第5.2章 储层孔隙结构.ppt

第二节孔隙结构的研究方法 一 压汞法 一 原理采用压汞法注入水银时 因为水银是非润湿相液体 欲进入孔隙系统 需要克服表面张力所产生的毛细管阻力 控制水银进入孔隙系统的是喉道大小而不是孔隙大小 所以在测量过程中求得与毛细管阻力平衡的外力的大小 以及压入岩样内的水银体积 就能求出与注入量对应的喉道大小 毛细管现象 1 润湿现象2 非润湿现象液体对固体的分子引力 附着力 固体表面 固体表面 1 当给一定的外加压力而将水银注入岩样 则可根据平衡压力计算出相应的孔隙吼道半径值 2 在这个平衡压力下进入岩样孔隙系统中的水银体积 应是这个压力下的相应孔隙喉道的孔隙体积 3 孔隙喉道越大 毛管阻力将越小 注入水银的压力也小 因此 再注入水银时 随注入压力的增高 水银将由大到小逐次进入其相应喉道的孔隙体系中去 1 计算孔隙喉道半径公式 压汞曲线形态主要受孔隙分布的歪度及分选性两个因素控制 1 毛细管曲线特征 歪度 分选 指孔 喉大小分布偏于粗孔喉或细孔喉 偏于粗孔喉的称粗歪度 反之称为细歪度 指孔喉大小 分布的均一程度 大小 分布愈集中 表明分选性愈好 毛管曲线上就会出现一平台 当孔喉分选差时 毛管曲线是倾斜的 毛细管压力曲线的形态分析 2 毛管压力曲线的定量特征 2 饱和度中值压力PC50 中值半径r50及h50r50 可视为岩石的平均喉道半径 h50 相对渗透率曲线时这样计估计 有相对渗透率曲线未必一定是h50 可能为h30 h40 即是临界含水饱和度所对应的油柱高度 1 入口压力Pd 定义 取法不同 Pd评价储集岩 Pd为二次运移的最小压力 3 最小非饱和孔隙体积百分数Smin 表示最高压力所对应的以及比它更小的喉道半径对应的孔隙体积占整个岩样体积的百分数 Smin值与岩石的润湿性有关 可能代表残余油 也可能代表束缚水 4 平均毛管压力和 J 函数 在毛细管压力曲线上 注入压力从零至最大值可以确定对应的平均毛管压力 用来说明岩样的平均性质 平均毛管压力的表达式 简化表达式 1941年Leverett首先通过测未胶结砂子的毛细管力 研究了C与S之间的关系 Leverett在平均曲率C上乘上一个岩性系数 得一个无因次函数 上两式称为J函数 做J函数与Sw的关系曲线称J函数曲线 由于J函数中Pc cos 的存在 使J值不受流体的影响 因而同样品用不同流体测得的J函数曲线应该是一样的 这给Pc资料对比带来很大方便 Leverett认为 同类岩石J函数具有普遍意义 即同 岩层内各岩样可引一条J函数曲线 故可用J曲线来表示某层的平均毛细管压力曲线 4 平均毛管压力和 J 函数 三 应用毛管压力 饱和度曲线确定孔隙 喉道大小和分布 1 孔隙喉道的频率直方图 2 孔隙喉道的频率分布曲线及累计频率分布曲线 二 薄片法 一 铸体薄片法1 面积法测定孔隙结构所谓面积法是指在显微镜下测定岩石孔隙结构系统时 不单测量孔隙的直径 同时也测量其所占面积的一种统计分析研究方法 参数 最大与最小孔径值孔径中值 累积频率曲线上50 处的孔径 孔径平均值 孔径分散率 面孔率 薄片中孔隙喉道面积占薄片总面积的百分数 2 直线法测定孔隙结构直线法测定孔隙是在载物台上安装机械台以使薄片沿侧线而移动 在一定移动过程中用目镜微尺测量侧线通过每个孔隙的交切点的长度 截距 来测量孔径的大小 1 孔隙线密度 2 孔隙截距平均宽度 3 分散率 4 变异系数 5 孔隙度 三 扫描电子显微镜法 扫描电镜主要研究内容 四 数字岩心 孔隙结构三维模型重构技术 1 铸体模型法2 数字岩心孔隙结构三维模型重构技术 第三节孔隙结构参数的定量表征 一 反映孔喉大小的参数 一 孔隙喉道半径及孔隙喉道大小分布孔喉大小分布 把喉道直径及该喉道所控制的孔隙体积占总孔隙体积的百分数 二 最大孔隙喉道半径Rd及排驱压力Pd排驱压力Pd是指非润湿相 汞 开始进入岩样所需要的最低压力 它是汞开始进入岩样最大连通孔喉而形成连续流所需的启动压力 也称为阀压或门槛压力 三 毛管压力中值 p50 含汞饱和度为50 时所对应的毛管压力值 p50越小