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1、储层岩石的物理性质 第一章,油层物理,储层岩石的物理性质 第1章,本章内容,1 储层岩石的骨架性质 2 储层岩石的孔隙结构及孔隙性 3 储层岩石的渗透性 4 储层岩石的流体饱和度 5 岩石的胶结物及胶结类型 6 储层岩石的其他物理性质,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,2. 储层岩石的孔隙结构及孔隙性,开发实践证明，孔隙类型、孔隙结构是决定储层性能的根本因素和影响油气井产能的重要因素。 储层孔隙性是决定油气藏规模和开采价值的重要储层特性。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,本节内容,储层岩石的孔隙结构岩石孔隙度概念影响孔隙度大小的因素岩石孔隙度的测定储层岩石的压缩性,储层岩石的孔隙
2、结构和孔隙性 第1章2节,一、储层岩石的孔隙结构储层微观空隙特征评价,孔隙结构：岩石的孔隙类型、孔喉大小和分布、形态及连通关系、以及孔隙表面粗糙度等因素的总合。,主要内容 孔隙类型及组合关系 孔隙大小及分选性评价 孔隙结构参数,储层孔隙：岩石中未被固体物质充填的空隙空间。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,1. 储层岩石的孔隙类型及组合关系,孔隙 裂缝,粒间孔：碎屑颗粒间的原生孔隙。 溶蚀孔：次生孔隙。粒间溶孔、粒内溶孔。 微孔隙：混合孔隙。杂基内微孔隙，岩屑内粒间微孔。 裂缝：成岩改造或构造形变形成的缝隙。次生孔隙。,（1）孔隙类型 按成因：砂岩中存在四种基本的孔隙类型按形态,储层岩石
3、的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,云质不等粒岩屑砂岩，粒间孔与微缝,含云质泥岩，顺层构造缝与垂直构造缝相交,云质泥岩，溶蚀缝，,含云砾质不等粒岩屑砂岩，砾内微缝,我国各油区砂岩储集层的空袭类型和物性资料统计,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,（2）孔隙组合关系,孔隙-裂缝组合介质模型 宏观研究 孔隙-喉道组合孔隙网络模型 微观研究,油气储层中发育的孔隙，具有十分复杂的空间结构。研究表明，三种基本孔隙类型构成多种复杂的储集空间。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节, 孔隙-裂缝组合按孔、缝发育程度及其对流动的贡献分： 孔隙介质模型：（纯孔隙介质）双孔介质模型：双重介质模型：（双孔双渗）,
4、孔隙为储集空间、流动通道。孔隙为储集空间，裂缝为流动通道。孔、缝均是储集空间和流动通道。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节, 孔隙-喉道组合孔隙网络模型分：物理模型、数学模型,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,2. 孔隙大小及分选性 孔隙大小的表示和评价,孔隙大小及分选性是评价储层储孔、渗特性的重要信息，是微观渗流机理研究不可缺少的基础参数。,孔隙大小和分布 结构参数,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,峰越尖锐，孔隙大小越均匀,孔隙分布曲线用于定性表征岩石孔隙大小分布特征,曲线越陡，孔隙大小越均匀,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,（1）孔隙大小分选性评价,分选系数Sp
5、：用来描述孔喉大小分布均匀程度的参数，又称孔喉均匀度。,式中：fi =-log2 d i d 孔喉直径f 的下标数字累积分布曲线上对应的百分数,分选系数SP越大， 表明孔喉的均匀程度越差，分选越不好。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,歪度Skp：指岩石孔喉偏大孔径为主或是偏小孔径为主的分布状况， 又称偏态。,Skp0时，表孔喉大小分布曲线对称，岩样中大孔、小孔数量相当； Skp 0时，称为粗歪度，表岩样中大孔喉数量多于小孔喉数量； Skp 0时，为细歪度，表岩样中小孔数量多余大孔数量；,实际岩石孔隙的Skp一般在+1 -1之间变化,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,峰态Kp：表孔
6、喉分布曲线峰的陡峭程度，反映岩石中主要孔喉大小分布的集中程度，又称尖度。,若孔喉分布曲线为正态，则Kp1； Kp越大，主要孔喉分布越集中，如尖峰曲线的Kp可达3； 如孔隙系统由两种或两种以上孔隙类型（孔隙、裂缝、溶洞）组成时，孔喉分布曲线会出现双峰或多峰。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,孔喉比 孔隙配位数 孔隙迂曲度,（2）. 孔隙结构参数,薄片、铸体及图象分析测定,A、孔喉比 孔喉比：孔隙与喉道的直径或半径 之比。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,B、孔隙配位数 孔隙配位数：指每个孔隙所连通的喉道数。 一般为2-15。,C、孔隙迂曲度（l） 迂曲度：指流体质点在岩石中实际流
7、经的路程l与岩石外观长度L之比，即：,迂曲度l用于定量描述孔隙的弯曲程度。但l无法测定，常在1.22.5范围中取值。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,本节内容,储层岩石的孔隙结构岩石孔隙度概念影响孔隙度大小的因素岩石孔隙度的测定储层岩石的压缩性,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,二、岩石孔隙度的概念,岩石孔隙度是衡量储层孔隙发育程度、评价储层储渗性能的重要宏观参数。 实践证明，不是所有储层空隙空间都具有储、渗流体的能力，只有达到一定大小规模的孔、缝，才能储集流体、使流体在其中流动。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,1. 储层孔隙的大小及分类 （1）按大小分为,（3）按储渗
