油層物理教學(xué)課件

油層物理油層物理油層(oil-bearingformation)：是指儲(chǔ)存原油的地層。緒論一、什么是油層物理

(Petrophysics)油層物理＝油層＋物理。油藏(reservoir)：是指單一圈閉中具有同一壓力系統(tǒng)的油的聚積。油田(oilfield)：一般從行政管理角度定義，指同一范圍內(nèi)的油氣藏總和。油層(oil-bearingformation)：是指儲(chǔ)存二、石油工業(yè)發(fā)展形勢(shì)地球上目前已發(fā)現(xiàn)的1311個(gè)大油田和特大油田，其儲(chǔ)量約占世界已探明儲(chǔ)量的94%。世界上自1980年以來再未發(fā)現(xiàn)一個(gè)開采量在70億噸到250億噸的新大型油田。目前，新發(fā)現(xiàn)的可采石油每年不超過70億桶，呈下降趨勢(shì)，而年開采量230億桶，呈上升趨勢(shì)，

這使得有限的石油資源更加寶貴。

1桶(bbl)＝0.158988m3二、石油工業(yè)發(fā)展形勢(shì)地球上目前已發(fā)現(xiàn)的1311個(gè)大油田和特大

至1995年底，全國(guó)已發(fā)現(xiàn)油田454個(gè)，其中海域24個(gè)，已投入開發(fā)油田342個(gè)，其中海域16個(gè)。中國(guó)石油天然氣總公司已投入開發(fā)油田320個(gè)，動(dòng)用石油地質(zhì)儲(chǔ)量129.57億噸，其中可采儲(chǔ)量43.11億噸，最終采收率33.3%；各類井共有103423口，其中，采油井72255口，注水井25212口；1995年產(chǎn)油1.398億噸，累計(jì)采出原油28.26億噸，占可采儲(chǔ)量的65.55%；油田產(chǎn)出液的綜合含水率已達(dá)81.36%。海域開發(fā)動(dòng)用石油地質(zhì)儲(chǔ)量3.15億噸，1995年產(chǎn)油841萬噸，占全國(guó)原油總產(chǎn)量的5.6%。至1995年底，全國(guó)已發(fā)現(xiàn)油田454個(gè)，其中海域24個(gè)今后15年，陸上現(xiàn)有開發(fā)油田主體將逐步向開采后期演化，按目前開采趨勢(shì)測(cè)算，2000年可采儲(chǔ)量采出程度為75.8%，綜合含水率89%左右；2010年采出程度將達(dá)89.2%，綜合含水率94.4%。其中，遼河、勝利、大港等油區(qū)老油田采出程度將達(dá)90%以上；大慶、新疆油區(qū)的老油田采出程度也將達(dá)86%。陸上現(xiàn)有開發(fā)油田到2010年的原油產(chǎn)量，在不采取三次采油等措施條件下，將由目前的14000萬噸下降到5576萬噸。中國(guó)原油產(chǎn)量要保持現(xiàn)有總產(chǎn)量水平并有適度增長(zhǎng)，必須依靠新技術(shù)投入和新探明儲(chǔ)量的增長(zhǎng)。

今后15年，陸上現(xiàn)有開發(fā)油田主體將逐步向開采后期演化，按目前海洋石油總公司原油生產(chǎn)正處于上升期，1996年產(chǎn)油量已達(dá)1500萬噸，預(yù)計(jì)本世紀(jì)末仍可保持在1500萬噸左右。2001-2010年預(yù)計(jì)可新增探明儲(chǔ)量10億噸左右，2010年原油產(chǎn)量可達(dá)2000萬噸左右。這樣，2010年全國(guó)原油產(chǎn)量大致可達(dá)17000～19000萬噸。

海洋石油總公司原油生產(chǎn)正處于上升期，1996年產(chǎn)油量已達(dá)15中國(guó)陸上油田的主體是60-70年代投入生產(chǎn)的，進(jìn)入80年代以后油田普遍進(jìn)入高含水采油期，依靠加密鉆生產(chǎn)井才維持產(chǎn)量的穩(wěn)定。1981-1995年期間通過鉆加密井所增加的可采儲(chǔ)量占新增可采總儲(chǔ)量的46.2%；其新建生產(chǎn)能力占新建總生產(chǎn)能力的53.8%。中國(guó)石油工業(yè)要保持老油田的穩(wěn)產(chǎn)，主要靠大量的投入。同時(shí)，隨著油田開采時(shí)間的延伸，產(chǎn)出液中水油比大幅度上升，操作費(fèi)用呈指數(shù)增長(zhǎng)。1995年單位原油成本已達(dá)520元/噸，其中操作費(fèi)235元/噸。據(jù)預(yù)測(cè)，按目前開采和管理方式，現(xiàn)有開發(fā)油田將在2007年操作費(fèi)用與國(guó)際油價(jià)持平。陸上各油區(qū)除大慶油區(qū)外，2010年前老油田將全部達(dá)到經(jīng)濟(jì)開采年限。中國(guó)陸上油田的主體是60-70年代投入生產(chǎn)的，進(jìn)入80年代以

直到九十年代中期，中國(guó)的石油供應(yīng)一直都是自給自足。但隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)油田的出油量卻開始下降，中國(guó)開始大量進(jìn)口石油。在1996年中國(guó)石油進(jìn)口達(dá)到2262萬噸，超過出口，從而使中國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)。目前，中國(guó)已成為僅次于美國(guó)的世界第二大能源消費(fèi)國(guó)和第三大石油消費(fèi)國(guó)。2002年我國(guó)進(jìn)口石油為9000萬噸(包括原油和成品油)，2003年的石油進(jìn)口量預(yù)計(jì)將超過1億噸。據(jù)我國(guó)有關(guān)部門測(cè)算，2005年中國(guó)可能會(huì)超過日本，成為僅次于美國(guó)的世界第二大石油進(jìn)口國(guó)。

直到九十年代中期，中國(guó)的石油供應(yīng)一直都是自給自足。但隨

如果沒有持續(xù)、穩(wěn)定的能源供應(yīng)，中國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)將蒙上濃重的陰影。正因?yàn)槿绱?，在保障中?guó)的能源安全問題上，以中石化、中石油、中海油為代表的石化行業(yè)三大巨頭，就扮演了舉足輕重的角色。研究認(rèn)為，中國(guó)遠(yuǎn)景油氣缺口將主要依靠獨(dú)聯(lián)體和中東地區(qū)補(bǔ)充，根據(jù)需要和可能，2010年，應(yīng)從獨(dú)聯(lián)體進(jìn)口原油（含國(guó)外經(jīng)營(yíng)）4000-6000萬噸，進(jìn)口天然氣遠(yuǎn)景可達(dá)350-450億立方米；從中東、非洲進(jìn)口原油（含國(guó)外經(jīng)營(yíng)）2000-3000萬噸。為此，需要規(guī)劃建設(shè)相應(yīng)的輸油、輸氣國(guó)際管線，開通從俄羅斯西西伯利亞、遠(yuǎn)東地區(qū)至中國(guó)，以及未來中東—土庫(kù)曼斯坦至國(guó)內(nèi)的油氣供應(yīng)戰(zhàn)略主渠道。

如果沒有持續(xù)、穩(wěn)定的能源供應(yīng)，中國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)將蒙上濃重三、油層物理的研究?jī)?nèi)容三、油層物理的研究?jī)?nèi)容儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)儲(chǔ)層流體的物理性質(zhì)油藏巖石中多相流體的滲流特性提高原油采收率的方法

油層物理是研究?jī)?chǔ)層巖石、巖石中的流體（油、氣、水）以及流體在巖石微小孔道中滲流機(jī)理的一門學(xué)科。儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)儲(chǔ)層流體的物理性質(zhì)油藏巖石中多相流體的滲流四、油層物理課程的性質(zhì)及與其它課的關(guān)系

油層物理學(xué)是高等石油院校石油工程專業(yè)、石油地質(zhì)專業(yè)及油田化學(xué)等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。前期課程：數(shù)、理、化、普通地質(zhì)、巖石學(xué)、物理化學(xué)、流體力學(xué)等后繼課程：滲流力學(xué)、油藏?cái)?shù)值模擬、油氣田開發(fā)、采油工程、油田應(yīng)用化學(xué)以及提高油氣采收率技術(shù)、油層保護(hù)、現(xiàn)代試井等重要性：它既要運(yùn)用到許多基礎(chǔ)理論，又在專業(yè)上有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用。特點(diǎn)：概念多、連貫性差、實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)。四、油層物理課程的性質(zhì)及與其它課的關(guān)系油層物理學(xué)是高等石油五、油層物理的發(fā)展歷史

