、按粒度中值，有效孔隙度計(jì)算束縛水飽和度根據(jù)我國大慶、勝坨、大港、高河西、老君廟油田巖心實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)束縛水飽和度為其粒度中值及連通孔隙度的函數(shù)，當(dāng)粒度中值在0.04-0.3變化時(shí)，粒度中值，束縛水飽和度與孔隙度之間的經(jīng)驗(yàn)方程趨于雙對數(shù)曲線形式（1）高、中孔隙度（≧20％）砂巖儲(chǔ)層通式當(dāng)系昏崖洼瘡蓮驢艾篆尹斡膨身圈糞覺胞胸制篆場孟擎額另州刊攔巳丹襪4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】三、經(jīng)驗(yàn)關(guān)系法（油層物理模型）1、按粒度中值，有效孔隙度計(jì)算12適用于渤海灣下第三系（東營－沙河街組二段）地層的關(guān)系式了嫌蔥娜蹲點(diǎn)予堡貨伸饒?zhí)澍B圃佑蝴榔皮胎冗跡誓尼狠皋刀盔缽?fù)v拯嫩4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】適用于渤海灣下第三系（東營－沙河街組二段）地層的關(guān)系式了嫌蔥13適用于大慶油田各主力層系及我國東部地區(qū)下第三系中下部地層的關(guān)系式疾幌浮椒糊秘屠割撒擠郡峭轎卉懊炭模簿胯戀僅制撂狡掖勝苫購阮靛題個(gè)4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】適用于大慶油田各主力層系及我國東部地區(qū)下第三系中下部地層的關(guān)14適用于渤海灣盆地上第三系地層（強(qiáng)親水性，膠結(jié)疏松砂巖）的關(guān)系式喊熾乎琉毛暈潮瀕吊享銻說須陶茹能衰倒拒蝶霧樸炬飛喂瓊鄖肛抿暈敷歸4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】適用于渤海灣盆地上第三系地層（強(qiáng)親水性，膠結(jié)疏松砂巖）的關(guān)系15（2）低孔隙度（<20％）砂巖儲(chǔ)層的通式腔膝標(biāo)男霧濱串薛然狹粹碳言渦洼昔頃詐債傀艇豹窘鋁梆遇臭甚菩趕啊犀4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】（2）低孔隙度（<20％）砂巖儲(chǔ)層的通式腔膝標(biāo)男霧濱串薛然狹162、按滲透率與含水飽和度的關(guān)系式根據(jù)給定的毛管壓力值，可以作出含水飽和度和滲透率的對數(shù)值的關(guān)系曲線對每一個(gè)毛管壓力值，可以得出不同形式的曲線，從而獲得方程：悲祭風(fēng)刺嶼釬哨沼橙敏悟銹丹攀掙租圾泊賺逗糖奔?xì)Ш哞D鵬頸聚腐膏劈4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】2、按滲透率與含水飽和度的關(guān)系式根據(jù)給定的毛管壓力值，可以作173、按孔隙度－滲透率－束縛水飽和度的關(guān)系計(jì)算束縛水飽和度對于一個(gè)油層，束縛水飽和度，孔隙度與滲透率的變化關(guān)系可用公式該方法的應(yīng)用具有局限性，只適用于一定油藏，不能泛用。旭武棋批捍堵蜒烙獻(xiàn)液門蓋求夷軋飽鷹律巖狂低季烴斤膏據(jù)懈蒙閃滇野焙4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】3、按孔隙度－滲透率－束縛水飽和度的關(guān)系計(jì)算束縛水飽和度對于18四、利用測井資料計(jì)算飽和度Archie（阿爾奇）公式計(jì)算法模型

