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1、主讲人：欧阳传湘联系方式：13908619951油层物理基础油层物理基础使 用 教 材 油层物理学 第二章第二章 储层岩石的高压物性储层岩石的高压物性The physical properties of reservoir rockl.储层岩石储层岩石分散性分散性压缩性压缩性孔隙性孔隙性储液性储液性敏感性敏感性导电性导电性热学性热学性声学性声学性相关性相关性渗透性渗透性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面 教学目的：教学目的：掌握岩石粒度组成的定义、分析
2、方法、表示方法; 岩石比面的定义、表示方法和确定方法。 教学重点和难点：教学重点和难点：粒度的分析方法，比面的表示方法。粒度的分析方法，比面的表示方法。 教法说明：教法说明：课堂讲授课堂讲授油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面一、岩石的粒度组成一、岩石的粒度组成1、定义: 构成岩石的各种大小不同的颗粒含量，用重量百分数表示。 2、分析方法:常用的砂岩粒度组成分析方法有：A、筛析法(D0.05mm)B、沉降法(0.00150.05mm)a、将筛子由粗到细叠放并固定在 筛分机上,对已破碎和分解的岩 石颗粒进行筛析,记录
3、每个筛子 上颗粒的质量.b 、筛孔的大小表示有mm和目两 种.c 、相邻两级筛孔孔眼大小的级差 为 或d 、一套筛子共25级 震动筛分机示意图油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面B 沉降法 (D4.5 分选差C. 标准偏差越小岩石 分选性越好其中油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面5. 平均粒度A、粒度中值d50B、粒度平均值dm油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组
4、成和比面二、岩石的比面二、岩石的比面 1、定义岩石的比面:单位体积的岩石内岩石骨架的总表面积 或单位体积岩石内孔隙总内表面积之比。单位： cm2/cm3 m2/m3 mm2/mm3粗砂岩（10.5mm） 2300cm2/cm3 可以看出: 砂岩的比面是很大的，而且它的大小，对流体在岩 石孔隙中的流动具有明显的影响，如表面现象、吸附、流动阻 力等.这也是油田为何采收率总不是很高的原因所在. 油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面2. 比面的三种表示（1 ）（3 ）（2 ）三者之间的关系油层物理基础油层物理基础 （湖北省
5、精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面每一粒砂子的体积:如果单位体积岩石中，孔隙总体积为，则该岩石中颗粒所占体积为:那么单位体积内岩石的颗粒总数为:3. 比面的确定方法（1）根据粒度组成估算比面A、设多孔岩石是由等半径的球形颗粒所组成，则每 一粒砂子的表面积为： 油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面单位体积中岩石颗粒总表面积应为:式中： d砂粒的直径s比面孔隙率B、如果砂岩颗粒为非等直径，则要进行粒度分析,设粒度组成 分析资料如下:粒径为d1d1” 重量百分数占G1%粒径
6、为d2d2” 重量百分数占G2%粒径为dndn” 重量百分数占Gn% 油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面那么，岩石中每一种粒径颗粒的比面为:因此，总表面积：油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面(2)、流动实验法 实验原理:Sr以岩石颗粒体积为基础的比面，cm2/cm3岩石的孔隙度A岩石的横截面积，cm2L岩石长度，cmQ通过岩心的空气流量，cm3/s室温下空气的粘度，泊H岩心两端的压差，厘米水柱 第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石
7、的粒度组成和比面油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）马略特瓶开 关量 筒岩心夹持器岩 心U型压力计漏 斗实验原理:第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）(3)、统计法 S以岩石外观体积为基础的比面岩石的孔隙度m图片的放大倍数 L针长C针与周边相交的次数 h针的端点落在孔隙内部的次数 (4)、吸附法因为吸附量与吸附表面成正比，通过测量某种气体在通过岩样前后的浓度变化值可以确定出该岩样的比面。 第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖
8、北省精品课程）(5)、泽烈金法 S以岩石外观体积为基础的比面Q气体通过岩心的流量 M气体分子量 T绝对温度 (6)、根据岩石的其它物性参数计算 岩石渗透率第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程） 教学目的：教学目的：掌握掌握孔隙孔隙的的分类、定义、分类、定义、 测量方法测量方法和和影响因素影响因素。 教学重点和难点：教学重点和难点：孔隙的分类和定义孔隙的分类和定义 教法说明：教法说明：课堂讲授课堂讲授第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）二、孔隙度的定义二、孔隙度的定义孔隙
