储层物理性质
油层物理-储层岩石特性
7 3
第六章储层岩石的流体渗透性
第一节
达西定律及岩石绝对渗透率
第一节
达西定律及岩石绝对渗透率
流量Q
或流速
Q
AP L
压差
P ( P 1 P 2 )
达西定律：
AP Q K L
式中：Q——在压差△P下，通过砂柱的流量，cm3／s；
好
中 等 差 无 价 值
Petro-Physics 油层物理学
中国石油大学（北京）
第四节
储层岩石的压缩性
当油层压力每 降低单位压力 时，单位体积 岩石孔隙体积 缩小值。 孔隙体积缩小 ， 才使油不断从 油层中流出。 （驱油动力）
一、岩石压缩系数（岩石弹性压缩系数）
C
Cf
Vb Vb p 1
孔隙度（φ）是指岩石中孔隙体积Vp与岩石总体积Vb的比值
Vp Vb
100 %
V V V b S S 100 % ( 1 ) 100 % V V b b
1、岩石的绝对孔隙度(φ) 岩石总孔隙体积（Va）可以细分为以下几种孔隙：
a
a可流动的孔隙体积
岩石总孔隙体积
{
1）连通孔隙体积又称为有效孔隙体积
S oi
V oi Vp
Soi＝1—Swi
3、当前油、气、水饱和度
油田开发一段时间后，地层孔隙中含油、气、
水饱和度称为当前含油、气、水饱和度，简称含油饱
和度、含气饱和度或含水饱和度。
5、残余油饱和度与剩余油饱和度
经过某一采油方法或驱替作用后，仍然不能采出而残留 于油层孔隙中的原油称为残余油，其体积在岩石孔隙中所占体 积的百分数称为残余油饱和度用 Sor 表示。可以理解，驱替后 结束后残余油是处于束缚状态、不可流动状态的。 剩余油主要指一个油藏经过某一采油方法开采后，仍不能 采出的地下原油。一般包括驱油剂波及不到的死油区内的原油 及驱油剂（注水）波及到了但仍驱不出来的残余油两部分。剩 余油的多少取决于地质条件、原油性质、驱油剂种类、开发井 网以及开采工艺技术，通过一些开发调整措施或增产措施后仍 有一部分可以被采出。剩余油体积与孔隙体积的之比称为剩余 油饱和度。
021第2章 储层和盖层(第一节 储集层的物理性质)
Kf ≈（T （d2 z/dx2） ）3×D 2 /48 请见右图2-12。
图2-12 圆柱状褶皱裂缝渗流模型
三、储层的孔隙结构 （一）有关基本概念 1、孔隙结构：孔隙的形状、大小、分布及其连通性。 2、孔隙（更狭义的）：矿物或岩石颗粒所围限的膨大空间。 3、喉道：连通孔隙的狭窄空间。 4、流体饱和度 ：岩石内某相流体体积与流体总体积之比，称为该相流体的饱和 度。 5、毛细管压力：毛细管内流体弯曲界面由于表面张力产生的压强。
3、绝对渗透率
绝对渗透率：岩石渗透不与之发生化学反应的、饱和度为100%的单相流体的渗 透率。亦即常称的渗透率。
注：（1）绝对渗透率是岩石孔隙几何学参数，与流体性质无关；（2）因为它常用气体测定，所以也 称气体渗透率。
4、有效相渗透性
有效相渗透性：当岩石被多 相流体同时通过时，其中某相 流体的渗透率，称为该流体的 有效相渗透率。如：油、气、 水的有效相渗透率，常分别用 符号Ko、Kg、Kw。
Vz=—（ e 2 /12）×（ 1/μ）× （dp/dz） ×（e/d） Vy= —（ e 2 /12）×（ 1/μ）× （dp/dy） ×（e/d） Vx=0
则：Kfz = Kfy= e 2 /12 × （e/d） = e 2 /12 × Φf
Kfx =0
注： Φf =e/d
图2-8 板片状裂缝渗流模式图
Φt = Vt / Vb （×100%）。 1
2、有效孔隙度（φe）：岩石内相互连通
2
的孔隙体积（V e ）与岩石总体积（Vb）
之比。即：
3
φ e = V e / Vb （×100%）。（φ e ≤ Φt）
4
有效孔隙度大小反映了储集层物性的好坏 （如：对砂岩孔隙度的评中表2-2）。
储层物理性质
流体饱和度
储集岩的孔隙空间中，通常为各种流体所占据，某种流、体 占孔隙空间体积的百分数称之为该流体的饱和度。
SO
Vo VP
Vo φVr
100％
Sg
Vg VP
Vg φVr
100％
Sω
Vω VP
Vω φVr
100％
油、气、水饱和度是油气田勘探和开发阶段一个很重要的 参数，但这一参数并非一个常数，特别是在开发阶段流体 饱和度变化是相当大的。在勘探阶段所测的流体饱和度称 之为原始含油、含气、含水饱和度，是储量计算最重要的 参数。在开发阶段所测定的流体饱和度，称之为目前油、 气、水饱和度，是开发方案调整的重要参数。
k
QL
F P1 P2 t
Ｋ：岩样的绝对渗透率，μm2 Ｑ：流体在t秒内通过岩样的体积，cm3 Ｐ1、Ｐ2：岩样前、后端压力，atm Ｆ：岩样截面积，cm2 Ｌ：岩样长度，cm μ：流体粘度，cP t：流体通过岩样的时间，s