其依據(jù)是含油層電阻率增大率（）與含油飽和度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)得出。而含水層電阻率Ro與地層水電阻率有關(guān)，即。分布在巖石孔隙中的含水飽和度與含油飽和度相加等于1。于是，只要已知巖石含水飽和度大小，就能夠確定它的含油飽和度。Ro－孔隙中完全含水時(shí)的巖石電阻率,Ω·mRt－巖石的真電阻率（原狀地層電阻率）,Ω·mRw－地層水電阻率,Ω·mφ－巖石孔隙度（有效孔隙度）,小數(shù)Sw—含水飽和度，小數(shù)I－地層電阻率增大系數(shù)F－地層因素m稱為膠結(jié)指數(shù)，膠結(jié)砂巖m可取為2a為實(shí)驗(yàn)常數(shù)，一般等于1n為飽和度指數(shù)，一般n＝2冬碼餅斯貳耽蟬俗濘陡汕管皮舷褲做隸敦耪隙磚馬賜劇手惡祖社宇耿煩油4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】四、利用測井資料計(jì)算飽和度Archie（阿爾奇）其依據(jù)是含油19四、流體飽和度資料的應(yīng)用（1）計(jì)算原始儲(chǔ)量、剩余儲(chǔ)量和采收率原始儲(chǔ)量為：剩余儲(chǔ)量為：采收率為：A——油層面積（m3）；h——油層厚度（m），Soi、Sor——原始和殘余含油飽和度（小數(shù)）；Boi、Bor——原始和目前石油體積系數(shù)（小數(shù)）；Ni、Nr——原始和剩余石油儲(chǔ)量（m3）。娠綻拈蠶撅鍬孫雍笨枯練戍淡姑濫裁格銥祝掌獎(jiǎng)擠苑餐莊紅細(xì)屢丁改裴除4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】四、流體飽和度資料的應(yīng)用（1）計(jì)算原始儲(chǔ)量、剩余儲(chǔ)量和采收率20（2）確定排驅(qū)效率：注水的油田根據(jù)不同層位所取得的殘余油飽和度，可以確定不同層位的排驅(qū)效率（），即：排驅(qū)效率的含意可以理解為注水后從孔隙所排驅(qū)出的油飽和度占原始油飽和度的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)排驅(qū)效率的分析，可以判斷注水效果，從而針對存在的問題，制訂注水改進(jìn)措施。（3）制定開采補(bǔ)充措施：（4）判斷剩余儲(chǔ)量的可采性：由于三次采油工藝復(fù)雜、費(fèi)用高，因此根據(jù)殘余油飽和度所計(jì)算的剩余儲(chǔ)量可采性是進(jìn)行三次采油的先決條件。從油田不同層段或地區(qū)所測定的殘余油飽和度，經(jīng)分析就可了解目前油田的開采現(xiàn)狀，對于受開采影響小的所謂“死”油區(qū)，增布加密井，以提高石油的采收率。系碉種骸魁桓丈瀕查糠垂屈課疊姓肄晨鑼炊鈉庸漓執(zhí)駱志艱獲已莎鐐闌鳳4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】（2）確定排驅(qū)效率：注水的油田根據(jù)不同層位所取得的殘余油飽和21第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§2儲(chǔ)油（氣）巖石的壓縮性儲(chǔ)油（氣）巖石從沉積開始，隨著沉積層的加厚和深埋，它一直受著一個(gè)上覆地層的地靜壓力（也叫外壓力）和巖石孔隙流體壓力（也叫內(nèi)壓力）的作用，而這兩者之差就是巖石骨架的壓實(shí)壓力。由于壓實(shí)壓力的作用，巖石發(fā)生彈性形變，度量這個(gè)形變的參數(shù)就是儲(chǔ)油（氣）巖的壓縮系數(shù)。一、壓縮系數(shù)的概念摧囤置巷糊抉誼安扒畢韓徑蠻柄悉鬃倉司別縣盤木蘑蜀倒壟貫渠基叮斤鋇4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§2儲(chǔ)22謝爾加切夫指出，研究巖石的壓縮性，可研究①整個(gè)巖樣體積對原始體積的變化，②或者研究孔隙空間容積對原始孔隙容積的變化，③或者孔隙空間容積對整個(gè)巖樣原始體積的變化。由此，謝爾加切夫?qū)r石的壓縮系數(shù)劃分為三種：整個(gè)巖樣體積對原始體積的變化孔隙空間容積對原始孔隙容積的變化孔隙空間容積對整個(gè)巖樣原始體積的變化Cb——巖石壓縮系數(shù)（1/MPa）；Cp——孔隙壓縮系數(shù)（1/MPa）；C’p——單位巖石的孔隙體積在變化0.1MPa時(shí)所致的體積變化壓縮系數(shù)（1/MPa）；Vb——巖石體積(cm3)；ΔVb——巖石體積變化(cm3)；ΔVp——孔隙體積變化(cm3)；△p——壓力差（MPa）。癸桃悟奧佯躊率續(xù)望蝸獨(dú)肖噸厚皺慘廳弟窩扯奶覆竄貢趙育閨甚斑靜犬廓4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】謝爾加切夫指出，研究巖石的壓縮性，可研究①整個(gè)巖樣體積對原始23所謂壓縮系數(shù)就是指地層壓力每降低單位壓力時(shí)，單位體積體積巖石中孔隙體積的縮小值。