油层物理2-1-第一节-储层岩石的骨架性质

1、1第二章储层岩石的物理特性The Physical Properties of Reservoir Rocks 2021/3/1422储层岩石2021/3/143399%以上气储量集中在沉积岩储集层中 沉积类型沉积类型岩岩 性性分分 类类典型油气田举例典型油气田举例碎屑岩碎屑岩砂岩砂岩疏松砂岩疏松砂岩萨尔图油田、胜坨油田、涩北气田萨尔图油田、胜坨油田、涩北气田粉砂岩粉砂岩文东油田文东油田致密砂岩致密砂岩枣园油田、靖安油田枣园油田、靖安油田裂缝性砂岩裂缝性砂岩延长油田延长油田砾岩砾岩砾岩砾岩克拉玛依油田克拉玛依油田砂砾岩砂砾岩砂砾岩砂砾岩曙光油田曙光油田裂缝性砂砾岩裂缝性砂砾岩蒙古林油田、火烧山

2、油田蒙古林油田、火烧山油田泥岩泥岩孔隙缝洞泥灰岩孔隙缝洞泥灰岩南翼山油田南翼山油田碳酸盐岩碳酸盐岩白云岩白云岩裂缝孔洞白云岩裂缝孔洞白云岩任丘油田任丘油田裂缝孔隙泥质白云岩裂缝孔隙泥质白云岩风成城油田风成城油田石灰岩石灰岩裂缝孔洞灰岩裂缝孔洞灰岩苏桥油田、塔河油田苏桥油田、塔河油田生物灰岩生物灰岩桩西油田桩西油田孔隙裂缝藻灰岩孔隙裂缝藻灰岩义东油田义东油田其他岩石其他岩石火成岩火成岩裂缝孔隙安山岩裂缝孔隙安山岩风化店油田风化店油田裂缝性凝灰岩裂缝性凝灰岩哈达图油田哈达图油田火山岩火山岩车排子油田、石西油田车排子油田、石西油田玄武岩、安山岩玄武岩、安山岩克拉玛依油田克拉玛依油田417417断块断

3、块变质岩变质岩裂缝性变质岩裂缝性变质岩鸭儿峡油田鸭儿峡油田裂缝性花岗岩裂缝性花岗岩静安堡油田静安堡油田储量:约50%产量:约60% 储量:约50%产量:约40% 2021/3/1444储层岩石的物理特性2021/3/1455第一节 储层岩石的骨架性质2021/3/14662021/3/1477一、岩石的粒度组成 粒度:岩石颗粒直径的大小,用“目” 或“毫米”表示 目每英寸长度上的孔数，1英寸2.54cm 储油砂岩颗粒大小:一般为0.011mm2021/3/1488一、岩石的粒度组成%100iiiwwW2021/3/1499一、岩石的粒度组成2021/3/141010%100iiiwwW2021

4、/3/141111 118 Lsgvd ) 1(182液岩gdv2021/3/141212v沉降法测量条件: 颗粒坚硬,具有光滑球形表面; 在粘性和不可压缩液体中颗粒运动缓慢,距离容器壁和底无穷远，颗粒以恒速沉降; 颗粒与分散介质之间不发生滑动； 颗粒浓度1%v适用于粒径较细（400目），直径在50100um时有足够的精度，但用得少。2021/3/141313粒度组成平均粒径v筛析测出的粒径代表某粒径范围内所有颗粒的平均大小,即平均粒径 iiiddd11211id2021/3/141414v直接测量法 极大颗粒岩样（辅助）v光学、电学、薄片及图象分析法（特殊岩样） 数量少、颗粒小、固结岩样v方

5、法选择:依据颗粒大小和岩石致密程度。2021/3/1415152.粒度组成的表示方法v(1)数字列表法2021/3/1416162.粒度组成的表示方法v(2)作图法 粒度组成分布曲线 粒度组成累积分布曲线 求粒度参数2021/3/1417172.粒度组成的表示方法2021/3/1418181241234GiGi3di(mm)log(di)2021/3/141919粒度参数v粒度参数 粒度组成特征的定量评价2021/3/142020粒度参数2021/3/142121粒度参数：（特拉斯克）S4.5分选好中等差2575ddS 2021/3/142222粒度参数 分选性越好分选性越

6、好 =0 =0 同一粒径。同一粒径。iid2log6.645951684标准方差描述颗粒均匀性评价标准标准方差描述颗粒均匀性评价标准标准方差分选等级4.00分选性极差2021/3/142323粒度参数v（4）粒径中值: 指粒度组成累积分布曲线上50%处对应的粒径,它表示岩石粒度分布趋势。v（5）平均粒径: 岩石颗粒直径的平均值,它表示岩石颗粒分布和集中趋势的参数。165084M3zddd2021/3/142424v1. 比面的概念bVAS/几百几百几千几千砂岩砂岩2300 cm2cm32021/3/1425251. 比面的概念v其它定义ssVAS/PpVAS/以岩石孔隙以岩石孔隙(pore)(

