3油藏岩石的物理性质.ppt

1、第三章 油藏岩石的物理性质,岩石,孔隙,裂缝,溶洞,储集空间,渗流通道,油气储集层（油藏）,储集油气的岩石,储集其中的流体,岩石,碎屑岩储集层,碳酸盐岩储集层,决定于碳酸盐岩的结构组分及其组合或结合关系,决定于碎屑颗粒的大小及其组合或结合关系,碎屑岩的孔渗特性,碳酸盐岩的孔渗特性,第一节 砂岩的骨架性质,砂粒的大小、形状、排列方式、胶结物的数量、性质及其胶结方式都将影响到岩石的孔渗特性。,性质不同、形状各异、大小不等,岩石的骨架,砂粒,胶结物,孔隙：砂粒间未被胶结物或固体物质充填的空间,砂岩的粒度组成：,构成砂岩的各种颗粒的相对含量。,描述岩石颗粒大小的均匀程度。,粒度组成分析结果的表示方法：

2、,粒度频率分布曲线(或直方图),粒度组成累计曲线,粒度组成概率曲线,粒度评价指标：,不均匀系数,分选系数,岩石的胶结物：,胶结类型：,基底胶结,孔隙胶结,接触胶结,杂乱胶结,第二节 油藏岩石的孔隙性,一、储层岩石的孔隙和孔隙结构,1、孔隙,岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它固体物质充填的空间。,裂隙(缝),孔隙,空洞,空隙,砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、后来的成岩后生作用引起的变化以及胶结状况,孔隙,孔隙结构对岩石储集性能和渗透能力有影响。,岩石的孔隙结构与颗粒的大小、分选性质、颗粒接触方式等密切相关。,二、储层岩石的孔隙度,或：单位岩石体积中孔隙体积所占的比例。,1.定义：岩石

3、孔隙体积与岩石外表体积之比；,2. 孔隙度的分类,(1)绝对孔隙度,(2)有效孔隙度,储层岩石(砂岩)孔隙度评价,岩石流动孔隙度与作用压差大小有关：,压差越大,岩石孔隙中发生流动的流体体积越大,则流动孔隙度越大。,(3)流动孔隙度,三种孔隙度的关系：,矿场资料和文献上不特别标明的孔隙度均指有效孔隙度。,三、碳酸盐岩储层孔隙度,f 次生孔隙度(裂缝或孔洞孔隙度),小数。,p 原生孔隙度,小数；,t 总孔隙度,小数；,第三节 油藏流体饱和度,一、油藏流体饱和度,单位孔隙体积中流体所占的比例。,(同一油藏),二、束缚水饱和度,3、束缚水饱和度影响因素分析：,岩石的孔隙结构,岩石中泥质含量,岩石的润湿

4、性,岩石孔隙小，连通性差，束缚水饱和度大。,随岩石亲水性的增强，束缚水饱和度增加。,泥质含量增加，束缚水饱和度增大。,油藏的原始含油饱和度,4、储量计算,油藏的地质储量,三、残余油饱和度,第四节 油藏岩石的压缩系数,一、油藏岩石的压缩系数,矿场常用：,油藏压力每变化单位压降时岩石孔隙体积的变化率。,二、油藏的综合压缩系数,计算油藏的弹性可采储量：,第五节 油藏岩石的渗透性,其大小用渗透率表示。,一、达西定律,1856年、法国人、享利达西,未胶结砂充填模型,水流渗滤试验,达西实验装置,达西方程：,二、气测渗透率,在岩石长度L的每一断面的压力不同，气体体积流量在岩石内各点上是变化的，是沿着压力下降