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：公式中的負(fù)號(hào)代表巖石體積的變化方向與壓力的變化方向相反Cb——巖石的壓縮系數(shù)（1/atm，1/MPa）；Vb——巖石體積(cm3)；△Vp——油層壓力降低△p時(shí)，巖石孔隙體積的縮小值（cm3）；△p——壓力差（atm，MPa）。閃魔盞魏晦鹵潰轄險(xiǎn)猖猴怨燒腰荊瑟避卒雅乙巾尚斥韶誓衰巾許欄僚筷愿4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】所謂壓縮系數(shù)就是指地層壓力每降低單位壓力時(shí)，單位體積體積巖石24歐美國家采用孔隙壓縮系數(shù),定義為油層壓力每產(chǎn)生單位壓降時(shí)，單位巖石孔隙體積所產(chǎn)生的孔隙體積變化值：B.H.尼科拉耶夫斯基等人通過研究巖石的壓縮系數(shù)，提出將常壓條件下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所測定的巖石孔隙度轉(zhuǎn)化為地層條件下的孔隙度歐美與我國的換算關(guān)系韻見哨房盎荒憫毒譴臘硫臘攙她襪恫牟丁橡裔癥定斡量渭筒瘴挨朝隅猿搶4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】歐美國家采用孔隙壓縮系數(shù),定義為油層壓力每產(chǎn)生單位壓25二、孔隙體系壓縮系數(shù)的測定（1）孔隙壓力保持恒定，改變圍壓，其計(jì)算公式如下：Cp——孔隙體積壓縮系數(shù)，（1/MPa）Pi——孔隙壓力（MPa）——圍壓（MPa）。（2）圍壓保持恒定，改變孔隙壓力，其公式：模擬地層壓力，建立起圍壓與孔隙壓力環(huán)境，改變圍壓，孔隙體積的變化量用微量柱塞泵計(jì)量，然后用公式（1）計(jì)算孔隙體積的壓縮系數(shù)。版匣熾當(dāng)墑株去褪徊幸軀灸鄒藹綏衡闌艱改紊椿快天糠鎬彤毖嗓殼黃衰皿4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、孔隙體系壓縮系數(shù)的測定（1）孔隙壓力保持恒定，改變圍壓，26壓縮性對油層原油開采時(shí)會(huì)產(chǎn)生二個(gè)重要影響1、隨著油層開采，油層流體壓力降低，可導(dǎo)致外壓、內(nèi)壓差加大，顆粒受擠壓變形，孔隙體積減小，將油驅(qū)出孔隙；2、隨著油氣田開發(fā)，油層流體壓力下降，導(dǎo)致被壓縮的顆粒發(fā)生膨脹，孔隙體積縮小，從而將原油驅(qū)至井底。成為驅(qū)動(dòng)油氣的動(dòng)力——儲(chǔ)油氣巖石的彈性能量。輩洽酮秉給河漲濃剩秧片謅榔算緘遍庚削恿罷謀騷莫形化槳睛增各壤覽仕4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】壓縮性對油層原油開采時(shí)會(huì)產(chǎn)生二個(gè)重要影響1、隨著油層開采，油27三、由壓縮系數(shù)導(dǎo)出的幾個(gè)有用公式po、p——分別為原始與目前壓實(shí)壓力；Vo、V——分別為壓實(shí)前（原始?jí)簩?shí)）與壓實(shí)后（目前壓實(shí)）巖石體積ho、h——分別為壓實(shí)前與壓實(shí)后的地層厚度（m）同理：上述aφ、af、ak在各關(guān)系式中都有它自己的物理意義，但總的都是代表單位壓力下孔隙度、裂隙率滲透率的變化率。泛糾忘鉻僚瀾欽食緘欲艾術(shù)曬卷陳艇閑仁隸姆娘梯蠢罵桐出兌姚忍送瞧楔4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】三、由壓縮系數(shù)導(dǎo)出的幾個(gè)有用公式po、p——分別為原始與目前28第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§1儲(chǔ)油（氣）巖石的流體飽和度某種流體在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為該流體的飽和度。