7、pore)体积体积V Vp p为基准定义的比面为基准定义的比面S Sp p 以岩石骨架体积以岩石骨架体积V Vs s为基准定义的比面为基准定义的比面S Ss s =+VbVsVp2021/3/1426261. 比面的概念v三种比面S、Ss、Sp之间的关系 bpVV定义：定义：bpVV /bsVV)1(spSSS)1(比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度。比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度。比面越大,分散程度越大。2021/3/1427272021/3/142828v（4）影响岩石比面的因素不圆度不圆度 S（颗粒形状）颗粒形状）2021/3/142929 S（d相同相同,排列方式不同）排列方式

8、不同） 正方形排列正方形排列菱形排列菱形排列 1=47.5% 2=25.9% S1S22021/3/143030LQAHS 0314 2021/3/1431312021/3/1432322021/3/143333v对比透过法和吸附法2021/3/143434822382310210 SkSK KS 3600 2021/3/1435352021/3/143636 331661ddVVni 2021/3/143737 niiiidGSS110016 niiidGCS110016 %16iiiGdS 2021/3/143838 niiidGCS110016 2021/3/143939三、胶结物及胶结

9、类型v 砂岩中的填充物是由杂基和胶结物组成。v 胶结物: 是指除碎屑颗粒以外的化学沉淀物质,一般是结晶的或非结晶的自生矿物。它对岩石颗粒起胶结作用,使之变成坚硬的岩石。在砂岩中含量不大于50%。v 杂基: 又称基质。它是指充填于碎屑颗粒之间的细小机械混入物，一般为粉砂和粘土物质,还有细粉砂和碳酸盐灰泥，粒度小于0.03mm。 杂基对于碎屑也起胶结作用，但它不同于胶结物。杂基不是化学成因的矿物，而主要以悬浮方式搬运，作为机械沉积分异作用的最终产物进入沉积场所的。v 胶结物质含量增加总使岩石的储油能力和渗透能力变差。v 砂岩中胶结物的成分、数量和胶结类型，影响着砂岩的致密程度、孔隙性、渗透性等岩石

10、物性。2021/3/144040v 胶结物成份可分为: 泥质、钙质（灰质）、硫酸盐、硅质和铁质。 最常见的是泥质、钙质（灰质）、硫酸盐。v 胶结类型: 胶结物在岩石中的分布状况以及它们与碎屑颗粒之间的接触关系。v 通常取决于胶结物的成分和含量的多少、沉积条件以及沉积后的一系列变化等因素。 基底胶结 胶结类型 孔隙胶结 接触胶结2021/3/144141胶结类型胶结类型接触式胶结孔隙式胶结基底式胶结孔隙度，% %23233030181828288 81717渗透率，1010-3-3mm2 25050100010001 11501501 12021/3/144242胶结类型1、基底胶结 胶结物含量

11、较高,碎屑颗粒孤立地分布在胶结物之中,由于胶结物与碎屑颗粒同时沉积，也称原生胶结。 特点:胶结强度很高，孔隙性很差。2021/3/144343胶结类型2、孔隙胶结 胶结物含量较少,颗粒大部分能相互接触。 特点:胶结强度较低,孔隙性较好。2021/3/144444胶结类型3、接触胶结 胶结物含量很少,一般小于5%,颗粒之间的接触为点接触或线接触,胶结物多为泥质。 特点:胶结物强度较差，孔隙性、渗透性最好。2021/3/144545四、砂岩胶结物的敏感性矿物 v储层伤害 在油气田勘探、开发过程的各个环节,储层都会与外来流体以及储层所携带的固体颗粒接触;如果这些流体与储层不匹配,则导致储层渗透率降低

12、，损害储层的生产能力。v胶结类型直接影响岩石的储油物性，但就对储层的敏感性来说，则主要受胶结物中的敏感性矿物的影响。2021/3/1446461、粘土通水膨胀特性 粘土: 直径小于0.01mm的颗粒占50以上的细粒碎屑。 它的成分主要包括粘土矿物和非粘土矿物。 粘土矿物是高度分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称,是砂岩的主要胶结物。v 粘土矿物的基本结构组成:2021/3/144747v 粘土矿物可以分为: 高岭石型、蒙皂石型、水云母型和绿泥石型。 蒙皂石粘土有最大的膨胀性,水云母和绿泥石次之,高岭石的膨胀性最小。v 粘土“膨润度”: 指粘土膨胀的体积占原始体积的百分数，它是衡

13、量粘土膨胀大小的指标。v 通常淡水使粘土膨胀最厉害;v 测定粘土膨胀大小常用的粘土膨胀仪。2021/3/1448482、石膏脱水特性 石膏（CaSO42H2O）,当被加热时,随着温度的升高会有结晶水析出。 应用: 当测定岩心含水饱和度时，会使岩心含水饱和度偏高，而出现所谓的“超百”现象(即岩石中所有流体饱和度之和大于100)。2021/3/144949 3、碳酸盐岩遇酸分解 碳酸盐矿物可与酸反应,其含量的多少不仅影响到储油气岩石的物性,且直接决定着油井的增产措施。 碳酸盐含量的测定多基于下述反应:32222CaCOHClCaClH OCO2021/3/145050 4、酸敏矿物及特点 与酸反应后容易生成沉淀而堵塞孔道引起渗透率降低的矿物。2021/3/145151砂岩的土酸酸化 土酸: 由10%-15%浓度的HCl和3%-8%浓度的HF及一些添加剂组成。 砂岩的土酸酸化时,不能单独使用HF;同时,