有效渗透率：多相流体共存时，岩石对某一流体的渗透率。 与多相流体的性质、岩石本身的微观孔隙结构特性相关。
绝对渗透率 有效渗透率 相对渗透率
110-3m2 = 1.013md
绝对渗透率测定：岩心（实验分析）？ 测井（孔--渗关系）？ 试井（大范围平均值） 地震（？）
达西定律 单位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积的 大小成正比，液体通过岩石的长度以及液体的粘度成反比。
q＝k μA ΔΔLP试井解释法：精度最差
不同精度的孔隙度应用于不同的研究范畴。在实际应用中， 应将直接法和间接法相互验证，补充、取长补短。
裂隙率
指岩石中裂隙体积与岩石总体积的比值。
储层流体的物理特性
第一节 油气藏烃类的相态特征
本节目的：
u了解储层流体的化学组成和油气藏类型；
u明确烃类体系的相态表示方法；
u掌握单、双、多组分烃类体系的相图特征；
u明确典型油气藏的相图变化趋势。
6
一、油气藏烃类化学组成及分类
1、油气烃类体系的化学组成
u油气的主要成分：烃类化合物(hydrocarbon) u油气的化学组成： l元素：主要元素：C 、H、O、N、 S 微量元素（金属、其它非金属）
1.8
1.48 2.62 5.59 6.12 4.73 64.97 100 8
1、油气烃类体系的化学组成
u油气烃类体系的化学组成及其在常温、常压下 的相态特征
C1,…C4,C5…C16,C17…CnH2n+2,N2,CO2, H2S及N、S、O化合物
气态
液态
固态、半固态 气态
胶质、沥青质
n
C1为主, 少量C5+，地下原始条件为气态，随压力 下降或到地面后凝析油析出，γo=0.6~0.7
10
2、油气藏类型
u临界油气藏(critical oil-gas reservoir)：
挥发性油藏(volatile-oil reservoir)，T地=TC，油气间 无明显界限，γo =0.7~0.8
油
C3、C7、C20
拟组分(pseudo-component)：
用于工程计算的一种假想组分，由 物系中几种组分合并成。
水
H2 O
例如，油气相态研究中常用组分：
l纯组分：C1、C2、C3…； l拟组分：轻烃组分C2-6、重烃组分C7+
14
1、基本概念
u组成(composition)
储层地质学(中国石油大学)-3储层的主要物理性质
在注水开发油田，含水百分数不断上升，其变化的含水饱
和度称之为自由水饱和度。 3 、含水饱和度与孔隙度、渗透率等参数间的关系 关系较为密切。
四、岩石的比表面
1、概念 单位体积岩石中所有颗粒的总表面积。是度量岩石颗粒 分散程度的物理参数。颗粒越细，比表面越大。 2、岩石比表面的计算
沙姆韦和伊格曼提出的沉积物的颗粒比表面积估算图
晶粒之间形成片状喉道。
（四）碳酸盐岩储集岩中的孔隙结构
捷奥多罗维奇根据孔隙的大小、形状和相互连通关系的分类： 1、孔隙空间由孔隙及相当于孤立的近乎狭窄的连通喉道组 成。
（2）孔隙空间的缩小部分为连通喉道，喉道变宽即成孔隙。
（3）孔隙由 细粒孔隙性 连通带所连
通
（4）孔隙系 统在白云岩
的主体或胶
（3）相对渗透率 饱和多相流体的岩石中，每一种或某一种流体的有效渗透 率与该岩石的绝对渗透率的比值。
（二）碳酸盐岩的渗透率
1、碳酸盐岩总渗透率和渗透率贡献值
2、利用岩心资料计算裂隙渗透率
3、帕森斯的碳酸盐岩储集岩裂隙渗透率公式
（三）渗透率的影响因素 主要影响因素：粒度和分选，有正相关性。 研究资料：结晶石灰岩和白云岩的粒径大于0.5mm时，
二、砂岩储集岩的孔隙与喉道类型以及孔隙结构特征 （一）砂岩储集岩的孔隙类型 1、原生孔隙
是岩石沉积过程中形成的孔隙。形成后没有遭受过溶蚀
或胶结等重大成岩作用的改造。 （1）粒间孔隙 发育于颗粒支撑碎屑岩的碎屑颗粒之间的孔隙。具有孔 隙大、喉道较粗、连通性好以及储渗条件好的特征，是最重
要的有效储集孔隙类型。
分为3大类15种基本类型。
2、根据碳酸盐岩储渗条件的孔隙分类 主要考虑储层孔隙对流体的储集与渗滤影响，采用根据
储层物性特征范文
储层物性特征范文储层物性特征指的是描述储层岩石和流体性质的一系列参数和特征。
这些特征对于石油和天然气储层的勘探、开发和生产具有重要意义。
下面将详细介绍储层物性特征，包括孔隙度、渗透率、饱和度、孔喉结构和岩石力学性质等。
首先，孔隙度是指储层岩石中的孔隙体积与总体积之比。
它是评价岩石贮藏岩石孔隙系统开发利用的重要物性参数。