8、性能分 有效孔隙： 无效孔隙：,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,（2）按连通状况分 连通孔隙 孤立孔隙死孔隙, 只有相互连通的“超毛细管孔隙”和“毛细管孔隙”才是有效的油气储渗空间；“微毛细管孔隙”及“死孔隙”是无意义的孔隙空间。,微毛细管孔隙、死孔隙,连通的超毛管、毛细管孔隙,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,2. 孔隙度概念（porosity） （1）孔隙度定义,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,孔隙度f ：指岩石孔隙总体积与岩石总体积的比值。,式中：f岩石孔隙度；Vp岩石孔隙总体积； Vb岩石总体积（外表体积）；Vs岩石骨架总体积。,VpVbVs,储层岩石的孔隙结构和
9、孔隙性 第1章2节,（2）几个孔隙度概念 按孔隙性质（大小、储渗能力），可分为：,fz fefff,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,注意：流动孔隙度fff与有效孔隙度fe的区别：,fff 排除了被孔隙所俘留的液体所占据的孔隙空间（液膜占据的空间）。,fff 随地层压力的变化及岩石、流体间物理-化学性质的变化而变化。fff 是动态参数，在数值上是不确定的。,fe反映原始地质储量的大小，而fff反映可采储量的大小。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,（3）储层孔隙度分布范围 储层孔隙度范围：530%； 砂岩一般：10-25%；碳酸盐岩：5%,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,矿
10、场上往往采用平均孔隙度值。通常是打井取心，以某井为例：其待评价砂层厚度为15m，等间隔1m取8个样，共120个样品，样品孔隙度值见上表： 最大频率的孔隙度值：1620% 累计曲线上取累计分数50%对应的孔隙度值16%即为所求的平均孔隙度值。,（4）双重介质的孔隙度 双重介质含有两种孔隙类型： 由岩石固体颗粒之间的孔隙空间构成的粒间孔； 由裂缝和孔洞形成的孔隙 则有：双重介质的孔隙度t=p+f ，式中：p基质孔隙度f裂缝孔隙度研究表明，双重介质的裂缝 孔隙度明显小于基质孔隙度：,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,t10%时， f 0.04 仅当t5%时， f值才值得考虑。,从储层岩石储渗能
11、力综合考虑，特别是不稳定渗流，f起着重要的作用。因为f值受地层有效应力的影响而产生的显著变化，即随着有效应力的增大，f变小，导致地层渗透性变差。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,本节内容,储层岩石的孔隙结构岩石孔隙度概念影响孔隙度大小的因素岩石孔隙度的测定储层岩石的压缩性,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,三、影响孔隙度大小的因素,影响因素： 内因：岩石矿物成分颗粒性质粒度分布及排列等组成、结构 外因：埋深温度、压力条件,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,1. 岩石矿物成分的影响,矿物的表面性质：吸附性、润湿性等 矿物的稳定性：抗风化、溶蚀能力等 矿物的敏感性：水敏性 特殊
12、矿物成分：云母、黄铁矿、绿泥石等,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,长石表面的吸附性较强，且亲油、亲水性也比石英强，在长石的表面易形成较厚的液体膜。当流体流动时，就会减小了流体的流动空间从而减小储层的流动孔隙度； 长石较石英易风化、破碎和被溶蚀，易形成解理（粒内）和溶孔（粒间）增加长石的总孔隙度； 风化程度高的长石砂岩，其孔隙度有所增加，但小孔隙的比例也随之增加易形成低渗透砂岩储集； 长石的硬度较石英小，经过长距离搬运后，长石的磨圆度一般没有石英好，长石颗粒会形成镶嵌式的孔隙结构在一定程度上会使岩石的绝对孔隙度减小。,一般情况下，石英、长石是砂岩最主要的两种矿物成分：,储层岩石的孔隙结构
13、和孔隙性 第1章2节,一般规律：,矿物吸附性强、粘土矿物含量fff； 矿物易破碎、溶蚀 fz ； 风化程度高fz 易形成低渗透储层； 云母的片状结构fz ； 黄铁矿、绿泥石等易嵌入孔隙中 fz ,矿物表面性质、敏感性影响储层ff； 矿物稳定性、特殊矿物含量影响储层z 。,砂岩中的某些粘土矿物成分具有水敏性，遇水易发生膨胀减小岩石的流动孔隙度； 其它的碎屑成分（如云母、黄铁矿、绿泥石等）含量的增加，易形成降低fz的微观结构,也常会使岩石的总孔隙度减小。因为，云母具片状结构，黄铁矿、绿泥石会嵌入孔隙中。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,2. 粒度、分选及排列方式的影响,理想颗粒，介质f 与
14、颗粒大小无关 实际储层，颗粒平均粒径 dfz （分选影响） ； 分选差大孔被小颗粒充填 fz 。 紧密排列fz；,总之，分选越好，排列越不紧密，储层f z 越高。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,3. 埋深对孔隙度的影响,总之，时代越老、埋藏越深的岩石的孔隙度越低。,颗粒排列方式：埋深排列紧密fz； 对孔隙的改造：温、压、地下水等fz 改变。,例如，胶结物形成使孔隙度降低；溶蚀等作用使孔隙度增加。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,本节内容,储层岩石的孔隙结构岩石孔隙度概念影响孔隙度大小的因素岩石孔隙度的测定储层岩石的压缩性,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,四、岩石孔隙度的测定从定义：知f 与Vb、Vp、Vs 三个参数有关,测定内容： 岩石总体积Vb 孔隙体积Vp 骨架体积Vs,求出其中任意两个，则可算得f。,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,1. 岩石总体积Vb的测定,（1）直接测量法用千分卡尺直接测量小岩心总体积。 特点：简单。 适用对象：胶结好，不垮、不碎的岩心。,方法： 直接测量 封蜡法 饱和煤油法 水银法,储层岩石的孔隙结构和孔隙性 第1章2节,