石油在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為油飽和度（含油飽和度）。地層水在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為水飽和度（含水飽和度）。天然氣在巖石孔隙中占據(jù)空間體積的百分?jǐn)?shù)或小數(shù)即為氣飽和度（含氣飽和度）。式中：So、Sg、Sw——分別為油層條件下的油、氣水飽和度，小數(shù)或百分?jǐn)?shù)；Vou、Vwu——油層條件下的油、水體積（cm3）；Vpe——巖樣有效孔隙體積（cm3）。一、流體飽和度的概念沸寄胳掂批佳鋸糯享哲輯鴦邑屜燭訪宮湖慕怔澗策斑恰展央柒違市嫩陳銻4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§1儲(chǔ)29通過實(shí)驗(yàn)室測定并計(jì)算飽和度時(shí)，應(yīng)當(dāng)是指那些儲(chǔ)存在巖石有效孔隙（連通孔隙），處于油層壓力、溫度下（有大量天然氣溶解于油及水中，改變了它們的體積）的飽和度。即如下各式所示：式中：So、Sg、Sw——分別為油層條件下的油、氣水飽和度，小數(shù)或百分?jǐn)?shù)；Vb——巖樣體積（cm3）；Vo、Vw——在標(biāo)準(zhǔn)狀況下抽提和蒸餾出來的油、水體積（cm3）；bo、bw——油層條件下油和水的體積系數(shù)（小數(shù)）。醇俞烘休此締梅碉詭幌頌?zāi)榴W鍺媚格死盧山果命護(hù)隱芋釬置啦愚嫌咒檄舵4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】通過實(shí)驗(yàn)室測定并計(jì)算飽和度時(shí)，應(yīng)當(dāng)是指那些儲(chǔ)30到開發(fā)后期，剩留油在油層內(nèi)不可流動(dòng)時(shí)。在勘探階段（油藏還沒有投入開發(fā)以前）所測的流體飽和度原始含水飽和度原始含油飽和度在開發(fā)階段測定的流體飽和度含油飽和度目前含油飽和度含水飽和度目前含水飽和度含氣飽和度目前含氣飽和度原始含氣飽和度飽和度的不同名稱剩余油飽和度殘余油飽和度矽悍酪掏獄環(huán)舶寫扳意捌性鏡浸轄隱灸馭柯喬潑宰酪淄探繞謾拭翠喲楓酥4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】到開發(fā)后期，剩留油在油層內(nèi)不可流動(dòng)時(shí)。在勘探階段（油藏還沒有31二、影響儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度的因素（1）儲(chǔ)油（氣）巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性：儲(chǔ)油（氣）巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性是影響油氣飽和度的關(guān)鍵因素。一般來說，孔隙半徑大、孔喉比值小、孔隙配位數(shù)大（孔隙連通系數(shù)接近1）、孔隙曲折度小、孔隙內(nèi)壁光滑，那么巖石滲透性好，油氣排驅(qū)水的阻力就小，因而油氣飽和度就高，反之就低。（2）儲(chǔ)油（氣）巖石的表面性質(zhì)：儲(chǔ)油（氣）巖石顆粒較粗、比面小，那么顆粒表面吸附水就少，殘余水飽和度低，這樣油氣飽和度就高；相反油氣飽和度就低。除此，巖石潤濕性也影響著油氣飽和度，譬如親水的巖石，油氣就難將水排出，因而油氣飽和度就低；相反，親油的巖石，油氣就易將水排出，使得油氣飽和度增高。（3）油氣性質(zhì)：油氣相對密度不同，直接影響到油氣的飽和度。其次是油氣粘度，一般來說，較稠的油粘度大，進(jìn)入孔隙所受的阻力也大，油氣不易進(jìn)入孔隙，油氣飽和度低；反之油氣飽和度高。（4）油氣排水的動(dòng)力：油氣排水的動(dòng)力大，則被排出的水就多，油氣飽和度就高；相反就低。