高孔隙度的岩石具有更大的储层容量，可以储存更多的石油和天然气。
孔隙度通常使用插入管法、水饱法和密度法等方法进行测量。
其次，渗透率是指储层岩石中流体通过岩层的能力。
它反映了岩石对流体流动的阻力大小。
渗透率是衡量储层岩石储集性能的重要指标，也是评价岩石渗流性质和油气开采条件的关键参数。
渗透率的测量常使用压汞法、导纳法和核磁共振法等。
第三，饱和度是指储层中孔隙内所含有的有效流体体积与总孔隙体积之比。
饱和度可以分为原油饱和度和水饱和度。
它对评价石油和天然气藏的丰度和储层质量有着重要的意义。
测量饱和度的方法主要有物理推算法、测井法和实验测定法等。
此外，孔喉结构是指储层岩石中孔隙和孔喉的尺寸、形状和连通程度。
不同的孔隙结构对流体的储集和流动具有不同的影响。
例如，细颗粒和细孔喉可以增加流体的剪切力和黏滞力，降低渗透率和渗透能力。
孔隙结构的表征可以使用孔隙度、渗透率、孔喉直径分布和孔隙连通度等参数。
最后，岩石力学性质是指储层岩石的抗压强度、抗剪强度和变形特性。
它们对地层的稳定性和流体运移具有重要影响。
例如，岩石的抗压强度决定了储层的破坏压力，而抗剪强度则影响储层的剪切破裂。
测定岩石力学性质的常用方法包括三轴压缩试验、剪切试验和变形试验等。
综上所述，储层物性特征对于评价储层岩石的储集性能和开采条件具有重要意义。
通过测量和分析储层物性特征，可以更好地理解储层的储存能力、流动性质和稳定性，为石油和天然气的勘探、开发和生产提供科学依据。
第一篇 第三章 储层流体的物理特性
第三章储层流体的物理特性所谓储层流体，这里指的是储存于地下的石油、天然气和地层水。
其特点是处于地下的高压、高温下，特别是其中的石油溶解有大量的气体，从而使处于地下的油气藏流体的物理性质与其在地面的性质有着很大的差别。
例如，当储层流体从储层流至井底，再从井底流至地面的过程中，流体压力、温度都会不断降低，此时会引起一系列的变化—原油脱气、体积收缩、原油析蜡；气体体积膨胀、气体凝析出油；油田水析盐—即离析和相态转化过程，而这一系列变化过程对于油藏动态分析、油井管理、提高采收率等都有重要的影响。
又如，进行油田开发设计和数值模拟时，必须掌握有关地下流体的动、静态物理参数，如石油和天然气的体积系数、溶解系数、压缩系数、粘度等；在进行油气田科学预测方面，如在开采初期及开采过程中，油田有无气顶、气体是否会在地层中凝析等，都需要对油气的物理化学特性及相态变化有深刻的认识，才能作出判断。
因此可以毫不夸张地说，不了解石油、天然气和水的性质及其问的相互关系，不掌握它们的高压物性参数，那么，科学地进行油田开发、采油及油气藏数值模拟等便无从讲起。
第一节油气藏烃类的相态特征石油和天然气是多种烃类和非烃类所组成的混合物。
在实际油田开发过程中，常常可以发现：在同一油气藏构造的不同部位或不同油气藏构造上同一高度打井时，其产出物各不相同，有的只产纯气，有的则油气同产。
在油气藏条件下，有的烃是气相，而成为纯气藏；有的是单一液相的纯油藏；也有的油气两相共存，以带气顶的油藏形式出现。
在原油从地下到地面的采出过程中，还伴随有气体从原油中分离和溶解的相态转化等现象。
那么，油藏开采前烃类究竟处于什么相态，为什么会发生一系列相态的变化，其主要原因是什么？用什么方式来描述烃类的相态变化？按照内因是事物变化的根据，外因则是事物变化的条件，可以发现油藏烃类的化学组成是构成相态转化的内因，压力和温度的变化是产生相态转化的外部条件。
因此，我们从研究油藏烃类的化学组成人手，然后再进一步研究压力温度变化时对相态变化的影响。
油层物理知识点总结
油层物理知识点总结一、油气储层的物理性质1. 储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质是指岩石在外部作用下表现出来的物理特征，主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构、孔隙连通性等。
储层岩石的物理性质直接影响着岩石的储集能力和渗流性能。
孔隙度是指储层岩石中孔隙空间所占的比例，其大小直接影响着岩石的储集能力。
渗透率是指流体在岩石中运移的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和岩石孔隙结构的影响。
孔隙结构是指储层岩石中孔隙的形态和大小分布特征，它直接影响着岩石对流体的储集和运移能力。
孔隙连通性是指储层岩石孔隙之间的互相连接程度，对于流体的渗流性能具有重要影响。
2. 储层流体的物理性质储层流体的物理性质包括油气的密度、粘度、饱和度、渗透率等。