油層物理是隨著油氣田的開發(fā)和發(fā)展而形成并獨(dú)立出來的一門學(xué)科。自1859年和1860年美國(guó)和俄國(guó)等主要產(chǎn)油國(guó)先后開始采油以來，油田開發(fā)和開采的歷史有一百多年了。開始時(shí)人們對(duì)油層的認(rèn)識(shí)很膚淺。到了30年代人們經(jīng)過漫長(zhǎng)的實(shí)踐、摸索和研究，對(duì)油藏有了初步的認(rèn)識(shí)，油層物理學(xué)開始有了很大的發(fā)展。五、油層物理的發(fā)展歷史油層物理是隨著油氣田的開發(fā)和發(fā)1933年，美國(guó)人G.H.法奇等人首先進(jìn)行了油層物理方面的研究，研究了流體性質(zhì)和測(cè)試技術(shù)；1934年，R.D.烏索夫和M.馬斯蓋特等在達(dá)西定律基礎(chǔ)上研究了測(cè)量巖樣滲透率的方法；1935年，R.J.薛爾紹斯研究了井底取樣器和測(cè)量樣品物理性質(zhì)的方法。測(cè)量項(xiàng)目包括：壓力-體積-溫度之間的關(guān)系，飽和度、飽和壓力、油中的溶解氣量、原油由于氣體的分離而導(dǎo)致的伸縮等。1933年，美國(guó)人G.H.法奇等人首先進(jìn)行了油層物理方面的研1949年，美國(guó)的M.馬斯蓋特寫了《采油物理原理》，匯總了當(dāng)時(shí)油層物理技術(shù)，為該學(xué)科形成打下基礎(chǔ)。50年代，前蘇聯(lián)莫斯科石油學(xué)院卡佳霍夫教授寫了《油層物理基礎(chǔ)》書，標(biāo)志著這一學(xué)科的形成，并且從采油工程學(xué)科中分離出來。1949年，美國(guó)的M.馬斯蓋特寫了《采油物理原理》，匯總了當(dāng)在我國(guó)五十年代就有專門從事油層物理研究的專業(yè)技術(shù)人員，在原北京石油學(xué)院首次開設(shè)了油層物理課程，培養(yǎng)了相應(yīng)研究生。60年代從采油工程中分離出來，大慶油田的開發(fā)使我國(guó)油層物理學(xué)科有了進(jìn)一步發(fā)展。華東石油學(xué)院的張朝琛編寫了《油層物理》一書，但沒有正式出版。隨著各類油田的開發(fā)與開采，油田的研究單位都相應(yīng)地建立了有關(guān)油層物理的各類實(shí)驗(yàn)室，開展了油層物理各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)也進(jìn)行了各自油田的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究以及不同方法提高原油采收率的試驗(yàn)研究。在我國(guó)五十年代就有專門從事油層物理研究的專業(yè)技術(shù)人員，在原北80年，華東石油學(xué)院，洪世鐸《油藏物理基礎(chǔ)》；84年，武漢地質(zhì)學(xué)院，張博金《油氣層物理學(xué)》；85年，成都地質(zhì)學(xué)院，羅蟄潭《油層物理》；91年，西南石油學(xué)院，何更生《油層物理》；92年，我們學(xué)院根據(jù)大慶油田特點(diǎn)，編寫了這本書。

油層物理已成為我國(guó)石油工程專業(yè)中不可缺少的重要學(xué)科，隨著石油工業(yè)的迅猛發(fā)展，它必將在我國(guó)油田開發(fā)和開采工作中起著越來越重要的作用。而且，隨著深層油藏、碳酸鹽油藏、低滲透油藏、稠油油藏以及凝析氣藏等各類油（氣）藏的開發(fā)，將不斷給油層物理學(xué)科提出新的研究課題，經(jīng)過不斷努力，油層物理學(xué)科將不斷完善和發(fā)展。80年，華東石油學(xué)院，洪世鐸《油藏物理基礎(chǔ)》；油層物六、參考書1.《油層物理》羅蟄潭主編地質(zhì)出版社1985年；2.《油層物理》何更生編西南石油學(xué)院1991年；3.《油藏物理》洪世鐸編石油工業(yè)出版社1985年；4.《油氣層物理學(xué)》張博金編武漢地質(zhì)學(xué)院1984年。六、參考書1.《油層物理》羅蟄潭主編地質(zhì)出版社不許遲到早退，有事拿正式假條請(qǐng)假，其它無效；提前五分鐘到教室，凡遲到者，按曠課處理；請(qǐng)按時(shí)交作業(yè)，不交或遲交三次者不得參加考試；上課請(qǐng)注意聽講，有不明白的地方及時(shí)舉手發(fā)問；請(qǐng)注意保持黑板及地面清潔；交作業(yè)時(shí)間為周四上課前；課堂紀(jì)律及要求不許遲到早退，有事拿正式假條請(qǐng)假，其它無效；課堂紀(jì)律及要求寄語

由于油層物理課的前后聯(lián)系非常緊密，如果前面的內(nèi)容掌握不好，對(duì)后續(xù)內(nèi)容的理解就會(huì)產(chǎn)生不利的影響因此，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，取得優(yōu)異的成績(jī)。祝愿同學(xué)們學(xué)習(xí)進(jìn)步！寄語

第一章

儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)

Fundamentalsofrockproperties儲(chǔ)層巖石的粒度組成和比面儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙度儲(chǔ)層巖石的滲透率滲透率和其它巖石物性關(guān)系儲(chǔ)層的流體飽和度第一章儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)

Fund第一節(jié)儲(chǔ)層巖石粒度組成和比面

巖石的粒度組成和比面是反映巖石骨架構(gòu)分散程度的指標(biāo)，也是劃分儲(chǔ)層、評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的重要物性參數(shù)。定義粒度的級(jí)別粒度大小的表示方法粒度分析方法粒度組成的描述方法粒度參數(shù)

二、砂巖的比面二、砂巖膠結(jié)物的敏感礦物三、砂巖的膠結(jié)類型一、巖石的粒度組成第一節(jié)儲(chǔ)層巖石粒度組成和比面巖石的粒巖石粒度組成粒度(grainsize)組成:

是指構(gòu)成巖石的各種大小不同的顆粒(grain)的含量，通常以百分?jǐn)?shù)表示。粒度組成是儲(chǔ)層巖石的一個(gè)重要特性。儲(chǔ)層巖石的許多性質(zhì)，如孔隙度、滲透率、密度、比面、表面性質(zhì)等都與它有關(guān)，在地質(zhì)上根據(jù)粒度組成可以判斷地層沉積的地質(zhì)和古地理?xiàng)l件。

2.粒度的級(jí)別

d（mm)十進(jìn)制d（mm)二進(jìn)制1.定義(granularmetriccomposition)巖石粒度組成粒度(grainsize)組成:2.粒度的級(jí)巖石粒度組成3.粒度大小的表示方法

巖石粒度組成3.粒度大小的表示方法

在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行篩析時(shí)，一般都采用細(xì)金屬絲編成的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行。把選用的篩子按篩孔大小從大到小排列好，取處理好的砂子50g放入最上面的篩子中，開動(dòng)振篩機(jī)振動(dòng)15分鐘。取下篩子，把每個(gè)篩子中的顆粒小心地倒到紙上，逐份稱量，算出重量百分?jǐn)?shù)和累積重量百分?jǐn)?shù)。4.粒度分析方法

篩析法原理：用成套篩子對(duì)搗碎巖石顆粒進(jìn)行篩析在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行篩析時(shí)，一般都采用細(xì)金屬絲編成的標(biāo)準(zhǔn)篩水力沉降法原理：基于大小不同的顆粒在粘性液體中沉降速度不同進(jìn)行分離的原理。

顆粒直徑大小可按照斯托克斯(C.J.Stockes)公式計(jì)算，即式中：d:顆粒直徑，cm;g:重力加速度，981cm/s2

ν:液體的運(yùn)動(dòng)粘度，cm2/s;ρs:顆粒密度，g/cm3；ρl:液體密度，g/cm3；

V:顆粒的運(yùn)動(dòng)速度，cm/s。水力沉降法原理：基于大小不同的顆粒在粘性液體中沉降速度不同①顆粒為球型；②顆粒在粘性和不可壓縮液體中運(yùn)動(dòng)，十分緩慢；③顆粒堅(jiān)硬，且表面光滑；④顆粒沉降以常速進(jìn)行；⑤顆粒與分散介質(zhì)之間的界面上，不發(fā)生滑動(dòng)。其中：運(yùn)動(dòng)粘度。其中：μ動(dòng)力粘度。在推導(dǎo)該公式時(shí)，斯托克斯曾作了一些假設(shè)：受力分析①顆粒為球型；其中：運(yùn)動(dòng)粘平均粒徑可用下式求得：注意：篩析法和水力沉降法所求得的粒徑并不是定值而是一個(gè)范圍。平均粒徑可用下式求得：注意：篩析法和水力沉降法所求得的粒徑并5.粒度組成的描述方法（1）數(shù)字列表法篩孔直徑(mm)0.42～0.2970.297～0.210.21～0.1490.149～0.0740.074～0.050.05～0.01＜0.01重量（%）2.684.466.5270.810.41.483.6累積重量（%）10097.392.8286.315.485.083.65.粒度組成的描述方法（1）數(shù)字列表法篩孔直徑(mm)0.（2）作圖法a.粒度組成分布曲線（1）曲線表示了各種粒徑的顆粒所占的百分?jǐn)?shù)，可用它來確定任一粒級(jí)在巖石中的含量；（2）曲線尖峰的位置表示含量最多的顆粒直徑的大??；（3）曲線的尖峰越高顆粒分布越均勻，說明該巖石以某一粒徑顆粒為主；（4）曲線尖峰越靠右，說明巖石顆粒越粗。b.粒度組成累積分布曲線（2）作圖法a.粒度組成分布曲線（1）曲線表示了各種粒徑的顆

(1)粒度中值(d50)：在累積分布曲線上相應(yīng)累積重量百分?jǐn)?shù)為50%的顆粒直徑。

(2)不均勻系數(shù)n：S=1~1.5，分選好；S=2.5~4.5，分選中等；S＞4.5，分選差。

歐美國(guó)家常以累積重量25%、50%、75%三個(gè)特征點(diǎn)，將累積曲線劃分為四段，然后按特拉斯克方程求出分選系數(shù)，即：(3)分選系數(shù)：6.粒度參數(shù)(1)粒度中值(d50)：在累積分布曲線上相應(yīng)（4）顆粒等效直徑假想土壤模型：等徑球形顆粒所組成的模型。