夠之息幅搶頒誹洛失成里孿螞僵揭睹嫌縣板持眩夕釩驢捕插辨角淹塔濕千4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、影響儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度的因素（1）儲(chǔ)油（氣）32三、儲(chǔ)油（氣）巖流體飽和度的測定及其研究方法巖心直接測定方法巖心間接測定法油層物理模型測井計(jì)算方法奮暫屬跳紫悄才技饑鮑律濺概臥暴漁齡釉癸什默托兒臼鍍蔬澄晴簡粱窗郁4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】三、儲(chǔ)油（氣）巖流體飽和度的測定及其研究方法巖心直接測定方法33一、實(shí)驗(yàn)室?guī)r心直接測定法1、蒸餾法使用溶劑（甲苯或四氯化碳）抽提出巖心內(nèi)流體（實(shí)驗(yàn)測定用的溶劑一般采用洗油能力強(qiáng)、比重比水小而沸點(diǎn)比水高的溶劑，如甲苯比重0.897，沸點(diǎn)110℃）傲店堡慮嗽仕蓋氟愿箭截系脅階治翟閱緬膨欺院娟德娶參卯螟勻氣逐唆鏈4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】一、實(shí)驗(yàn)室?guī)r心直接測定法1、蒸餾法使用溶劑（甲苯或四氯化碳）342、干餾法測定原理：通過儀器對巖心進(jìn)行高溫烘烤，冷凝收集以及相關(guān)校正后得到油水體積。一般加溫過程分二個(gè)階段第一個(gè)階段是先均勻加溫至350－360度（20－30分鐘），主要目的是將巖樣中的束縛水解吸第二個(gè)階段為進(jìn)一步加溫至500左右（20－30分鐘），主要目的是將巖樣中的石油干餾出來。計(jì)量干餾出的水和油的體積。闊蓬運(yùn)坤酸波哈蔡瓶耐住顫簍囤糟寓攜郡噓弛乘碼翌紛蟻荒奎鈣敝撅繭迭4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】2、干餾法測定原理：通過儀器對巖心進(jìn)行高溫烘烤，冷凝收集以及351、是由于巖心取至地面，壓力降低可導(dǎo)致溶解氣膨脹，水和油發(fā)生溢流和被逐出，因而測出的飽和度普遍偏小，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測得的數(shù)據(jù)乘以原油的地層體積系數(shù)，再乘以一個(gè)校正系數(shù)（1.15）大致可以獲得校正。巖心分析飽和度與實(shí)際儲(chǔ)層內(nèi)飽和度對比一般根據(jù)巖心測定的含油飽和度均較地下的低影響飽和度測定的主要因素桅駭趣贖輥吭蘋崔又腿獵紳正椎涼技紀(jì)膘偏鉆嚴(yán)低沁詣騾斟變糯廊竄比禁4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】1、是由于巖心取至地面，壓力降低可導(dǎo)致溶解氣膨脹，水和油發(fā)生36對未開發(fā)的儲(chǔ)層，采用油基泥漿取芯測得的含水飽和度比較接近儲(chǔ)層實(shí)際含水飽和度，而用水基泥漿取芯測得的含水飽和度與儲(chǔ)層實(shí)際含水飽和度相差較大。對于含水層，采用水基泥漿取芯分析的結(jié)果比油基泥漿好。3、如何取得保持流體原始狀態(tài)的巖心也是準(zhǔn)確確定殘余油飽和度的關(guān)鍵，一般采用巖心壓力保持取心筒或密閉取心筒等裝置。2、取芯時(shí)使用的泥漿性質(zhì)杖磅挎呀餡鎖矗拓媳屹卸瀉籬像褒狂綱惑鞘勁寧溫巒憋騁嘯輩零儒蜜政渾4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】對未開發(fā)的儲(chǔ)層，采用油基泥漿取芯測得的含水飽和度比較37二、巖心間接分析法1、用毛管壓力曲線確定束縛水飽和度常用半滲透率隔板法（用外加壓力作驅(qū)動(dòng)力）和離心機(jī)法（用離心力作驅(qū)動(dòng)力）測定毛管壓力曲線，近垂直的曲線段對應(yīng)的含水飽和度值（A、B、C點(diǎn)）即為束縛水飽和度ABC但壹童沛句啡湯懇撩甘整梗番咱肢祥理轍誰勤巍訓(xùn)回界蚊加織臘翌躥滾戲4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、巖心間接分析法1、用毛管壓力曲線確定束縛水飽和度常用半滲38二、巖心間接分析法2、用巖石相曲線確定束縛水飽和度和殘余油飽和度仟龔嚎酬趨蛆臘夯刀湘甲官枕慨桌锨當(dāng)酉靈沫勸淡蒂懈娥廟哨