油气的密度是指油气的质量与体积的比值，它直接影响着油气在地下的运移和驱替过程。
粘度是指液体的内摩擦力，它直接影响着油气在储层中的流动能力。
饱和度是指储层岩石中的孔隙空间中含有流体的比例，它直接影响着储层中的流体储集能力。
渗透率是指储层流体在岩石孔隙中渗流的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和流体的物理性质的影响。
3. 储层的物理模型储层的物理模型是指将储层岩石和流体的物理性质用数学模型来描述，以便进行评价和预测储层的性质和行为。
常见的储层物理模型包括孔隙模型、细观模型、孔隙介质模型等。
这些模型可以帮助地质学家和工程师更好地理解和分析储层的物理性质，为油气田的勘探和开发提供科学依据。
二、油层物理测井技术1. 测井装备和工具油层物理测井是研究储层的物理性质和流体性质的一种技术，主要通过在井孔中使用测井装备和工具来获取储层的物理数据。
常见的测井装备和工具包括γ射线测井仪、自感应测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪等。
这些测井装备和工具可以在井孔中获取储层的物理数据，并通过数据处理和解释来分析和评价储层的性质。
2. 测井曲线及解释测井曲线是指通过测井仪器在井孔中获取的物理数据所绘制出来的曲线，主要包括γ射线曲线、自感应曲线、声波曲线、电阻率曲线等。
（完整版）第三章储层岩石的物理性质
（完整版）第三章储层岩⽯的物理性质第三章储层岩⽯的物理性质3-0 简介⽯油储集岩可能由粒散的疏松砂岩构成，也可能由⾮常致密坚硬的砂岩、⽯灰岩或⽩云岩构成。
岩⽯颗粒可能与⼤量的各种物质结合在⼀起，最常见的是硅⽯、⽅解⽯或粘⼟。
认识岩⽯的物理性质以及与烃类流体的相互关系，对于正确和评价油藏的动态是⼗分必要的。
岩⽯实验分析是确定油藏岩⽯性质的主要⽅法。
岩⼼是从油藏条件下采集的，这会引起相应的岩⼼体积、孔隙度和流体饱和度的变化。
有时候还会引起地层的润湿性的变化。
这些变化对岩⽯物性的影响可能很⼤，也可能很⼩。
主要取决于油层的特性和所研究物性参数，在实验⽅案中应考虑到这些变化。
有两⼤类岩⼼分析⽅法可以确定储集层岩⽯的物理性质。
⼀、常规岩⼼实验1、孔隙度2、渗透率3、饱和度⼆、特殊实验1、上覆岩⽯压⼒，2、⽑管压⼒，3、相对渗透率，4、润湿性，5、表⾯与界⾯张⼒。
上述岩⽯的物性参数对油藏⼯程计算必不可少，因为他们直接影响这烃类物质的数量和分布。
⽽且，当与流体性质结合起来后，还可以研究某⼀油藏流体的流动状态。
3-1 岩⽯的孔隙度岩⽯的孔隙度是衡量岩⽯孔隙储集流体（油⽓⽔）能⼒的重要参数。
⼀、孔隙度定义岩⽯的孔隙体积与岩⽯的总体积之⽐。
绝对孔隙度和有效孔隙度。
特征体元和孔隙度：对多孔介质进⾏数学描述的基础定义是孔隙度。
定义多孔介质中某⼀点的孔隙度⾸先必须选取体元，这个体元不能太⼩，应当包括⾜够的有效孔隙数，⼜不能太⼤，以便能够代表介质的局部性质。
ii p U U U U M i ??=?→?)(lim)(0φ，)(lim )(M M M M '='→φφ称体积△U 0为多孔介质在数学点M 处的特征体元—多孔介质的质点。
这样的定义结果，使得多孔介质成为在每个点上均有孔隙度的连续函数。
若这样定义的孔隙度与空间位置⽆关，则称这种介质对孔隙度⽽⾔是均匀介质。
对于均匀介质，孔隙度的简单定义为：绝对孔隙度：V V V V V GP a -==φ有效孔隙度：VV V V V V nG eP --==φ孔隙度是标量，有线孔隙度、⾯孔隙度、绝对孔隙度、有效孔隙度之分。
第2.1章 储层主要物理性质(new)
气体渗透率公式
据波义耳定律: 据波义耳定律 Q P1V1 =P2V2=…... =P0V0= P V P1Q1=P2Q2=……=P0Q0= PQ 又 P =(P1+P2)/2
方解石胶结物
铁方解石胶结物
沉淀于粒间、晶间的胶结物视其胶结方式不同， 沉淀于粒间、晶间的胶结物视其胶结方式不同， 使岩石孔隙度发生不同程度的降低。 使岩石孔隙度发生不同程度的降低。早期成岩阶段 的薄边或环边胶结作用，因胶结物数量不多， 的薄边或环边胶结作用，因胶结物数量不多，孔喉 未被其填满，因而导致岩石孔隙度一定的降低； 未被其填满，因而导致岩石孔隙度一定的降低；以 自生加大方式形成的连晶胶结物， 自生加大方式形成的连晶胶结物，常导致岩石孔隙 度急剧降低， 度急剧降低，当其数量多并逐渐加大形成两经胶结 物晶体间的镶嵌接触可使岩石孔隙近于消失， 物晶体间的镶嵌接触可使岩石孔隙近于消失，从而 将储集岩变为非储集岩。 将储集岩变为非储集岩。