用假想土壤模型研究真實(shí)顆粒組成巖石時(shí)，用假想土壤模型的顆粒直徑代替真實(shí)巖石的粒度組成后，假想土壤模型所產(chǎn)生的滲濾阻力與真實(shí)巖石所產(chǎn)生的阻力相同，滿足于這樣條件的假想土壤模型的顆粒直徑就稱為“等效顆粒直徑”。（4）顆粒等效直徑用假想土壤模型研究真實(shí)顆粒

?？?、沃德參數(shù)偏度（歪度）＜0.35,分選極好0.35～0.5,分選好1～2,分選差＞4.,分選極差

標(biāo)準(zhǔn)偏差

峰態(tài)

-1～0，細(xì)歪度0～1，

粗歪度

＜0.67，很平坦0.67～0.9，平坦0.9～1.11，中等尖銳1.11～1.56，尖銳＞3，

非常尖銳

平均直徑

?？恕⑽值聟?shù)偏度（歪度）＜0.35,分選極Skp值在±1之間變化；正值表示曲線偏于粗顆粒為粗歪度（粗偏度）；負(fù)值表示曲線偏于細(xì)顆粒為細(xì)歪度（細(xì)偏度）。對(duì)稱，Skp=0粗偏度，Skp＞0細(xì)偏度，Skp＜0Skp值在±1之間變化；對(duì)稱，Skp=0粗偏度，Skp＞0油層物理教學(xué)課件二、砂巖膠結(jié)物的敏感礦物

近年來，隨著對(duì)儲(chǔ)層的進(jìn)一步研究，在我國(guó)“油田開發(fā)管理綱要”及保護(hù)儲(chǔ)層技術(shù)的研究中，都提出要對(duì)儲(chǔ)層的各種敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)。就是說，在一個(gè)油田投入開發(fā)之前，即打第一口探井時(shí)，就應(yīng)通過取芯，除進(jìn)行常規(guī)的孔、滲、飽、孔隙結(jié)構(gòu)等研究外，還必須對(duì)巖心進(jìn)行各種敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，以找出該儲(chǔ)層當(dāng)與外來施工流體接觸時(shí)，可能潛在的危險(xiǎn)及對(duì)儲(chǔ)層可能造成傷害的程度。二、砂巖膠結(jié)物的敏感礦物近年來，隨著對(duì)儲(chǔ)層的什么是敏感礦物？?jī)?chǔ)層的敏感性主要受膠結(jié)物中的敏感性礦物影響，這些敏感性礦物從不同方面將影響巖石的骨架性質(zhì)和巖心分析的正確性。什么是膠結(jié)物(cement)

？是指除碎屑顆粒衣物的化學(xué)沉淀物質(zhì)，在砂巖中含量小于50％，對(duì)巖石顆粒起膠結(jié)作用，使之成為堅(jiān)硬的巖石。什么是敏感礦物？什么是膠結(jié)物(cement)？

1.粘土遇水膨脹的特性

（1）粘土直徑小于0.01mm的顆粒占50%以上的細(xì)粒碎屑。它的成分包括粘土礦物和非粘土礦物，還有堿金屬、堿土金屬，鋁和鐵的氧化物等。粘土礦物是砂巖的主要膠結(jié)物。粘土礦物分為：高嶺石型、蒙脫石型、水云母型、綠泥石型等。（2）粘土遇水膨脹的原因①

這是由粘土礦物的特殊晶格結(jié)構(gòu)所決定的。②

與晶格取代發(fā)生的程度和吸附離子的性質(zhì)有關(guān)③

與地層水礦化度的有關(guān)1.粘土遇水膨脹的特性（2）粘土遇水膨脹的原因①這粘土礦物大都由兩種基本晶格組成：硅氧四面體

鋁氧八面體具有層狀結(jié)構(gòu)粘土礦物晶片晶層

單體平面延伸縱向重疊延伸+重疊①這是由粘土礦物的特殊晶格結(jié)構(gòu)所決定的。硅氧四面體硅氧四面體晶片（T）鋁氧八面體鋁氧八面體晶片（O）粘土礦物大都由兩種基本晶格組成：硅氧四面體粘土礦物晶片晶層

伊利石（TOT）結(jié)構(gòu)與蒙脫石相似，只是其晶層之間卡有鉀原子，大小與晶層硅氧四面體的六角環(huán)內(nèi)徑接近，使晶層之間聯(lián)結(jié)牢固，外來物質(zhì)很難進(jìn)入。蒙脫石（TOT）是由兩個(gè)硅氧四面體晶片中間夾一個(gè)鋁氧八面體晶片所組成的晶層。晶層之間由分之間力聯(lián)接，因此，結(jié)構(gòu)較弱，晶層之間距離較大（),外來物質(zhì)很容易進(jìn)入。當(dāng)和水相遇時(shí)，水分之就容易進(jìn)入蒙脫石之間，造成晶體膨脹。高嶺石（TO）是一個(gè)硅氧四面體晶片和一個(gè)鋁氧八面體晶片組成的晶層。晶層薄，層間距?。?/p>

），兩個(gè)晶層之間一面是氫氧原子，一面是氧原子，因而形成氫鍵，也就是說，相鄰兩晶層之間除范德華力外，還有氫鍵，結(jié)合力強(qiáng)，水分子不容易進(jìn)入，膨脹性就小。

蒙脫石結(jié)構(gòu)高嶺石結(jié)構(gòu)TOTTOTOT伊利石（TOT）蒙脫石（TOT）高嶺石（TO）蒙脫石結(jié)

在蒙脫石的形成過程中常常發(fā)生晶格取代，晶層帶負(fù)電吸附陽離子來保證電荷平衡。

吸附層②與晶格取代發(fā)生的程度和吸附離子的性質(zhì)有關(guān)TOTNa+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+TOTNa+Na+Na+Na+Na+Na+

在注水開發(fā)過程中，晶層表面形成雙電層，產(chǎn)生雙電層斥力；吸附金屬陽離子水化能力不同，水化半徑不同，使晶層間距離增加；

高嶺石中，硅和鋁在形成過程中都沒有被置換，因此，膨脹性就很小。擴(kuò)散層Na+Na+Na+Na+Na+

Na+Na+Ca2+Ca2+離子半徑離子水化半徑在蒙脫石的形成過程中常常發(fā)生晶格取代，晶層帶負(fù)電吸附陽離子TOTNa+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+TOTNa+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+③

與地層水礦化度的有關(guān)在地層水和儲(chǔ)層巖石長(zhǎng)期接觸，地層水的礦物鹽的濃度很高；油田注水開發(fā)之后，注入水的礦物鹽的濃度相對(duì)較低。由于二者濃度的差異，產(chǎn)生滲透壓，使晶層間的距離進(jìn)一步增加。TOTNa+Na+Na+Na+Na+Na+Na（3）粘土膨脹的危害a.大幅度降低巖石的滲透率；b.套管損壞、井底坍塌等；c.粘土的吸附作用能使注入地層的化學(xué)劑作用降低甚至失效。a.離子交換法；b.增加電解質(zhì)濃度；c.注酸性水；d.注粘土穩(wěn)定劑。（4）防止粘土膨脹的措施（5）粘土的膨脹度它是指粘土膨脹的體積占原始體積的百分?jǐn)?shù)，它是衡量粘土膨脹大小的指標(biāo)。（3）粘土膨脹的危害a.大幅度降低巖石的滲透率；a.離子交換2.石膏高溫脫水特征

為防止高溫下石膏脫水帶來的誤差，在巖心分析過程中可采取兩種方法：①用離心機(jī)冷洗巖心，即用離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)下所產(chǎn)生的離心力，將巖心中的油、水甩出；②改用氯仿和甲醇配置的共沸液，其沸點(diǎn)為53.5℃，它遠(yuǎn)小于石膏的脫水溫度，其沸液中甲醇和氯仿的重量百分比為13:87。106℃74℃81℃64℃2.石膏高溫脫水特征為防止高溫下石膏脫水帶來的誤差3.碳酸鹽遇酸分解和酸敏礦物傷害地層（1）碳酸鹽遇酸分解

砂巖儲(chǔ)層碳酸鹽含量很少或根本不含，而碳酸鹽巖儲(chǔ)層就全由碳酸鹽類所組成，如石灰石（CaCO3)、白云石（CaMg(CO3)2）、鈉鹽（NaCO3）、鉀鹽（CaCO3）和菱鐵礦都能與酸反應(yīng)。它們的含量在各油田很不一致，就其在膠結(jié)物中的含量看，多從9.5%～21%，其含量的多少不僅影響到儲(chǔ)層巖石的物性，而且直接決定著油井的增產(chǎn)措施，碳酸鹽含量是評(píng)價(jià)儲(chǔ)層性能的一個(gè)重要參數(shù)。3.碳酸鹽遇酸分解和酸敏礦物傷害地層（1）碳酸鹽遇酸分解碳酸鹽含量的測(cè)定多基于下述反應(yīng)：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

實(shí)驗(yàn)測(cè)定中，碳酸鹽含量是采用反應(yīng)后CO2的體積或壓力來計(jì)算。由于碳酸鈣在巖石分布最廣，可將全部碳酸鹽含量換算為CaCO3的含量，根據(jù)反應(yīng)后測(cè)出的CO2體積

,由下式求出：式中：C：巖樣中CaCO3的含量，%；

V：巖樣與HCl反應(yīng)后所得的CO2體積，cm3；

ρ：在實(shí)驗(yàn)溫度及大氣壓下，CO2氣體的密度，g/cm3；

W：巖樣總重，g。碳酸鹽含量的測(cè)定多基于下述反應(yīng)：式中：C：巖樣中CaCO3的（2）酸敏礦物及特點(diǎn)