9、度是指岩石的孔隙体积与岩石外观体积的比值. 常用百分数表示，记为 三、孔隙度的分类三、孔隙度的分类A. 绝对孔隙度：指岩石的总孔隙体积与岩石外观体积的比值.第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）B. 有效孔隙度：指岩石的有效孔隙体积与岩石外观体积的比值.C. 流动孔隙度：指岩石中可以流动的孔隙体积与岩石外观体积的比值. 显然 ：第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）四、孔隙度的测量四、孔隙度的测量(1) 岩石外观体积Vf的测定封蜡法其中： W1干岩心重W2封蜡岩心在空中重
10、W3封蜡岩心在水中重水银法饱和煤油法其中： W1饱和煤油岩心在空中重W2饱和煤油岩心在煤油中重第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）气 源Vk PkVp P抽 空(2) 岩石孔隙体积Vp的测定饱和煤油法气体膨胀法其中： W1干岩心在空中重W2饱和煤油岩心在空中重第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）(3) 岩石骨架体积Vs的测定固体比重计法 ：氦气孔隙仪法 ：Vk Pk气 源抽 空岩心 Vp VrV其中： V岩心室体积根据波义耳定律：则岩石骨架体积：第二节第二节 岩石的孔
11、隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）五、影响孔隙度的因素五、影响孔隙度的因素A. 颗粒的排列方式B. 颗粒的分选性分选越好，孔隙度也越大. C. 颗粒圆球度颗粒越园，越大 .其中： 正方形排列 =47.6%菱形排列 =25.9%第二节第二节 岩石的孔隙度岩石的孔隙度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）D. 岩石颗粒间胶结物的含量及胶结类型胶结物含量越高，越小，所以说： 接触胶结的孔隙胶结的基底胶结 E. 油藏的埋藏深度多孔介质的孔隙度总是随油层埋芷深度加深而减小 。 六、孔隙度的应用六、孔隙度的应用砂岩储层的分级(按标准)孔隙
12、度%25202015151010550评价极好好中等差无价值第三节第三节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程） 教学目的：掌握岩石的压缩系数Cf 的定义,储层综合弹性压缩系数Ct 的物理意义及表示方法. 教学重点和难点：Cf，Ct的定义和表示方法. 教法说明：课堂讲授第三节第三节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）一、岩石的压缩系数Cf1、岩石颗粒变形示意图 2、定义岩石的压缩系数Cf 指油层压力每改变一个单位时，单位 体积岩石内孔隙体积的变化值，单位为：1/MPa。 岩石的压
13、缩系数一般为(236)*10-4MPa-1。一般 用岩石压缩系数测定仪测定.第三节第三节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）3、三种表示方法以视体积为基数 以孔隙体积为基数以岩石骨架体积为基数4 、三者之间的关系 第三节第三节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）二、储层综合弹性压缩系数Ct1、定义储层综合弹性压缩系数Ct是指油层压力每改变一个单位 时，单位体积的岩石中所排出的液量，单位： 1/MPa 。 2、表示方法综合反映了油藏弹性能量的大小. Ct 越大, 表明油藏的弹
14、性能量越充足. 第三节第三节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）3、Ct与Co和Cw的关系其中：尽管Cf很小,但在 油藏中不可忽视第四节第四节 储层岩石流体饱和度储层岩石流体饱和度油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）教学目的：流体饱和度的定义，表示方法，几种常见的饱和度，饱和 度的测量方法和影响因素。教学难点和重点：饱和度的测量及计算方法.教法说明：课堂讲授第四节第四节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）一、流体饱和度是定义流体饱和度是指单位孔隙体积
15、中某相流体所占的分数.常用 百分数表示.二、表示方法三、几种常见的饱和度1、原始含水饱和度(束缚水饱和度)Swi2、原始含油饱和度Soi3、当前油、气、水饱和度So 、 Sg 、 Sw 4、残余油饱和度Sor5、剩余油饱和度Sor第四节第四节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）四、饱和度的测定方法1 、油层物理法(干溜、蒸馏、色谱、CT技术)2 、测井法3 、经验统计法干溜法蒸馏法第四节第四节 储层岩石的压缩性储层岩石的压缩性油层物理基础油层物理基础 （湖北省精品课程）（湖北省精品课程）五、影响饱和度的因素1、储层岩石的孔隙结构及表面性质的影响这是影响油气饱和度的关键因素。一般来说，岩石颗粒较粗，则比面小。孔隙、喉道半径大，孔隙连通性好，孔隙内避光滑，那么渗透性好，油气排
