油层物理简单概念整理.doc

岩石的粒度组成：指构成岩石的各种大小不同的颗粒的含量，通常以百分数表示。岩石的粒度组成通常采用筛析法和水力沉降法来分析。粒度参数：1粒度中值 ( d50 )：在累积分布曲线上相应累积重量百分数为50%的颗粒直径。 2不均匀系数n：累积分布曲线上某两个重量百分数所代表颗粒直径比。累积重量60%颗粒直径d60与10%颗粒直径d10之比3分选系数：代表碎屑物质在沉积过程中分选好坏。即表示颗粒大小集中程度。福克、沃德参数是我国目前应用广泛粒度参数。4偏度：又称歪度，指粒度组成分布偏于粗颗粒或细颗粒。5峰态：量度粒度组成分布曲线陡峭程度。量度分布曲线的两个尾部颗粒直径的展幅与中央展幅的比值。6颗粒等效直径：用假想土壤模型研究真实颗粒组成岩石时，用假想土壤模型的颗粒直径代替真实岩石的粒度组成后，假想土壤模型所产生的渗滤阻力与真实岩石所产生的阻力相同，满足于这样条件的假想土壤模型的颗粒直径就称为“颗粒等效直径”。假想土壤模型：等径球形颗粒所组成模型。其中Gi：第i组分砂子重量百分数di：第i组分颗粒平均直径。比面：单位体积岩石内岩石骨架总表面积或单位体积岩石内总孔隙内表面积。当颗粒点接触时为所有颗粒总表面积。岩石比面越大，说明其骨架分散程度越大，颗粒越细。胶结物：储层岩石中胶结物是除碎屑颗粒之外化学沉淀物质，在砂岩中含量小于50%，它对岩石颗粒起胶结作用，使之变成坚硬岩石。胶结物的存在使储层物性变差，随着胶结物成分变化与胶结物类型的不同对储层的影响也不同，使粒间孔隙可变为充填残留物的孔隙，使孔隙度变小。胶结类型：胶结物在岩石中分布状况及与碎屑颗粒接触关系称胶结类型。取决胶结物成分和含量多少、生成条件以及沉积后一系列变化等因素。 胶结物中的各种敏感矿物：储层敏感性主要受胶结物中敏感性矿物影响，这些敏感性矿物从不同方面将影响岩石骨架性质和岩心分析正确性。 1. 粘土遇水膨胀的特性 （1）粘土：直径小于0.01mm颗粒占50%以上细粒碎屑。成分包括粘土矿物和非粘土矿物，还有碱金属、碱土金属，铝和铁的氧化物等。 粘土矿物是砂岩的主要胶结物。粘土矿物分为：高岭石型、蒙脱石型、水云母型、绿泥石型等。（2）粘土遇水膨胀的机理：a.由粘土矿物的特殊晶格结构所决定（蒙脱石含量大）b.与晶层表面的带电性质有关c.与能吸附阳离子性质有关d.与水中电解质浓度有关e与水中酸碱度有关（3）粘土膨胀危害：a.大幅度降低岩石的渗透率b.套管损坏、井底坍塌等 c.粘土的吸附作用能使注入地层的化学剂作用降低甚至失效。（4）防止粘土膨胀措施a.离子交换法；b.增加电解质浓度；c.注酸性水；d.注粘土稳定剂。（5）粘土的膨胀度：指粘土膨胀的体积占原始体积的百分数，它是衡量粘土膨胀大小的指标。2.石膏高温脱水特征：岩心分析过程中两种方法：用离心机冷洗岩心，即用离心机高速旋转下所产生离心力，将岩心中油、水甩出改用氯仿和甲醇配置共沸液，沸点为53.5它远小于石膏脱水温度，沸液中甲醇和氯仿重量百分比为13:87。3.碳酸盐遇酸分解和酸敏矿物伤害地层孔隙简化模型：1简化成等径球形颗粒的土壤模型2假想毛管模型：等径毛管模型、不等径毛管模型、变径毛管模型3网状模型：三角形，正方形，六边形 4概率模型：用统计学的方法研究岩石特征。孔喉比：孔隙与喉道直径的比值；孔隙的配位数：每个孔道所连通的喉道数。