能與酸反應(yīng)的礦物并不都叫酸敏礦物，只有那些與酸反應(yīng)后容易生成沉淀而阻塞孔道引起滲透率降低的那些礦物才叫酸敏礦物。如富鐵綠泥石（FeO·Al2O3·SiO2·H2O）、黃鐵礦（FeS2）、菱鐵礦（FeCO3）等屬酸敏礦物。

酸化時(shí)，除粘土膨脹因素外，富鐵綠泥石酸溶后當(dāng)PH為5~6時(shí)，F(xiàn)e2+呈膠體沉淀，傷害地層，其反應(yīng)式為：3FeO·Al2O3·2SiO2·3H2O+6HCl=3FeCl2+2Al(OH)3+2SiO2·3H2O2FeCl2+3H2O+3O=2Fe(OH)3↓+2Cl2

Fe(OH)3是一種片狀結(jié)晶，通常其體積比喉道還大，故可阻塞孔喉。預(yù)防措施：加鐵的螯合劑和凈氧劑。（2）酸敏礦物及特點(diǎn)能與酸反應(yīng)的礦物并不都叫三、砂巖的膠結(jié)類型膠結(jié)物的存在使儲(chǔ)層物性變差，隨著膠結(jié)物成分變化與膠結(jié)物類型的不同對(duì)儲(chǔ)層的影響也不同，使粒間孔隙可變?yōu)槌涮顨埩粑锏目紫?，使孔隙度變小。膠結(jié)物的成分可分為泥質(zhì)、鈣質(zhì)（灰質(zhì)）、硫酸鹽、硅質(zhì)和鐵質(zhì)。

泥質(zhì)（小于0.01mm的碎屑）膠結(jié)比較疏松，并能形成一些充填內(nèi)孔隙?；屹|(zhì)膠結(jié)主要是方解石和白云石，它常呈結(jié)晶狀態(tài)，膠結(jié)致密。硅質(zhì)膠結(jié)最致密，影響也最大。

1.膠結(jié)類型的定義膠結(jié)物在巖石中的分布狀況及與碎屑顆粒的接觸關(guān)系稱為膠結(jié)類型。它通常取決于膠結(jié)物的成分和含量的多少、生成條件以及沉積后的一系列變化等因素。三、砂巖的膠結(jié)類型泥質(zhì)（小于0.01mm的碎屑）膠結(jié)c.接觸膠結(jié)

膠結(jié)物含量很少，一般小于5%，僅分布于顆粒相互接觸的地方，顆粒呈點(diǎn)狀或線狀接觸，膠結(jié)物多為原生或碎屑風(fēng)華物質(zhì)，最常見者為泥質(zhì)。此種膠結(jié)的儲(chǔ)油物性最好。大慶油田屬于這種膠結(jié)。巖石孔隙度大于25%，滲透率從幾十個(gè)毫達(dá)西到幾個(gè)達(dá)西。a.基底膠結(jié)

膠結(jié)物含量最高。碎屑顆粒孤立地分布于膠結(jié)物之中，彼此不相接觸或少有顆粒接觸。由于膠結(jié)物與碎屑顆粒同時(shí)沉積，故稱原生膠結(jié)，膠結(jié)強(qiáng)度很高?？紫额愋腿珵槟z結(jié)物內(nèi)的微孔，其儲(chǔ)油、氣物性很差。b.孔隙膠結(jié)

膠結(jié)物含量不多，充填于顆粒之間的孔隙中顆粒呈支架狀接觸。膠結(jié)物多是次生的，分布不均勻，多充填于大的孔隙中，膠結(jié)強(qiáng)度次于基底膠結(jié)。根據(jù)膠結(jié)強(qiáng)度不同，砂巖一般可分為強(qiáng)膠結(jié)、膠結(jié)和弱膠結(jié)或疏松等。膠結(jié)方式可分為：c.接觸膠結(jié)a.基底膠結(jié)b.孔隙膠結(jié)根據(jù)膠結(jié)強(qiáng)度不同，砂巖一四、砂巖的比面(specificsurface)1、比面的概念

所謂比面是指單位體積巖石內(nèi)巖石骨架的總表面積或單位體積巖石內(nèi)總孔隙的內(nèi)表面積。

式中—S:巖石比面，cm2/cm3,m2/m3等

A:巖石顆粒的總表面積或巖石孔隙的總表面劑，cm3

Vf:巖石外表體積（或視體積），cm3

此外，在有關(guān)比面的定義中，分母也有采用“單位重量”來定義比面的。如，對(duì)于砂巖按單位重量定義的比面為500～5000cm2/g對(duì)于頁巖為100m2/g（1000000cm2/g）。四、砂巖的比面(specificsurface)1、比面的

除常以外表體積V定義外，還采用顆粒骨架體積Vs和孔隙體積Vp為基準(zhǔn)的比面，即：按以上三種不同體積定義的比面有如下關(guān)系：

一般情況下，未加注明，巖石比面是指以巖石外表體積為基準(zhǔn)的比面。2、比面的其它定義方法除常以外表體積V定義外，還采用顆粒骨架體積V四、砂巖的比面若巖石由等徑圓球形顆粒構(gòu)成，按立方體排列，根據(jù)對(duì)稱性，取一個(gè)球占據(jù)的空間為研究對(duì)象：

對(duì)于直徑為0.1mm的砂巖，其比面是多大哪？巖石的顆粒越細(xì)，它的比面就越大，反之，就越小。真實(shí)巖石的比面更大！四、砂巖的比面若巖石由等徑圓球形顆粒構(gòu)成，按立方體排列，根據(jù)3、研究比面的意義(2)和滲透率有關(guān)。

S越大，K越小泥質(zhì)砂巖、粉砂巖滲透率很低(3)和孔隙表面吸附量有關(guān)(4)和離子交換的能力有關(guān)(5)和束縛水含量有關(guān)(1)巖石分類和對(duì)比指標(biāo)表不同類型巖石的比面巖石類型砂巖細(xì)砂巖泥砂巖比面（cm2／cm3）＜950950～2300＞23003、研究比面的意義(2)和滲透率有關(guān)。(3)和孔隙4、比面的測(cè)定方法4、比面的測(cè)定方法方法原理或計(jì)算公式適用條件多孔介質(zhì)比面儀測(cè)定粒徑為0.OO1～0.1mm的多孔介質(zhì)的比面；測(cè)出顆粒的外表面積吸附法（如BET法）測(cè)定某種吸附在顆粒表面的單分子（通常是氣體分子）層的吸附量，再計(jì)算巖石比表面積的方法。包括顆粒外表面積及裂隙、空洞等內(nèi)表面積，以及顆粒與顆粒間的接觸面。高才尼方程估算法測(cè)出顆粒的外表面積粒度組成估算砂巖膠結(jié)性很差而接近松散砂粒、且顆粒磨圓程度很高時(shí)，結(jié)果較好統(tǒng)計(jì)法（投擲鋼針）較合適的統(tǒng)計(jì)方法

表比面的確定方法方法原理或計(jì)算公式適用條件多孔介質(zhì)比面儀測(cè)定粒徑為0.O

由巖石粒度組成資料估算比面

考慮問題的思路是：先從繁到簡(jiǎn)

第一步：假設(shè)巖石由球形顆粒組成孔隙度由巖石粒度組成資料估算比面考慮問題的思路是第二步：由于實(shí)際巖心是由不同直徑的球形顆粒組成，根據(jù)粒度組成的資料求比面。若單位體積巖石中顆粒組成為：粒徑為d1者占G1%，粒徑為d2者占G2%

．．．．．．．．，粒徑為dn者占Gn%把所有顆粒表面積加起來即得到該顆粒組成的巖石比面為：式中：di：第i組分的顆粒直徑

di“,di“分別為鄉(xiāng)鄰兩篩子的孔眼大小

Gi：第i組分的顆粒重量百分?jǐn)?shù)第二步：由于實(shí)際巖心是由不同直徑的球形顆粒組成，根據(jù)粒度組成

第三步：由于巖石顆粒不完全為球形，為了近似的符合實(shí)際情況，引入一個(gè)顆粒形狀校正系數(shù)C則C值由實(shí)驗(yàn)確定，通常C=1.2~1.4。對(duì)球度好的顆粒取用較小的C值；對(duì)帶棱角而非常不圓的顆粒取較大的C值。第三步：由于巖石顆粒不完全為球形，為了近似的符合油層物理教學(xué)課件

巖石中除有固體物質(zhì)外，還有未被固體物質(zhì)所占據(jù)的空間，稱為孔隙或空隙。世界上沒有孔隙的巖石是不存在的，只是不同的巖石，其孔隙大小、形狀和發(fā)育程度不同而已。石油和天然氣正是儲(chǔ)存和流動(dòng)于巖石的孔隙之中。因此，巖石孔隙的大小、形狀、連通及發(fā)育程度就直接影響巖石中儲(chǔ)集油氣的數(shù)量和生產(chǎn)油氣的能力，也是油層物理學(xué)最關(guān)心和研究最多的課題。第二節(jié)儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙度巖石中除有固體物質(zhì)外，還有未被固體物質(zhì)所占據(jù)一、儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)