Φf=［e /（d+e）］×100% ［ （ ）］× ）］
d—平行裂缝之间的平均间距 平行裂缝之间的平均间距 裂缝的平均有效宽度。 e—裂缝的平均有效宽度。 裂缝的平均有效宽度
粒度和分选
与沉积作用 有关的地质 因素
磨圆度 颗粒的填集作用
三、孔隙度 的影响因素
与成岩后 生作用有 关的地质 因素
压实作用 胶结作用 溶蚀作用
立方形填集的等大球体 的孔隙度为47.6% 47.6%， 的孔隙度为47.6%，菱面体 填集的孔隙度为26% 26%。 填集的孔隙度为26%。表明 岁填集紧密程度的增高， 岁填集紧密程度的增高，单 元格子总体积减少， 元格子总体积减少，孔隙体 积也减少。 积也减少。 分选好的砂岩因机械压 实加强， 实加强，沙粒填集越加紧密 排列， 排列，因而导致岩石孔隙度 随埋深增加而降低。 随埋深增加而降低。
煤储层及其基本物理性质
第二章煤储层及其基本物理性质煤储层是指在地层条件下储集煤层气的煤层。
煤储层具有双重孔隙介质、渗透性较低、孔隙比表面积较大、吸附能力极强、储气能力大等特点。
第一节主要内容：煤储层是由固态、气态、液态三相物质所构成。
固态物质：是煤基质液态物质：一般是煤层中的水（有时也含有液态烃类物质）气态物质：即煤层气一、煤储层固态物质组成：1、宏观煤岩组成煤是一种有机岩类，包括三种成因类型：①主要来源于高等植物的腐植煤②主要有低等生物形成的腐泥煤③介于前两者之间的腐植腐泥煤（自然界中以腐植煤为主，也是煤层气赋集的主要煤储层类型）2、显微煤岩组成显微煤岩组成包括显微组分和矿物质。
显微组分是在光学显微镜下能够识别的煤的基本有机成分，其鉴别标志包括：颜色，突起，反射力，光学各向异性，结构，形态等。
矿物质是煤及煤储层中含有数量不等的无机成分，主要为黏土类和硫化类矿物，其次为碳酸盐类、氧化硅类矿物以颗粒状。
团块状散布于煤中，常见显微条带状产出的黏土矿物。
3、煤的大分子结构煤中有机质大分子结构基本结构单元（BSU）的骨架结构由缩合芳香体系组成，其基本化学结构为芳香环。
煤中有机质大分子结构基本结构单元的缩聚过程主要起源于三种反应机制：芳构化作用、环缩合作用和拼叠作用。
芳构化作用是指：非芳香化合物经由脱氢生成芳香化合物的作用，可通过碳数不低于六个的链烃的闭环、五圆或六圆脂环和杂环的脱氢等方式实现，是煤中有机质生气的主要机理。
环缩合作用通过单个芳香环间联结、稠环芳香分子间或分子内联结、自由基分子间重新结合等方式得以实现，是中~高级无烟煤阶段芳香体系缩聚的主要机理。
拼叠作用是指基本结构单元之间相互联结而使煤中有机质化学结构短程有序化范围（有序畴）增大的作用，与自由基反应密切相关，是高级无烟煤阶段基本结构单元增大和秩理化程度增高的主要机理。
二、煤储层液态物质组成煤储层中液态物质包括裂隙、大孔隙中的自由水（油）及煤基质中的束缚水。
在煤化学中，将煤中水划分为三类，即外在水分、内在水分和化合水。
油层物理-第一章储层岩石的物理性质
S— 分选系数；
S
d 75 d 25
d75— 累计分布曲线上,累计质量为75%处对应的粒级直径； d25—累计分布曲线上,累计质量为25%处对应的粒级直径。 S=1～2.5 特拉斯克(Trask)规定： S=2.5～4.5 分选好 分选中等
S>4.5
分选差
18
1.3.粒度分析资料的应用 1.判断储层优劣
27
第二节 储层岩石的孔隙结构及孔隙度
孔隙分为连通孔隙、死胡同孔隙、微毛细管束缚 孔隙和孤立的孔隙四种，其中连通孔隙是有效的。
图1-1-1 砂岩储集岩的孔隙和喉道
1-连通孔隙；2-喉道；3-死胡同孔隙； 4-微毛细管束缚孔隙；5-颗粒；6-孤立的孔隙
28
第二节 储层岩石的孔隙结构及孔隙度
孔隙与喉道的相互配臵关系，每一支喉道可以连通两 个孔隙，而每一个孔隙则至少可以和三个以上的喉道相连 接，最多有的可以与六个到八个喉道相连通。 与岩石储集性的关系？ 孔隙反映了岩石的储集能力，而喉道的形状、大小则控
岩石沉积岩如碎屑岩碳酸盐岩等岩浆岩如花岗岩玄武岩等如大理岩片麻岩等变质岩沉积岩层碎屑岩储集层碳酸盐岩储集层我国大部分油田波斯湾盆地华北古潜山油田孔隙度渗透率饱和度胶结物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
第一章 储层岩石的物理性质
岩石 沉积岩 如碎屑岩、碳酸盐岩等 岩浆岩 如花岗岩、玄武岩等 变质岩 如大理岩、片麻岩等
沉积岩层
碎屑岩储集层
碳酸盐岩储集层
我国大部分油田 波斯湾盆地 华北古潜山油田
1
第一章 储层岩石的物理性质