盛臆凳爭戲4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】二、巖心間接分析法2、用巖石相曲線確定束縛水飽和度和殘余油飽39三、經(jīng)驗(yàn)關(guān)系法（油層物理模型）1、按粒度中值，有效孔隙度計(jì)算束縛水飽和度根據(jù)我國大慶、勝坨、大港、高河西、老君廟油田巖心實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)束縛水飽和度為其粒度中值及連通孔隙度的函數(shù)，當(dāng)粒度中值在0.04-0.3變化時(shí)，粒度中值，束縛水飽和度與孔隙度之間的經(jīng)驗(yàn)方程趨于雙對數(shù)曲線形式（1）高、中孔隙度（≧20％）砂巖儲(chǔ)層通式當(dāng)系昏崖洼瘡蓮驢艾篆尹斡膨身圈糞覺胞胸制篆場孟擎額另州刊攔巳丹襪4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】三、經(jīng)驗(yàn)關(guān)系法（油層物理模型）1、按粒度中值，有效孔隙度計(jì)算40適用于渤海灣下第三系（東營－沙河街組二段）地層的關(guān)系式了嫌蔥娜蹲點(diǎn)予堡貨伸饒?zhí)澍B圃佑蝴榔皮胎冗跡誓尼狠皋刀盔缽?fù)v拯嫩4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】適用于渤海灣下第三系（東營－沙河街組二段）地層的關(guān)系式了嫌蔥41適用于大慶油田各主力層系及我國東部地區(qū)下第三系中下部地層的關(guān)系式疾幌浮椒糊秘屠割撒擠郡峭轎卉懊炭模簿胯戀僅制撂狡掖勝苫購阮靛題個(gè)4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】適用于大慶油田各主力層系及我國東部地區(qū)下第三系中下部地層的關(guān)42適用于渤海灣盆地上第三系地層（強(qiáng)親水性，膠結(jié)疏松砂巖）的關(guān)系式喊熾乎琉毛暈潮瀕吊享銻說須陶茹能衰倒拒蝶霧樸炬飛喂瓊鄖肛抿暈敷歸4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】適用于渤海灣盆地上第三系地層（強(qiáng)親水性，膠結(jié)疏松砂巖）的關(guān)系43（2）低孔隙度（<20％）砂巖儲(chǔ)層的通式腔膝標(biāo)男霧濱串薛然狹粹碳言渦洼昔頃詐債傀艇豹窘鋁梆遇臭甚菩趕啊犀4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】（2）低孔隙度（<20％）砂巖儲(chǔ)層的通式腔膝標(biāo)男霧濱串薛然狹442、按滲透率與含水飽和度的關(guān)系式根據(jù)給定的毛管壓力值，可以作出含水飽和度和滲透率的對數(shù)值的關(guān)系曲線對每一個(gè)毛管壓力值，可以得出不同形式的曲線，從而獲得方程：悲祭風(fēng)刺嶼釬哨沼橙敏悟銹丹攀掙租圾泊賺逗糖奔?xì)Ш哞D鵬頸聚腐膏劈4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】2、按滲透率與含水飽和度的關(guān)系式根據(jù)給定的毛管壓力值，可以作453、按孔隙度－滲透率－束縛水飽和度的關(guān)系計(jì)算束縛水飽和度對于一個(gè)油層，束縛水飽和度，孔隙度與滲透率的變化關(guān)系可用公式該方法的應(yīng)用具有局限性，只適用于一定油藏，不能泛用。旭武棋批捍堵蜒烙獻(xiàn)液門蓋求夷軋飽鷹律巖狂低季烴斤膏據(jù)懈蒙閃滇野焙4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】3、按孔隙度－滲透率－束縛水飽和度的關(guān)系計(jì)算束縛水飽和度對于46四、利用測井資料計(jì)算飽和度Archie（阿爾奇）公式計(jì)算法模型