研究巖石的孔隙結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)上是研究巖石的孔隙構(gòu)成，它包括研究巖石的孔隙大小、形狀、孔隙間連通情況、孔隙類型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特征和它的構(gòu)成方式。1.孔隙類型和組合關(guān)系組合關(guān)系：具有一種孔隙的介質(zhì)稱為單純（單一）介質(zhì)；孔隙、裂縫；具有兩種孔隙的介質(zhì)稱為雙重介質(zhì)，孔隙—裂縫；具有多種孔隙的介質(zhì)稱為多重介質(zhì)，孔隙—溶洞—裂縫。一、儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)研究巖石的孔隙結(jié)構(gòu)，實(shí)油層物理教學(xué)課件2.孔隙簡(jiǎn)化模型（1）簡(jiǎn)化成等徑球形顆粒的土壤模型（2）假想毛管模型等徑毛管模型不等徑毛管模型變徑毛管模型（3）網(wǎng)狀模型（4）概率模型2.孔隙簡(jiǎn)化模型（1）簡(jiǎn)化成等徑球形顆粒的土壤模型3.孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)和孔隙大小分布表示法孔隙：一般將巖石顆粒包圍著的較大空間稱為孔隙；喉道：僅在兩個(gè)顆粒之間連通的狹窄部分稱為喉道；孔隙直徑d：孔隙空間內(nèi)任何一點(diǎn)的孔隙直徑規(guī)定為在該點(diǎn)裝得進(jìn)去并且整個(gè)都在孔隙空間內(nèi)的最大球形直徑；喉道直徑：指能通過孔隙喉道的最大球形直徑；孔喉比：孔隙與喉道直徑的比值；孔隙的配位數(shù)：每個(gè)孔道所連通的喉道數(shù)。如一個(gè)孔道與三個(gè)喉道相連，則配位數(shù)為3，一般砂巖的配位數(shù)為2～15之間或更多些；孔隙的迂曲度（λ）：用以描述孔隙彎曲程度的一個(gè)參數(shù)。是流體質(zhì)點(diǎn)實(shí)際流經(jīng)的路程長(zhǎng)度和巖石外觀長(zhǎng)度之比值，可從1.2～2.5之間選用，一般無法直接測(cè)得。3.孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)和孔隙大小分布表示法孔隙：一般將巖石顆粒包圍孔隙大小分布表示方法

孔隙大小分布的表示方法與顆粒大小分布的表示方法相類似，即可表示為孔隙大小分布曲線和孔隙大小累積分布曲線?？紫洞笮》植急硎痉椒紫洞笮》植嫉谋硎痉椒ㄅc

a.分選系數(shù)b.偏度：又稱歪度，指孔隙大小分布偏于粗可機(jī)孔徑或細(xì)孔徑。實(shí)際巖石樣品Skp值在±1之間變化，正值表示曲線偏于粗孔徑為粗歪度；負(fù)值表示曲線偏于細(xì)孔徑為細(xì)歪度。c.峰態(tài)：量度粒度組成分布曲線陡峭程度。量度分布曲線的兩個(gè)尾部顆粒直徑的展幅與中央展幅的比值。a.分選系數(shù)b.偏度：又稱歪度，指孔隙大小分布偏于粗可機(jī)孔隙大小分布的測(cè)定方法：（1）半滲透隔板法（2）壓汞法（3）離心機(jī)法（4）吸附法（5）巖石切片用顯微鏡統(tǒng)計(jì)測(cè)量（6）X射線散射法（7）圖象分析法孔隙大小分布的測(cè)定方法：（1）半滲透隔板法4.孔隙分類（1）按大小可分為：a.超毛管孔隙：孔徑>0.5mm或裂縫寬度>0.25mm，在此類孔隙中，流體在重力作用下可自由流動(dòng)。巖石中的大裂縫、溶洞及未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂層孔隙多屬此類。b.毛細(xì)管孔隙：

0.0002mm<孔徑<0.5mm，裂縫寬度介于0.25mm～0.0001mm之間。由于毛細(xì)管的作用，液體不能自由流動(dòng)，必須有超過重力的外力去克服毛細(xì)管力，液體才能沿毛細(xì)管孔隙流動(dòng)。一般砂巖孔隙屬此類。c.微毛管孔隙：孔徑<0.0002mm或縫寬<0.0001mm，在此類孔隙中，分子間引力很大，要使流體在孔隙中移動(dòng)，需要非常高的壓力梯度，這在油層條件下一般無法達(dá)到。因此，實(shí)際上液體是不能沿微毛細(xì)管移動(dòng)的。泥頁巖中的孔隙一般屬此類型。（2）按連通狀況分（3）按流動(dòng)情況分4.孔隙分類（1）按大小可分為：a.超毛管孔隙：b.毛細(xì)管孔二、巖石孔隙度(porosity)

1.孔隙度的定義指巖石中孔隙體積Vp（或巖石中未被固體物質(zhì)充填的空間體積）與巖石總體積Vb的比值。

Vb=Vs+Vp二、巖石孔隙度(porosity)1.孔隙度的定油層物理教學(xué)課件2.在油田開發(fā)中應(yīng)用的孔隙度（2）有效孔隙度：指在一定的壓差下被油氣飽和并參與滲流的連通孔隙體積與巖石外表體積之比。（1）絕對(duì)孔隙度：巖石的總孔隙體積與巖石外表體積之比。（3）流動(dòng)孔隙度

：指在含油巖石中，油能在其內(nèi)流動(dòng)的孔隙體積與巖石外表體積之比。流動(dòng)孔隙體積還排除了巖石顆粒表面上液體薄膜的體積。流動(dòng)孔隙度與地層中的壓力梯度和流體的性質(zhì)有關(guān)。2.在油田開發(fā)中應(yīng)用的孔隙度（2）有效孔隙度：指在一定的壓差3.孔隙度的數(shù)值砂巖儲(chǔ)層φ：5～30％之間，一般10～20％。碳酸鹽儲(chǔ)層φ：一般小于5％。萊復(fù)生按孔隙度的大小，將砂巖儲(chǔ)層分為五級(jí)：4.孔隙度的影響因素（1）顆粒的大小、形狀、排列方式；（2）顆粒尺寸的非均勻性，分選性；（3）膠結(jié)物含量、膠結(jié)方式、壓實(shí)程度；（4）巖性。（砂巖10～20%，碳酸鹽巖<5%）3.孔隙度的數(shù)值砂巖儲(chǔ)層φ：5～30％之間，一三、巖石孔隙度的測(cè)定方法

常規(guī)巖心分析中，測(cè)定巖石孔隙度的各種方法均從孔隙度的定義出發(fā)，

只要測(cè)得其中得兩個(gè)值，就可求出孔隙度φ。三、巖石孔隙度的測(cè)定方法常規(guī)巖心分析中，測(cè)定很多方法均可測(cè)定巖石的孔隙度。特別是近年來，關(guān)于巖石孔隙度測(cè)定又出現(xiàn)了許多新的進(jìn)展。例如在地質(zhì)上，有巖石簿片、鑄體法以及各種地球物理測(cè)井方法，如中子、聲波、密度測(cè)井、微電極測(cè)井和微側(cè)向測(cè)井等，并已有了相應(yīng)的圖板，根據(jù)實(shí)測(cè)的測(cè)井曲線查相應(yīng)孔隙度圖板即可求得地層中巖石孔隙度。目前，孔隙度的測(cè)定方法可歸納為兩類：即實(shí)驗(yàn)室的直接測(cè)定法和以各種測(cè)井方法為基礎(chǔ)的間接測(cè)定法，各種方法可互相對(duì)比，互為補(bǔ)充。由于間接測(cè)定法誤差較大，影響因素較多，故目前國(guó)內(nèi)外普遍采用油層物理實(shí)驗(yàn)室（或開發(fā)實(shí)驗(yàn)室）常規(guī)巖心分析法來直接測(cè)定巖心的孔隙度值。很多方法均可測(cè)定巖石的孔隙度。特別是近年來，關(guān)于巖石孔隙度測(cè)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，為了確定巖樣的體積、巖樣的孔隙體積和巖樣顆粒的體積，可以采用許多種方法，其中包括氣體法、液體法和顆粒密度等方法。近年來根據(jù)波義耳定律，利用氣體測(cè)量孔隙度的方法占了優(yōu)勢(shì)的主要原因是因?yàn)樗?jiǎn)單可靠。所有確定孔隙度方法的精確度都在±5%以內(nèi)。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，為了確定巖樣的體積、巖樣的孔隙體積和巖樣顆粒的體表2-5實(shí)驗(yàn)室孔隙度的測(cè)定類別方法適用范圍、特點(diǎn)巖石外表（視）體積直接測(cè)定膠結(jié)好、不易碎的巖心封蠟法較疏松、易碎巖心飽和煤油法外表形狀不規(guī)則的巖心巖石孔隙體積氣體孔隙度儀可用于致密巖樣液體飽和法常用方法，簡(jiǎn)單方便巖石顆粒體積固體體積計(jì)法測(cè)定速度快表2-5實(shí)驗(yàn)室孔隙度的測(cè)定類別方法適用范圍、特點(diǎn)飽和煤油法測(cè)定孔隙度采用抽真空飽和煤油的方法確定孔隙度，是一種基于流體在巖石中流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，因而測(cè)得的孔隙度為有效孔隙度。測(cè)定方法：稱得干巖樣的重量W1；干巖樣抽真空飽和煤油后在煤油中的重量W2；飽和煤油后的巖樣在空氣中的重量W3。W1W2W1W3飽和煤油法測(cè)定孔隙度采用抽真空飽和煤油的方法確定孔隙度，是一

在油田開發(fā)前，地層中巖柱壓力和油藏壓力及巖石骨架所承受的壓力處于平衡狀態(tài)。開發(fā)前四、儲(chǔ)層巖石的壓縮性p上覆P油藏開發(fā)后投入開發(fā)后，隨著油層中流體的采出，油層壓力不斷下降，平衡遭到破壞，使外壓與內(nèi)壓的壓差增大。結(jié)果是：巖石顆粒擠壓變形，巖石顆粒體積Vs增加，流體體積Vl增加，孔隙積Vp縮小，油層依靠彈性能量向井底排出流體。任何物質(zhì)都具有壓縮性，外表堅(jiān)硬的巖石也不例外。在油田開發(fā)前，地層中巖柱壓力和油藏壓力及巖石