粒度组成
比面 孔隙度 饱和度 渗透率
储层岩石
胶结物
2
《火山岩气藏储层特征及数值模拟研究》
《火山岩气藏储层特征及数值模拟研究》篇一一、引言火山岩气藏是当今能源开发领域的重要组成部分，其储层特征直接关系到气藏的开采效率和经济效益。
因此，对火山岩气藏储层特征及数值模拟的研究显得尤为重要。
本文旨在深入探讨火山岩气藏储层的物理性质、地质特征及数值模拟技术，为该类型气藏的开发与利用提供科学依据。
二、火山岩气藏储层特征（一）岩性特征火山岩气藏主要由火山岩组成，包括玄武岩、安山岩、流纹岩等。
这些岩石具有多孔、多裂隙的特点，为天然气提供了良好的储集空间。
火山岩的成分、结构、孔隙度和渗透率等特性因火山活动时期的差异而有所不同。
（二）储层物理性质火山岩气藏储层的物理性质主要包括岩石的密度、孔隙度、渗透率等。
这些性质直接影响着气藏的储集能力和开采效率。
一般而言，火山岩的孔隙度和渗透率较高，有利于天然气的储集和运移。
（三）地质特征火山岩气藏通常分布于盆地、凹陷等构造单元中，受断裂、不整合等地质因素的控制。
其空间分布、埋藏深度及规模等均受地质条件的影响。
此外，火山岩气藏往往与油页岩、煤系等地层紧密相关，具有较高的采收率和经济效益。
三、数值模拟研究（一）数值模拟方法针对火山岩气藏的数值模拟，主要采用地质统计学方法、流体动力学方法等。
这些方法能够有效地描述储层的物理性质、地质特征及流体的运动规律，为开采方案设计提供重要依据。
（二）模型建立与验证在数值模拟过程中，首先需要建立储层的地质模型和流体模型。
通过收集地质资料、岩石物理数据等信息，结合地质统计学方法，建立三维地质模型。
然后，利用流体动力学方法，对储层中的流体运动进行模拟，并验证模型的准确性。
（三）开采方案设计及优化基于数值模拟结果，可以制定出合理的开采方案。
通过调整井位、生产参数等措施，优化开采过程，提高采收率。
同时，数值模拟还能够预测气藏的开采动态，为气藏的长期开发提供科学依据。
四、结论本文通过对火山岩气藏储层特征的深入研究，揭示了其物理性质、地质特征及与天然气储集和运移的关系。
油层物理-储层流体的物理性质
一、油藏烃类的化学组成和分类 1、油藏流体的化学组成及分类
石油和天然气的化学组成主要是复杂的碳氢化合物的混合 物，主要是烷烃、环烷烃、芳香烃及烃类与氧、硫、氮的 化合物。
油气藏流体组成及常P、T相态 C1,…C4,C5…C16,C17…CnH2n+2,N2,CO2及N、S、O化合物
气态
液态
固态
n
2、典型油气藏变化规律
a.两相区面积大小不同，区
内等液量线分布不同； b.包络线上临界点的位置不 同，随重组分含量增加，临 界点由左向右偏移。 c.重烃组分增加、密度、粘 度增加，颜色加深。
思考：油气藏开采过程穿过两相区时，地层中流体的相态变化
五、试说明油气藏相图的应用
1.判断油藏的类型； 2.选择合理的开发条件； 3.预测地层油的饱和压力； 4.提出提高原油采收率的方法。
三、油藏烃类的相态特征
d.饱和蒸汽压反应了液体挥发的难易程度， 蒸汽压越高，说明越容易挥发。
三、油藏烃类的相态特征
e. 几种纯物质的饱和蒸汽压曲线和常见的压力、温度范围。
三、油藏烃类的相态特征
4.双组分相图
CP
C
CT
C2 F C7
E
第3章储层和盖层
我国同类碎屑岩砂体产油状况表
砂体类型 河流 三角洲 扇三角洲 水下扇 滩、坝 冲(洪)积扇 湖底扇 油田名称 陕甘宁(J1)、东营孤东(N)、黄骅大港(N)、 冀东南堡 (N)、东濮文留(Es) 辽河(Es)、东营胜坨(Es)、松辽大庆(Kl)、 柴达木朵斯库勒(E) 辽河西部(Es)、南阳双河(Eh)、东濮濮城(Es) 储量规模 千万吨级 亿吨级 千万吨级
第三章
储集层与盖层
储集层的物理性质 常见的储集层类型 盖层
§1 储集层的物理性质
油气在地下是储存在一些岩石的孔、 油气在地下是储存在一些岩石的孔、洞、缝之中的， 缝之中的， 其储集方式就象水充满在海绵里一样。 其储集方式就象水充满在海绵里一样。 凡是能够存储和渗滤流体（ 凡是能够存储和渗滤流体（油、气 、水）的岩层都可 以称之为储集层 储集层。 以称之为储集层。 储层之所以能够储集油气，是因为具备了两个特征： 储层之所以能够储集油气，是因为具备了两个特征： 孔隙性——直接决定岩层储集油气的数量； 直接决定岩层储集油气的数量 孔隙性 直接决定岩层储集油气的数量； 渗透性——控制了储层内所含油气的产能。 控制了储层内所含油气的产能 渗透性 控制了储层内所含油气的产能。 而决定孔、渗性好坏的基本因素是岩石的孔隙结构 孔隙结构， 而决定孔、渗性好坏的基本因素是岩石的孔隙结构， 这些构成了储层物性分析的主要内容。 这些构成了储层物性分析的主要内容。
