油层物理-杨胜来-油层物理学7.ppt

主要包括以下几个方面 一 含流体岩石的导电特性二 储层岩石的热学性质三 储层岩石的声学特性 第七章储层岩石中的其它物理性质 油层物理学Petro Physics 中国石油大学 北京 第七章储层岩石中的其它物理性质 第一节含流体岩石的导电特性 主要包括以下五方面内容 一 物质导电性与电阻率二 岩石电阻率与地层水性质关系三 含水岩石电阻率与孔隙度关系四 含油岩石电阻率与含油气饱和度关系五 电阻率测定 一 含流体岩石的导电特性与电阻率 岩石的导电特性与储层岩性 储油物性和含油饱和度有着密切的关系 研究导电特性的目的是根据测量的岩层电阻率来判断岩性 划分油气水层 研究储集层的含油性 渗透性和孔隙性等 该方法和原理一方面可应用于实验室内测定岩心的流体饱和度 另一方面用于电阻率测井 1 含流体岩石导电性 2 物质的导电性与电阻率 各种岩石具有不同程度的导电能力 岩石的导电能力可用电阻率来表示孔隙性岩石由骨架及孔隙空间组成 按导电机理的不同 可把岩石大致分为两大类 离子导电的岩石和电子导电的岩石 不同岩石及矿物的电阻率变化范围很大 除金属矿物电阻率极低外 主要造岩矿物 如石英 长石 云母 方解石等 电阻率都很高 按岩石成因看 大部分火成岩 如玄武岩 花岗岩等 电阻率都很高 而沉积岩的电阻率则比较低 一 含流体岩石的导电特性与电阻率 二 岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水的电阻率 取决于其溶解盐的化学成分 溶液含盐浓度和地层水的温度 电离度大 盐的分子离解为离子的百分比高 离子数目多 地层水电阻率小 离子价高 离子携带的电荷多 地层水电阻率小 离子迁移率大 运动速度快 地层水电阻率小 地层水电阻率与含盐浓度成反比 随温度增加而减小 温度每升高1 地层水电阻率约减小2 不同盐类的地层水的电阻率也不同 例7 1 已知地层水样品分析结果是 Ca离子的矿化度 460PPm SO4离子的矿化度 1400PPm Na和Cl离子的矿化度 19000PPm 求总矿化度和等效的氯化钠矿化度 解 1 总矿化度为 460 1400 19000 20860PPm 2 从图版横座标20860处 求得Ca的系数为0 81 SO4的系数为0 45 用相应的系数乘上其矿化度的数值 则等效氯化钠的矿化度为 460 0 81 1400 0 45 19000 20000PPm 矿化度计算 例7 2 已知NaCl溶液矿化度为20000PPm 求在100 时电阻率 解 在图版上找到矿化度为20000PPm的曲线 即曲线8 由该点沿斜线往下与温度为100 的水平线相交于D 交点的横座标为0 11欧姆 米 即是溶液在100 的电阻率为0 11欧姆 米 电阻率计算 岩石电阻率与地层水矿化度 温度之间存在着反比关系 三 含水岩石电阻率与孔隙度的关系 含水砂岩电阻率取决于地层水电阻率 孔隙度 胶结情况及孔隙形状 胶结情况及孔隙形状决定于岩性 盐水单元体孔隙介质 100 盐水 孔隙介质 饱和油和盐水 图7 3三种导电单元体 图中 白色为盐水 图及圈为岩石 黑色为油 在双对数座标系中 纵座标表示地层因素F 横座标表示孔隙度 F与 有近似直线关系 根据这条曲线的直线段 可将F与 的关系式写成如下形式 R 孔隙中100 充满地层水时的岩石电阻率 欧姆 米 m 胶结指数 随岩石胶结程度而变化 Archie方程 地层因子及F与 关系 四 含油岩石电阻率与含油气饱和度关系 在双对数座标纸中 纵座标表示电阻指数I 横座标表示含油饱和度So I与So有近似直线关系 五 电阻率的测定 五 电阻率的测定 图7 8四电极测试电阻率的流程及电路示意图1 流体入口2 岩心端头压差3 胶皮筒4 岩心5 电源6 开关7 流体出口8 电极 第二节储层岩石的热学性质 储层岩石热学性质主要指岩石的比热 热容量 导热系数 热扩散系数 岩石的热容是单位体积的岩石 温度升高1 所需的热量 kJ m3 比热容量单位质量的岩石温度升高1 所需要的热量称为岩石的比热容量 简称比热 单位kJ kg 导热系数是指单位时间内 单位温度梯度下 单位面积上所通过的热量 单位kJ hm 或W m 岩石的热扩散系数 反映了非稳态传热过程中岩石的导热能力与沿途岩石储热能力之间的关系 第三节储层岩石的声学特性 岩石密度越大 则声波速度也越大 岩石密度又与岩石孔隙度有密切关系 岩石孔隙度越大 则密度越小 声波的传播速度