所謂巖石的壓縮系數(shù)是指油層壓力每降低一個(gè)大氣壓時(shí)，單位體積巖石孔隙體積的變化值。巖石的壓縮系數(shù)

所謂流體的壓縮系數(shù)是指油層壓力每降低一個(gè)大氣壓時(shí)，流體體積的變化率。流體的壓縮系數(shù)

所謂油層的壓縮系數(shù)是指油層壓力每降低一個(gè)大氣壓時(shí)，單位體積巖石由于孔隙體積的縮小和流體體積的膨脹而排出流體的體積。油層的綜合壓縮系數(shù)其中：So、Sw、Sg為流體的飽和度，既每相流體占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。Compressibility所謂巖石的壓縮系數(shù)是指油層壓力每降低一個(gè)大氣油層物理教學(xué)課件第三節(jié)儲(chǔ)層巖石的滲透率（Permeability）

儲(chǔ)層巖石中絕大多數(shù)孔隙是相互連通的，因此，在一定壓差作用下，它有允許流體通過的性質(zhì)，這種性質(zhì)稱為巖石的滲透性。用以衡量流體滲過巖石能力大小的參數(shù)就是通常所說的滲透率。滲透率是儲(chǔ)層巖石通過流體能力的重要量度。法國(guó)科學(xué)家Darcy(達(dá)西)于1856年，公布了他利用水通過自制的鐵管砂子濾器，進(jìn)行穩(wěn)定流實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果。后人把他的成果進(jìn)行歸納和推廣，稱之為達(dá)西定律，并將滲透率的單位命名為達(dá)西。一、達(dá)西定律1.達(dá)西試驗(yàn)μQLP1P2ΔpA第三節(jié)儲(chǔ)層巖石的滲透率（Permeability）達(dá)西定律：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，通過巖心的流體體積Q與巖心兩端壓差ΔP及巖心的橫截面積A成正比；與巖心長(zhǎng)度L及流體粘度μ成反比。比例系數(shù)K為巖石的絕對(duì)滲透率。2.達(dá)西公式

混和單位制巖心滲流的截面積，A－cm2；巖心兩端的壓差，△P－atm;

（物理大氣壓）流體的粘度，μ－cp；

(厘泊）巖心長(zhǎng)度，L－cm；流體的流量，Q－cm3/s巖石的滲透率，K－Darcy

（達(dá)西）

國(guó)際（SI）單位制巖心滲流的截面積，A－cm2；巖心兩端的壓差，△P－0.1MPa;

（bar）流體的粘度，μ－mPa·s；

巖心長(zhǎng)度，L－cm；流體的流量，Q－cm3/s巖石的滲透率，K－μm2；

達(dá)西定律：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，通過巖心的流體體積Q與巖心兩端壓差ΔP以粘度為1厘泊的流體完全飽和巖心孔隙，在1大氣壓的壓差下以層流方式通過橫截面積為1平方厘米，長(zhǎng)為1厘米的巖樣時(shí)，其流量為1cm3/s,則該巖石的滲透率即為1達(dá)西。3.1達(dá)西的物理意義1atm1cm1cm21cp1cm3/s以粘度為1厘泊的流體完全飽和巖心孔隙，在1大氣壓的壓差下以層3.單位換算3.單位換算4.達(dá)西定律的其它形式滲流速度和液體流動(dòng)速度的關(guān)系4.達(dá)西定律的其它形式滲流速度和液體流動(dòng)速度的關(guān)系（1）巖石孔隙被單相、均質(zhì)、不可壓縮流體所充滿；（2）流體不與巖石任何物理或物理化學(xué)作用；（3）層流；（4）忽略重力及毛管力影響。液體在管道中流動(dòng)，當(dāng)流速不同時(shí)，流體可有兩種不同的流態(tài)。當(dāng)流速較小時(shí)，管中水流的全部質(zhì)點(diǎn)以平行而不互相混雜的方式分層流動(dòng)，這種形態(tài)的液體流動(dòng)叫層流。當(dāng)流速較大時(shí)，管中水流各質(zhì)點(diǎn)間發(fā)生互相混雜的運(yùn)動(dòng)，這種形態(tài)的液體流動(dòng)叫做紊流。層流與紊流的沿程水頭損失規(guī)律也不同。層流的沿程水頭損失大小與斷面平均流速的1次方成正比，即。紊流的沿程水頭損失與斷面平均流速的1.75~2.0次方成正比。4.適用條件：（1）巖石孔隙被單相、均質(zhì)、不可壓縮流體所充滿；液體在管道中5.重要性：（1）是多孔介質(zhì)滲流的基礎(chǔ)理論；（2）在不同的流動(dòng)過程中有不同的解法；（3）可推廣到多孔介質(zhì)的多相流動(dòng)。5.重要性：油層物理教學(xué)課件二、巖石滲透率的測(cè)定

巖石的絕對(duì)滲透率是巖石本身所固有的性質(zhì)，只取決于巖石的孔隙結(jié)構(gòu)，而與所通過的流體性質(zhì)及外界條件無關(guān)。1.氣測(cè)滲透率

氣測(cè)滲透率的理論基礎(chǔ)是達(dá)西定律。

氣體的體積隨壓力和溫度變化而變化。在巖心沿長(zhǎng)度L，每一斷面的壓力均不相同，因此，進(jìn)入巖心的氣體體積流量在巖心各點(diǎn)上是變化的，沿著壓降方向不斷膨脹、增大，所以應(yīng)采用達(dá)西定律的微分形式：二、巖石滲透率的測(cè)定巖石的絕對(duì)滲透率是巖石本

如果把流動(dòng)過程中氣體膨脹看作是等溫過程，那么，根據(jù)波義耳—馬略特定律：則：

Q0為大氣壓P0下的氣體體積流量。所以：分離變量，兩邊積分，則：即為氣測(cè)巖石滲透率的公式。如果把流動(dòng)過程中氣體膨脹看作是等溫過程，那實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）同一巖心，同一種氣體，采用不同的平均壓力所測(cè)得的滲透率不同；（2）同一巖心，不同氣體，在同一平均壓力下所測(cè)得的滲透率不同；（3）同一巖心，不同氣體所測(cè)得的滲透率和平均壓力的直線交縱軸于一點(diǎn)，該點(diǎn)的滲透率等效于液測(cè)滲透率，叫做等效液測(cè)滲透率，或克氏滲透率。H2HeCo2實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）同一巖心，同一種氣體，采用不同的平均壓力所測(cè)2.氣體的滑動(dòng)效應(yīng)我們來看一下液體和氣體在毛管中是怎樣流動(dòng)的？液體在管道中的速度分布液體在管道中的速度分布

由于粘度的差異，液體在管壁處的流速為零而氣體在管壁處的速度不為零，這種現(xiàn)象稱為氣體的滑動(dòng)效應(yīng)?；瑒?dòng)效應(yīng)是克林肯伯格發(fā)現(xiàn)的所以也叫克氏效應(yīng)。2.氣體的滑動(dòng)效應(yīng)我們來看一下液體和氣體在毛管中是怎樣流動(dòng)的

在1941年，克林肯伯格就給出了考慮氣體滑動(dòng)效應(yīng)的氣測(cè)滲透率數(shù)學(xué)表達(dá)式：

b：滑脫系數(shù)或滑脫因子，取決于氣體性質(zhì)和巖石孔隙結(jié)構(gòu)。

氣體的分子量越小、實(shí)驗(yàn)平均壓差越小，巖芯滲透率越低、氣體的滑動(dòng)效應(yīng)越嚴(yán)重。在1941年，克林肯伯格就給出了考慮氣體滑動(dòng)效應(yīng)的氣目前有關(guān)常規(guī)的小巖心的滲透率測(cè)定的儀器各不相同，但原理一致，根據(jù)前面提到的氣測(cè)滲透率方法計(jì)算出巖心的絕對(duì)滲透率。對(duì)于非均質(zhì)儲(chǔ)層，如裂縫溶洞及礫巖等，小巖心柱的尺寸已不能代表儲(chǔ)層巖石的“表征體積單元”了，而應(yīng)選用全徑巖心或稱全直徑巖心，下面主要講述全直徑巖心測(cè)定滲透率的方法。目前有關(guān)常規(guī)的小巖心的滲透率測(cè)定的儀器各不相同，但原理一致，水平滲透率的測(cè)定測(cè)定所用的哈斯勒（Hassler）型巖心夾持器如圖2-8所示。該夾持器有一個(gè)內(nèi)部裝有膠皮筒的長(zhǎng)鋼管，膠皮筒的端部緊貼于鋼管上，使鋼管與膠皮筒之間的環(huán)形空間密封。在上、下加壓柱塞上有一小孔眼以便氣體進(jìn)入巖樣。當(dāng)測(cè)定水平滲透率時(shí)，借助液壓泵使加壓柱塞上移，直至膠墊與巖樣兩端密封起來。加環(huán)壓使膠皮筒密封住巖樣側(cè)表面（除有濾網(wǎng)處以外的表面），測(cè)定兩濾網(wǎng)水平方向的滲透率。水平滲透率的測(cè)定