铸体薄片法：将液体有机玻璃（红、蓝）单体在常温下 铸体薄片法 注入岩样，经高温聚合成有机玻璃，磨片后在镜下观察， 可分辨岩石中的孔、喉分布。 铸体法：在注入有机玻 铸体法 璃后，将岩样在HF中浸 泡，溶掉岩石骨架部分 后，可观察孔隙的空间 展布、立体构架。 评价指标： 评价指标
1、排驱压力（Pd） 排驱压力（ 饱和度中值压力（ 2、饱和度中值压力（Pc50） 3、最小非饱和的孔隙体积百 分数（ 分数（Smin%） 4、孔喉半径集中范围和频数
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k＝
2P2qμ A P12
L P22
渗透性：指在一定压差下，岩石本身允许流体通过的能力。 控制产能大小→受控于形成条件和工艺改造措施：压裂、酸 化等
绝对渗透率：当单相流体充满岩石孔隙，流体不与岩石发生 任何物理和化学反应，流体的流动符合达西定律时，所测得 的岩石渗透能力。绝对渗透率与流体性质无关
包括：各种孔隙（狭义）、溶孔、溶洞、裂缝、成岩缝
孔隙空间
指储集岩中未被固体物质所充填的空间，是储集流体的场所， 也称为储集空间。
岩石中各种 孔隙、孔洞及裂 缝组成的储集空 间，其中可储存 流体。
所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？
总孔隙： 有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙
(D= 0.2~500m) (D>500m)
据孔隙或裂缝大小及其对流体流动的影响， 将孔隙划分为三种类型：
a、超毛细管孔隙
孔隙直径＞0.5mm，或裂缝宽度＞0.25mm
特点：在这种孔隙中，流体在重力作用下可以自由流动，服从静水力学的一般规律。
b、毛细管孔隙
孔隙直径介于0.5～0.0002mm，裂缝宽度介于0.25～0.0001mm之间 特点：在这种孔隙中，由于受毛细管力的作用，流体已不能在其中自由流动，只有在外 力大于毛细管阻F P1 P2 t
Ｋx：某一流体的有效渗透率，μm2 Ｑx：某一流体在t秒内通过岩样的体积，cm3
相对渗透率：多相流体共存时，某一流体的有效渗透率与绝 对渗透率的比值。与流体性质、岩石本身的微观孔隙结构特 性相关。
Ｋxr＝Ｋx／Ｋ
Ｋxr：某一流体的相对渗透率，小数 Ｋx：某一流体的有效渗透率，μm2 Ｋ：岩样的绝对渗透率，μm2
Ф ：总孔隙度，% Ｖp：总孔隙空间体积，cm3 Ｖr：岩样总体积，cm3
有效孔隙度：
岩样中互相连通的，且在一定压差下允许流体在其中流动的 孔隙总体积(即有效孔隙体积)与岩石总体积的比值。
Φ
＝
e
Ve 100％ V
Фe：有效孔隙度，% Ｖe：总有效孔隙空间体积，cm3
Фe≤Фt，生产中常用：Фe
储层物理性质
1、储集层孔隙性 2、储集层渗透性 3、流体饱和度
储集层孔隙性
因储集层中具有大大小小的孔隙而使得储集层具备储存流 体的能力，称为储集层的孔隙性。 储集层孔隙性是储集层的基本属性===必要条件。
1）储集空间（广义孔隙）： 指储集岩中未被固体物质所充填的空间部分。 储集空间→控制储能大小→受控于形成条件
绝对渗透率 有效渗透率 相对渗透率
110-3m2 = 1.013md
绝对渗透率测定：岩心（实验分析）？ 测井（孔--渗关系）？ 试井（大范围平均值） 地震（？）
达西定律 单位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积的 大小成正比，液体通过岩石的长度以及液体的粘度成反比。
q＝k A Δ P μ ΔL
无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙
(D=< 0.2m)
死孔隙：孤立、彼此不连通的孔隙。 在死孔隙中流体不能渗流。 成因可能有二种：压实→孔隙喉道堵 塞，胶结→孔隙喉道堵塞
衡量孔隙性大小→孔隙度：反映岩石中孔隙的发育程度
总孔隙度： 岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积之比：
Φ
＝
t
Vp 100％ V
k
QL
F P1 P2 t
Ｋ：岩样的绝对渗透率，μm2 Ｑ：流体在t秒内通过岩样的体积，cm3 Ｐ1、Ｐ2：岩样前、后端压力，atm Ｆ：岩样截面积，cm2 Ｌ：岩样长度，cm μ：流体粘度，cP t：流体通过岩样的时间，s