如一个孔道与三个喉道相连，则配位数为3，一般砂岩的配位数为215之间或更多些；孔隙的迂曲度（）：描述孔隙弯曲程度参数。是流体质点实际流经路程长度和岩石外观长度之比，从1.22.5之间选用，一般无法直接测得。岩石的绝对孔隙度：岩石的总孔隙体积Va(包括连通的和不连通的)与外表体积Vb之比。岩石的有效孔隙度：是指岩石在一定压差作用下，被油、气、水饱和且连通的孔隙体积Ve与外表体积Vb之比。孔隙度的影响因素：1颗粒的大小、形状、排列方式；2颗粒尺寸的非均匀性，分选性；3胶结物含量、胶结方式、压实程度；4岩性。岩心外表体积测定方法 1直接测量法： 用2.54cm直径的钻头在做实验的岩心中钻取一小段，经两端磨平成为规则岩心，用千分尺直接测量岩心直径d和长度l，则：适用于胶结较好、钻切过程中不垮、不碎的岩石。 2封蜡法：取外表不规则但光滑的岩石称重w1，再浸入熔化的蜡中让她外表盖上一层蜡衣，称取重量w2，再将封蜡的岩样放入水中称重w3，则得：适用于疏松、易垮、易碎、不规则的岩样。 3饱和煤油法：将岩心抽空饱和煤油，测量饱和煤油岩心在空气和煤油中重量w1和w2浮力原理适用于外表不规则的岩心。 4水银法：借助于水银体积泵来测定岩样的总体积。姜岩样放入水银中，计入放入前后刻度大小，差值即为岩样体积。 岩石压缩系数：在等温条件下，单位体积岩石中孔隙体积随压力变化率。由于压力降低时，孔隙体积缩小，使油不断地从油层中流出，因此从驱油角度讲这是驱油动力，它驱使地层岩石孔隙内流体流向井底。岩石压缩系数大小，表示岩石弹性驱油能力大小，也称岩石弹性压缩系数。综合压缩系数：指油藏压力每降低1Mpa时，单位体积油藏岩石，由于岩石孔隙体积缩小、储层流体膨胀而从岩石中排出的油的体积。C*物理意义：地层压力每降低一个Mpa时，单位体积岩石中孔隙及流体总的体积变化。 ；达西定律：单位时间内通过岩心流体体积Q与岩心两端压差P及岩心的横截面积A成正比；与岩心长度L及流体粘度成反比。加一比例系数K，则改写为： K为岩石的绝对渗透率。适用条件：1层流；2流体不与岩石任何物理或物理化学作用；3岩石孔隙被单相、均质、不可压缩流体所充满；4忽略重力及毛管力影响。重要性：1是多孔介质渗流的基础理论；2在不同的流动过程中有不同的解法；3可推广到多孔介质的多相流动。单位：1物理单位制（CGS）：2混合单位制：在石油工业中，常用达西作为渗透率单位。达西：以粘度为1厘泊流体完全饱和岩心孔隙，在1大气压压差下以层流方式通过横截面积为1平方厘米，长为1厘米的岩样时，其流量为1cm3/s,则该岩石的渗透率即为1达西。在国际单位制中，渗透率单位用m2或m2，1 D = 1m2 1atm=0.101325 MPa=1.01325105Pa 物理大气压1atm=0.9869105Pa工程大气压当压力用标准大气压时，1D=0.986910-8cm2=0.9869m2；当压力用工程大气压时，1D=1.019710-8cm2=1.0197m2岩石渗透率的测定：岩石的绝对渗透率是岩石本身所固有的性质，只取决于岩石的孔隙结构，与所通过的流体性质及外界条件无关。1.气测渗透率：为气测岩石渗透率公式。2.气体的滑动效应：气体在孔隙中流动时，不象液体那样呈层流状态，在管壁处流速为零，气体在管壁处仍有流速现象称气体滑