垂直滲透率的測(cè)定應(yīng)用上述Hassler夾持器測(cè)定垂向滲透率時(shí)，需將巖樣側(cè)表面的濾網(wǎng)除去而在巖樣兩端加上濾網(wǎng)，使氣體由巖樣的兩端通過，測(cè)定其垂向滲透率。其過程和計(jì)算公式與常規(guī)小巖心測(cè)滲透率完全相同。垂直滲透率的測(cè)定油層物理教學(xué)課件油層物理教學(xué)課件3.滑脫現(xiàn)象校正方法（2）經(jīng)驗(yàn)公式

a.伊弗萊法

b.普塞爾法（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)的校正（3）圖版法3.滑脫現(xiàn)象校正方法（2）經(jīng)驗(yàn)公式（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)的校正（3三、裂縫巖石的滲透率Af

若裂縫的寬度為0.1mm，裂縫的孔隙度為0.01，裂縫的滲透率是多少？三、裂縫巖石的滲透率Af若裂縫的寬度為0.1mm四、影響巖石滲透率的因素

孔隙度的影響因素，如膠結(jié)物的含量、顆粒排列方式等對(duì)滲透率都有影響，除此之外，還有：（1）巖石顆粒大?。?）儲(chǔ)層的方向性，巖石的滲透率的各向異性。（3）巖石孔道的迂曲度和內(nèi)壁粗糙度（4）粘土礦物產(chǎn)狀（5）流體性質(zhì)水敏現(xiàn)象：與地層不配伍的外來流體進(jìn)入地層后，引起粘土膨脹、分散、運(yùn)移、堵塞孔道，導(dǎo)致滲透率降低的現(xiàn)象。水敏指數(shù)：巖心在蒸餾水下的滲透率Kw與巖心的克氏滲透率K∞的比值，即Kw/K∞。四、影響巖石滲透率的因素孔隙度的影響因素，如第四節(jié)滲透率和其它巖石物性關(guān)系

儲(chǔ)層巖石的孔隙度、滲透率、比面都是表示巖石滲流特性的參數(shù)，它們之間必然存在一定聯(lián)系，但由于巖石孔道結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，很難得出一個(gè)普遍性的定量關(guān)系。A

真實(shí)巖石假想巖石LL第四節(jié)滲透率和其它巖石物性關(guān)系儲(chǔ)層巖一、毛管滲流定律

從上述的毛管束模型中，任意取出一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，內(nèi)壁半徑為r0的毛細(xì)管，其中有粘度為μ的流體，在壓差為p1-p2的作用下做層流或粘滯性滲流。我們認(rèn)為該液體可以潤(rùn)濕毛細(xì)管壁，則在管壁處的流速為零，在管中心處的流速最大。這種滲流可視為一組分別以不同速度運(yùn)動(dòng)的同心液筒，在液筒之間存在著粘滯力。P1P2ΔpLqr0r0rdrVr0=0V0=maxVr0=0dVμ一、毛管滲流定律從上述的毛管束模型中，任意取出一粘滯力的大小可由牛頓內(nèi)摩擦定律表示，即：式中:F：粘滯力；A：同心液筒柱的表面積，A=2πrL；dv/dr：速度梯度。于是，作用于半徑為r的液筒上的粘滯力則為：此時(shí)，作用在同一液筒上的驅(qū)動(dòng)力則為：如果假設(shè)液流沒有加速度，那么驅(qū)動(dòng)力和粘滯力應(yīng)相等。粘滯力的大小可由牛頓內(nèi)摩擦定律表示，即：式中:于是，作用于半分離變量，積分，得：

這就是半徑r的液筒的運(yùn)動(dòng)速度公式，而且從公式可以看出，沿著半徑方向速度分布規(guī)律為一拋物線。r0rdrVr0=0V0=maxVr0=0dV分離變量，積分，得：這就是半徑r的液筒的運(yùn)動(dòng)

假設(shè)通過厚度為dr的單元液筒的體積流量為dq=vdA,這里的dA=2πrdr。那么，通過整根毛管的流量看成是若干個(gè)這樣液筒的流量的疊加，即：積分，得：如果r0取任意值r，則:

此即液體在毛管中做粘滯性滲流的毛管定律，也叫“泊謖葉”定律。假設(shè)通過厚度為dr的單元液筒的體積流量為d二、滲透率和孔隙半徑的關(guān)系

設(shè)假想巖石中，單位面積內(nèi)有n根半徑為r的毛管，其余尺寸、流體性質(zhì)和外加壓差與真實(shí)巖石相同。那么，通過此假想巖石的流量，由單管滲流定律，得：而通過實(shí)際巖石的流量，由達(dá)西定律，得：根據(jù)等效滲流阻力原理，則有：Q=Q’,即：等效滲流阻力原理：若假想巖石與實(shí)際巖石的滲流阻力相等，則在幾何尺寸，流體性質(zhì)、外加壓差相同時(shí)，二者流量應(yīng)相等。二、滲透率和孔隙半徑的關(guān)系設(shè)假想巖石中，單位化簡(jiǎn)上式，得：假想巖石得孔隙度將其代入上式，化簡(jiǎn)得：式中r可視為真實(shí)巖石的平均孔隙半徑?？梢岳迷撌接?jì)算巖石的平均孔隙半徑。

從公式可以看到，決定巖石滲透率的主要因素是孔隙半徑。儲(chǔ)層巖石的平均孔隙半徑經(jīng)常在1～10μm。巖石的孔隙度大，滲透率不一定大?；?jiǎn)上式，得：假想巖石得孔隙度將其代入上式，化簡(jiǎn)得：式中r可三、滲透率和比面的關(guān)系為了獲得滲透率和比面的關(guān)系也從假想巖石出發(fā)。根據(jù)比面定義：假想巖石的孔隙度：那么：代入

在推導(dǎo)過程中，假設(shè)毛管長(zhǎng)度與實(shí)際巖石的長(zhǎng)度相等，即毛管長(zhǎng)=巖石長(zhǎng)=L,而實(shí)際巖石孔道是彎彎曲曲的，所以巖石孔道的實(shí)際長(zhǎng)度與假想巖石的長(zhǎng)度不等。

三、滲透率和比面的關(guān)系為了獲得滲透率和比面的關(guān)系也從假想巖石引入迂曲度λ，對(duì)其進(jìn)行修正，即：由達(dá)西公式和泊謖葉公式：得：而則引入迂曲度λ，對(duì)其進(jìn)行修正，即：由達(dá)西公式和泊謖葉公式：得：令k=2λ2，則：這就是表征K與S關(guān)系的高才尼方程。k稱為高才尼常數(shù)。

物理意義：對(duì)假想巖石長(zhǎng)度進(jìn)行了修正；孔道半徑仍視為半徑為r的圓形孔道，即未對(duì)孔道截面積進(jìn)行校正。令k=2λ2，則：這就是表征K與S關(guān)系的高才尼方程。k飽和度在油藏評(píng)價(jià)中占有重要的地位，它是儲(chǔ)量計(jì)算的重要參數(shù)。眾所周知，在油藏的形成過程中包含著油氣的運(yùn)移。油氣從生油原巖中進(jìn)入儲(chǔ)層，并經(jīng)過富集而形成油藏其中包括了一個(gè)油驅(qū)水(非潤(rùn)濕相驅(qū)替潤(rùn)濕相)的過程。理論分析和實(shí)際工作都證明，在油藏形成的過程中，并不是全部地層水都被驅(qū)替出去，而總會(huì)有一部分原來存在于地層孔隙中的水被驅(qū)替出去，而有一部分水與油氣一起留在地層中。這種水稱為共存水，當(dāng)這種水低到一定程度不能在正常生產(chǎn)中流動(dòng)時(shí)，稱為束縛水。因此，對(duì)油藏來說，在原始條件下，儲(chǔ)層中的流體為油水兩相組成。其油為被天然氣溶解的原油，其水為具有溶解氣和礦化度的地層水。第五節(jié)流體的飽和度飽和度在油藏評(píng)價(jià)中占有重要的地位，它是儲(chǔ)量計(jì)算的重要參數(shù)。眾一、流體的飽和度(saturation)定義：某種流體體積占巖石孔隙體積的的百分?jǐn)?shù)。以小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)巖石孔隙中，油、水同時(shí)存在時(shí)，Sw+So=1當(dāng)巖石孔隙中，油、氣、水同時(shí)存在時(shí)，Sw+So+Sg=1一、流體的飽和度(saturation)定義：某種流體體積占二、幾個(gè)重要的飽和度概念1.原始含油飽和度Soiinitialoilsaturation

油藏投入開發(fā)以前所測(cè)出的儲(chǔ)層巖石孔隙空間中原始含油體積Voi與巖石孔隙體積Vp的比值，稱為原始含油飽和度。二、幾個(gè)重要的飽和度概念1.原始含油飽和度Soi2.束縛水飽和度（SWC）a.束縛水、原生水、共存水、殘余水）受孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)等因素影響。存在于油層中不能流動(dòng)的水。束縛水飽和度[漢英石油大詞典]boundwatersaturation;connatewatersaturation;immobilewatersaturation;residualwatersaturationc.束縛水的存在形式2.束縛水飽和度（SWC）a.束縛水、原生水、共存水、殘余水影響飽和度的因素

（1）儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)的影響這是影響油氣飽和度的關(guān)鍵因素。一般來說，巖石顆粒較粗，則比面小，孔隙、喉道半徑大，孔隙連通性好，孔隙內(nèi)壁光滑，那么滲透性好，油氣排驅(qū)水阻力小，油氣飽和度就高，束縛水飽和度就低。