5、的方向不断膨胀。,玻义尔马略特定律,则：,分离变量并积分，则：,气测渗透率的计算公式：,气体渗透率大于液体渗透率的根本原因,三、克林肯柏格效应,Klinkenbeger实验结果,(1)不同平均压力下测得的气体渗透率不同；,(2)不同气体测得的渗透率不同；,(3)不同气体测得渗透率和平均压力的直线关系，当平均压力趋于无穷大时，交纵坐标于一点。,Klinkenberg渗透率：,K Klinbenberg渗透率,m2；,式中,Kg 在平均压力和流量下测得的气体渗透率,m2；,b 与岩石孔隙结构及气体分子平均自由程有关的系数,亦称Klinkenberg系数。,c 比例系数；, 气体分子平均自由程；,r

6、 岩石孔隙半径；, 平均气体压力。,四、油藏岩石渗透率的评价,五、影响渗透率的因素,1、沉积作用对渗透率的影响,砂岩的粒度分布范围越广，颗粒分选性越差，胶结物质含量越多，其渗透率就越低。,(1)岩石结构和构造特征对渗透率的影响,式中,C 常系数,具体数值与岩石粒度有关；,d 岩石平均颗粒直径,m；,a 岩石颗粒的标准偏差；,K 岩石渗透率,10-3m2。,渗透率与平均颗粒直径的平方成正比，与颗粒的分选性成反比。,(2)岩石孔隙结构对渗透率的影响,式中：, 岩石孔隙度,小数；,r 孔喉半径,m；,迂曲度，表示孔道的曲折程度，=1.55.5。,2、成岩作用对岩石渗透率的影响,主要表现为压实作用，胶

7、结作用和溶蚀作用等方面,(1)压实作用：,渗透率随上覆压力增加而降低,(2)胶结作用：,胶结物质的沉淀和胶结作用都会使岩石的孔隙通道变小，喉道变细，孔隙曲折性增加，孔隙内表面粗糙度增大，因而引起岩石渗透率显著降低。,(3)溶蚀作用：,溶蚀作用对岩石渗透率有影响，一般使其变大。,3、构造(地应力)作用对渗透率的影响,储层岩石在地下应力场的作用下，会形成断裂和微裂缝，裂缝对岩石渗透率的影响是巨大的：,式中,Kf 裂缝渗透率，m2；,b 裂缝宽度，m；,r 裂缝孔隙度，小数。,低渗、特低渗储层，若在构造(地应力)作用产生或存在微裂缝时极有可能变成具有中高渗透率的储层。,4、流体岩石系统的相互作用对渗

8、透率的影响,流体和岩石接触以后或多或少地发生物理和物理化学作用,水粘土矿物,悬浮物沉淀,胶质、沥青质和石蜡吸附,流体流速过大造成微粒剥落运移,渗透率下降,六、有效渗透率和相对渗透率,1、有效渗透率,(1)定义：多相流体共存时，岩石允许每一相流体通过的能力。,(2)有效渗透率与绝对渗透率之间的关系,2、相对渗透率,(2)相对渗透率的大小,(1)定义：多相流体共存时，每一相的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。,多相流体共存时，各相流体相对渗透率之和总是小于1。,3、相对渗透率曲线,(1)定义：相对渗透率与流体饱和度关系曲线,(2)典型的相对渗透率曲线,油水相对渗透率,A区： SwSwi；,B区： SwiSw1-Sor；,C区： Sw1-Sor；,(3)相对渗透率曲线的应用,预测水驱油藏的最终采收率,计算含水率,=,=,=,第六节 油藏岩石润湿性和油水微观分布,润湿现象:,干净的玻璃板上滴一滴水,水迅速散成薄薄的一层,干净的玻璃板上滴一滴水银,水银聚拢形成球状,在铜片上滴一滴水银,水银呈馒头状,一、岩石的润湿性,过气液固或液液固三相交点对液滴表面所作的切线与液固表面所夹的角。,定义：,(从极性大的一端算起),所以,由于,润湿的实质是三相界面张力作用的结果。,3、润湿性的判断,天然岩石的表面性质 （矿物成份和粗糙度等）,大量实验表明：