有效渗透率：多相流体共存时，岩石对某一流体的渗透率。 与多相流体的性质、岩石本身的微观孔隙结构特性相关。
下的薄片鉴定统计，也可以适用于野外地质测量和井下岩
心描述。面积法是根据裂缝的长度、宽度应用数理统计的
方法计算裂隙率。
n
bi Li
Φc
i 1 n
Si
i 1
1、储集层孔隙性 2、储集层渗透性 3、流体饱和度
严格地讲，自然界的一切岩石在足够大的压力差下都
具有一定的渗透性。通常情况下所称的渗透性岩石与非渗透 性岩石是指在地层压力条件下流体能否通过岩石。渗透性岩 石与非渗透性岩石之间没有明显的界限，是一相对概念。
渗透率与孔隙度的关系
研究区不同类型砂岩孔渗交汇图
大量资料表明，岩石的孔100隙度与渗透率之间有一定岩屑的砂岩相关 关者之系间，通常规常储没层有相严关格性的较函好数，关致系密。Ⅰ类储层相关性较差岩石屑英。石砂英岩但砂岩两
10
岩石的渗透性除受孔隙度影响外，还受孔道截面Ⅱ大类 小、形 状、连通性以及流体性能等多方面因素的影响。
残余油饱和度
当油藏能量枯竭，不能够继续产出工业油流的时候，仍留在 油层中的石油体积占油层孔隙体积的百分数，则称之为残余 油饱和度，又称之为在目前工艺技术条件下，油层中不可降 低的含油饱和度。
剩余油饱和度和残余油饱和度很难严格区分。因为残余油饱 和度除与地质条件有关外，还与工艺技术条件密切相关，现 今残留在油层中不能采出的石油，在将来的先进工艺技术条 件下，仍有一部分可采出，也就是说，今天的残余油饱和度 可能是未来的剩余油饱和度。
c、微毛细管孔隙
孔隙直径＜0.0002mm，裂缝宽度＜0.0001mm 特点：在这种孔隙中，由于流体与周围介质之间存在巨大引力，在通常的温度和压力条 件下，流体在其中不能流动；增加温度和压力，只能引起流体呈分子状态扩散。 发育：粘土岩中的孔隙
孔隙度研究方法
直接法即利用地层中的岩石样品在实验室中直接测定而得， 通常在实验中测定的岩石孔隙度是在地表条件下进行的，其 测量结果往往大于地层中原始状态下的岩石孔隙度。 间接法即利用各种地球物理参数，通过相应的公式计算地 层中原始状态下的岩石孔隙度。可分为测井法与地震法两类。
实验测定法：精度最高 测井解释法：精度居中 地震和试井解释法：精度最差
不同精度的孔隙度应用于不同的研究范畴。在实际应用中， 应将直接法和间接法相互验证，补充、取长补短。
裂隙率
指岩石中裂隙体积与岩石总体积的比值。
Φ
＝
c
Vc 100％ V
测定裂隙率的方法有几何公式法，曲率法，面积法等各种
方法，其中面积法应用比较广，既可以适用于室内显微镜
渗透率（10-3μm2）
一般来说，有效孔隙度大1，则绝对渗透率也高，在有效孔
隙度相同的条件下，孔隙直径小的岩石比直径大的岩石渗 透率低；孔隙形状复杂的岩石比孔隙形状简单的岩Ⅲ石类 渗透
率低。孔隙和喉道的不同0.1配置关系，也可以使储层呈现不
同的性质。
0
3
6
9
12
15
18
孔隙度（%）
1、储集层孔隙性 2、储集层渗透性 3、流体饱和度
渗透率的测定方法
直接测定法：利用储层的岩样在实验室中用各种渗透 率测定仪直接进行测定。一般先将岩样抽提、洗净、烘 干、预制成一定几何的形状，在一定的温度和压力下， 应用空气、氮气或水渗透岩样来直接测定。
间接测定法：主要是利用岩石渗透率与其它参数之间 的关系，应用一些经验公式，间接地计算出渗透率值。 如常用地球物理测井资料、水动力学试井资料计算储层 的渗透率值。
流体饱和度
储集岩的孔隙空间中，通常为各种流体所占据，某种流、体 占孔隙空间体积的百分数称之为该流体的饱和度。
SO
Vo VP
Vo φ Vr
100％
Sg
Vg VP
Vg φ Vr
100％
Sω
Vω VP
Vω φ Vr
100％
油、气、水饱和度是油气田勘探和开发阶段一个很重要的 参数，但这一参数并非一个常数，特别是在开发阶段流体 饱和度变化是相当大的。在勘探阶段所测的流体饱和度称 之为原始含油、含气、含水饱和度，是储量计算最重要的 参数。在开发阶段所测定的流体饱和度，称之为目前油、 气、水饱和度，是开发方案调整的重要参数。
有效含油饱和度
计算流体饱和度时，有意义的应当是储存于岩石有效孔隙 中的油、气饱和度。这一饱和度称之为有效含油饱和度。
Seo
VO φ e Vb
100％
剩余油饱和度
油田开发的过程中，随着原油的采出，注水开发的油田将 从低含水期进入到中含水期或高含水期，油层岩石的储集 空间中，油、气、水饱和度的分布亦将随之变化。此时测 得的含油饱和度称为目前含油饱和度，也可称之为某时刻 的剩余油饱和度，即剩余在油层中石油体积占油层孔隙体 积的百分数。