（2）油氣性質(zhì)的影響油氣密度不同，油氣的飽和度不同。粘度較高的油，排水動(dòng)力小，油氣不易進(jìn)入孔隙，殘余水含量高，油氣飽和度就低，反之亦然。此外，油藏形成時(shí)，如油氣排驅(qū)水動(dòng)力大（如壓力高），即排驅(qū)能量高，排出的水多，油氣飽和度就高。（3）巖石潤(rùn)濕性的影響影響飽和度的因素3.目前油、氣、水飽和度是指在油田開發(fā)的不同時(shí)期，不同階段所測(cè)得的油、氣、水飽和度，也稱含油、含氣、含水飽和度。4.殘余油飽和度

irreducibleoilsaturation;residualoilsaturation5.剩余油飽和度

remainderoilsaturation3.目前油、氣、水飽和度是指在油田開發(fā)的不同時(shí)期，不同階段所5.地質(zhì)儲(chǔ)量、彈性可采儲(chǔ)量的計(jì)算、估算原始地質(zhì)儲(chǔ)量geologicalreserves彈性可采儲(chǔ)量最大可采儲(chǔ)量produciblereserve最終采收率finalrecoveryefficiency5.地質(zhì)儲(chǔ)量、彈性可采儲(chǔ)量的計(jì)算、估算原始地質(zhì)儲(chǔ)量geo三、飽和度的測(cè)定通過高壓密閉油基泥漿鉆井，將油層的巖心取出，可以避免泥漿對(duì)巖心中流體的沖洗和侵害，能保持地層巖心中流體的原始狀態(tài)。

所取巖樣存在著隨機(jī)性和代表性問題。同時(shí)，還應(yīng)注意對(duì)取至地面飽和油水兩相流體的巖心，嚴(yán)加密封與保護(hù)其原始狀態(tài)并應(yīng)盡早進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試工作。一般說來，采用大巖心的整體測(cè)試較為有利。

三、飽和度的測(cè)定通過高壓密閉油基泥漿鉆井，將油層的巖心取出，三、飽和度的測(cè)定目前，研究油、氣、水飽和度有許多方法，就油層物理、開發(fā)實(shí)驗(yàn)來看，有常規(guī)巖心分析方法及專項(xiàng)巖心分析方法（如由相對(duì)滲透率曲線和毛管壓力曲線等確定油水飽和度）、油層物理模型及數(shù)學(xué)模型等研究方法。下面我們討論目前國(guó)內(nèi)外最常用的三種測(cè)定流體飽和度大小的方法一蒸餾抽提法、常壓干餾法及色譜法。三、飽和度的測(cè)定目前，研究油、氣、水飽和度有許多方法，就油層Fig.2.1:SchematicdiagramofSoxhlet(a)andDean-Stark(b)apparatus.儀器由：長(zhǎng)頸燒瓶1；巖心杯2；冷凝管3和捕水器4四部分組成。測(cè)定原理：利用比重小于水，沸點(diǎn)高于水，溶解洗油能力強(qiáng)的溶劑如甲苯（相對(duì)密度為0.867，沸點(diǎn)為111℃）、酒精或苯等，把含有油水巖心中的油提取干凈，烘干，根據(jù)巖心提取前后的重量差，算出其中所含油水重量，同時(shí)利用提取過程把巖心中的水蒸出，蒸出的水蒸氣經(jīng)冷凝后形成水聚集于捕水器的刻度管4中，待管中水不再增加后（表明巖心中的水已全部被蒸出），直接可以從刻度管中讀出水的體積量。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是比較準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是所需的時(shí)間太長(zhǎng)。所以這種方法常作為其它方法的對(duì)比校正之用。1．蒸餾法Fig.2.1:SchematicdiagramofFig.2.2:VacuumdistillationApparatus.方法的原理是：在電爐高溫（50～650℃）下，將巖心中的油水加熱，蒸發(fā)出來的油、水蒸汽經(jīng)冷凝管冷凝為液體而流入收集量筒中，即可由此直接讀出油、水體積，再由其它方法（如氦孔隙度儀）測(cè)出巖石孔隙體積，就可算出巖石中的含油、水飽和度值。2．干餾法Fig.2.2:Vacuumdistillation實(shí)際干餾過程中，由于蒸發(fā)損失，結(jié)焦或裂解會(huì)導(dǎo)致原油體積的減少，因此，必須作出該油層實(shí)際油量與干餾出來油量間的關(guān)系曲線，以便對(duì)干餾出的油量進(jìn)行校正。有時(shí)，這兩者油量之差可達(dá)30％以上。此外，還需繪制干餾出水量與溫度的關(guān)系曲線。通常曲線上第一個(gè)乎緩段為束縛水完全蒸出時(shí)所需要的溫度，高于此溫度則干餾出的水量中還包括礦物的結(jié)晶水。因此，在對(duì)巖心干餾時(shí)，蒸餾束縛水階段溫度不能太高。實(shí)際干餾過程中，由于蒸發(fā)損失，結(jié)焦或裂解會(huì)導(dǎo)致原油體積的減少

該方法的原理是基于水可以與乙醇無限量溶解的特點(diǎn)，將已知重量的巖樣中的水份溶解于乙醇中，然后用色譜儀分析充分溶解有水份的乙醇?；ト芎蟮乃c乙醇通過色譜柱后，分離成水蒸汽與乙醇蒸汽，逐次進(jìn)入熱導(dǎo)池檢測(cè)器，分別轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)，并被電子電位差計(jì)記錄水峰和乙醇峰，根據(jù)峰高比查出巖樣含水量。與溶劑油提法相同，巖樣經(jīng)除油并烘干后，用差減法得出含油量，再根據(jù)孔隙體積、分別計(jì)算出巖心的油、水飽和度值。3．色譜法該方法的原理是基于水可以與乙醇無限量溶解的特點(diǎn)，將已知重量一般根據(jù)巖心所測(cè)出的含油飽和度都比實(shí)際地層的小，這是由于巖心取至地面，壓力降低，巖心中流體收縮、溢流和被驅(qū)出所致。誤差的大小與原油的粘度和溶解油氣比有關(guān)，可從零變化到70％～8O％。因此，實(shí)際應(yīng)用中，常根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的數(shù)據(jù)，乘以原油的地層體積系數(shù)，再乘以校正系數(shù)1.15，以校正由于流體的收縮、溢流和被驅(qū)出所引起的誤差。一般根據(jù)巖心所測(cè)出的含油飽和度都比實(shí)際地層的小，這是由于巖心第六節(jié)巖石物性參數(shù)的平均值國(guó)內(nèi)外有關(guān)巖心分析標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，要求在儲(chǔ)層部位每1英尺取1巖心（即1米取3個(gè)）以供測(cè)定巖石孔、滲、飽等參數(shù)。這樣，由實(shí)驗(yàn)室所測(cè)得的儲(chǔ)層巖石特性參數(shù)數(shù)據(jù)就會(huì)有成千上萬，而這些數(shù)據(jù)間又可能有很大的變化范圍，尤其是滲透率數(shù)值的變化更廣。如何得出具有代表性的平均值來表述一個(gè)儲(chǔ)集層巖石的滲儲(chǔ)特性，并以此作為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和儲(chǔ)量計(jì)算的依據(jù)，這是一個(gè)很重要而又必須回答的問題。第六節(jié)巖石物性參數(shù)的平均值國(guó)內(nèi)外有關(guān)巖心分析標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，要求一、幾種求平均值的方法

常用的求平均值的方法有4種：算術(shù)平均法；加權(quán)平均、幾何平均及按滲流物理過程求平均值的方法。算術(shù)平均arithmeticaverage加權(quán)平均Weightedaverage幾何平均Geometric-avergeWarrenandPrice,1961一、幾種求平均值的方法常用的求平均值的方法有4種：算術(shù)平均按滲流過程求平均值地層電路滲流阻力等效滲流阻力原理平均滲透率Harmonicaverage按滲流過程求平均值地層電路滲流阻力等效滲流阻力原理平均滲透率二、滲透率非均質(zhì)性的描述方法滲透率非均質(zhì)系數(shù)（滲透率突進(jìn)系數(shù)）滲透率級(jí)差滲透率變異系數(shù)其中：二、滲透率非均質(zhì)性的描述方法滲透率非均質(zhì)系數(shù)滲透率級(jí)井間非均質(zhì)性可以根據(jù)鄰井?dāng)?shù)據(jù)確定－繪制等值圖Well2Well3Well4Well1170m200m410m380mWell#permeability173md2110md3200md4140mdTheinversesquareddistancemethodTheinversedistancemethodK=114.8mdK=102.5md井間非均質(zhì)性可以根據(jù)鄰井?dāng)?shù)據(jù)確定－繪制等值圖Well2We作業(yè)：18,53,57,65。在油層某位置緊挨著取兩塊均勻新鮮樣品,樣品1用于壓汞,樣品2由于蒸餾,求得參數(shù)如下:樣品1:總體積為13.68cm3,壓汞前的質(zhì)量為32.5g,汞注入體積為0.73cm3;樣品2:質(zhì)量為120g,蒸餾出油的體積為3.8cm3,蒸餾出水的體積為1.0cm3;求:巖心的有效孔隙度和流體飽和度.作業(yè)：18,53,57,65。在油層某位置緊挨著取兩塊油層物理教學(xué)課件油層物理教學(xué)課件油層物理教學(xué)課件絕對(duì)滲透率：?jiǎn)蜗嗔黧w飽和且通過巖石，流體不與巖石發(fā)生任何物理化學(xué)反應(yīng)下，測(cè)得的滲透率。與流體性質(zhì)及外界條件無關(guān)，只取決于巖石的孔隙結(jié)構(gòu)特性。熟練推導(dǎo)“泊稷葉”定律，K、r、S關(guān)系。絕對(duì)滲透率：?jiǎn)蜗嗔黧w飽和且通過巖石，流體不與巖石發(fā)生任何物理復(fù)習(xí)思考題：1.粒度組成曲線分析。2.推導(dǎo)1D=？μm23.為什么K具有面積因次