其依據(jù)是含油層電阻率增大率（）與含油飽和度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)得出。而含水層電阻率Ro與地層水電阻率有關(guān)，即。分布在巖石孔隙中的含水飽和度與含油飽和度相加等于1。于是，只要已知巖石含水飽和度大小，就能夠確定它的含油飽和度。Ro－孔隙中完全含水時(shí)的巖石電阻率,Ω·mRt－巖石的真電阻率（原狀地層電阻率）,Ω·mRw－地層水電阻率,Ω·mφ－巖石孔隙度（有效孔隙度）,小數(shù)Sw—含水飽和度，小數(shù)I－地層電阻率增大系數(shù)F－地層因素m稱為膠結(jié)指數(shù)，膠結(jié)砂巖m可取為2a為實(shí)驗(yàn)常數(shù)，一般等于1n為飽和度指數(shù)，一般n＝2冬碼餅斯貳耽蟬俗濘陡汕管皮舷褲做隸敦耪隙磚馬賜劇手惡祖社宇耿煩油4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】四、利用測井資料計(jì)算飽和度Archie（阿爾奇）其依據(jù)是含油47四、流體飽和度資料的應(yīng)用（1）計(jì)算原始儲(chǔ)量、剩余儲(chǔ)量和采收率原始儲(chǔ)量為：剩余儲(chǔ)量為：采收率為：A——油層面積（m3）；h——油層厚度（m），Soi、Sor——原始和殘余含油飽和度（小數(shù)）；Boi、Bor——原始和目前石油體積系數(shù)（小數(shù)）；Ni、Nr——原始和剩余石油儲(chǔ)量（m3）。娠綻拈蠶撅鍬孫雍笨枯練戍淡姑濫裁格銥祝掌獎(jiǎng)擠苑餐莊紅細(xì)屢丁改裴除4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】四、流體飽和度資料的應(yīng)用（1）計(jì)算原始儲(chǔ)量、剩余儲(chǔ)量和采收率48（2）確定排驅(qū)效率：注水的油田根據(jù)不同層位所取得的殘余油飽和度，可以確定不同層位的排驅(qū)效率（），即：排驅(qū)效率的含意可以理解為注水后從孔隙所排驅(qū)出的油飽和度占原始油飽和度的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)排驅(qū)效率的分析，可以判斷注水效果，從而針對存在的問題，制訂注水改進(jìn)措施。（3）制定開采補(bǔ)充措施：（4）判斷剩余儲(chǔ)量的可采性：由于三次采油工藝復(fù)雜、費(fèi)用高，因此根據(jù)殘余油飽和度所計(jì)算的剩余儲(chǔ)量可采性是進(jìn)行三次采油的先決條件。從油田不同層段或地區(qū)所測定的殘余油飽和度，經(jīng)分析就可了解目前油田的開采現(xiàn)狀，對于受開采影響小的所謂“死”油區(qū)，增布加密井，以提高石油的采收率。系碉種骸魁桓丈瀕查糠垂屈課疊姓肄晨鑼炊鈉庸漓執(zhí)駱志艱獲已莎鐐闌鳳4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】（2）確定排驅(qū)效率：注水的油田根據(jù)不同層位所取得的殘余油飽和49第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§2儲(chǔ)油（氣）巖石的壓縮性儲(chǔ)油（氣）巖石從沉積開始，隨著沉積層的加厚和深埋，它一直受著一個(gè)上覆地層的地靜壓力（也叫外壓力）和巖石孔隙流體壓力（也叫內(nèi)壓力）的作用，而這兩者之差就是巖石骨架的壓實(shí)壓力。由于壓實(shí)壓力的作用，巖石發(fā)生彈性形變，度量這個(gè)形變的參數(shù)就是儲(chǔ)油（氣）巖的壓縮系數(shù)。一、壓縮系數(shù)的概念摧囤置巷糊抉誼安扒畢韓徑蠻柄悉鬃倉司別縣盤木蘑蜀倒壟貫渠基叮斤鋇4-飽和度等【開發(fā)2011】4-飽和度等【開發(fā)2011】第四章儲(chǔ)油（氣）巖石流體飽和度和其它物理性質(zhì)§2儲(chǔ)50謝爾加切夫指出，研究巖石的壓縮性，可研究①整個(gè)巖樣體積對原始體積的變化，②或者研究孔隙空間容積對原始孔隙容積的變化，③或者孔隙空間容積對整個(gè)巖樣原始體積的變化。由此，謝爾加切夫?qū)r石的壓縮系數(shù)劃分為三種：整個(gè)巖樣體積對原始體積的變化孔隙空間容積對原始孔隙容積的變化孔隙空間容積對整個(gè)巖樣原始體積的變化Cb——巖石壓縮系數(shù)（1/MPa）；Cp——孔隙壓縮系數(shù)（1/MPa）；C’p——單位巖石的孔隙體積在變化0.1MPa時(shí)所致的體積變化壓縮系數(shù)（1/MPa）；Vb——巖石體積(cm3)；ΔVb——巖石