岩石物理学2(孔隙度)ppt
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亲水岩石
图1-1 岩石地质现象 束缚水饱和度
图2-3 岩石相对渗透率曲线
残余油饱和度
2.2 岩石渗透率
2.2.2 岩石的渗透率:岩石组分、孔隙度、压力和温度的影响
不同岩石的渗透率有很大的差别 。砾石和砂砾石的渗透率差别可达 1dc或更大;而深成岩(plutomc rocks)中的孔隙很少，因此，渗透 率极低;火山岩相反，具有大量孔 隙，渗透率多大于0.1mdc;沉积岩 的情况比较复杂 ，石油工业对砂 岩和碳酸盐岩最感兴趣，图 2-4汇 集了一些砂岩、页岩、火山岩、灰 岩、花岗岩、变质岩、玄武岩等岩 石渗透率的范围。从图 2-4中可以 看出，即使对于同一类岩石，由于 生成环境和内部结构不同，渗透率 的变化也可以达几个数量级;至于 不同的岩石，其渗透率变化范围就 更大了，可达近 10个数量级 。
实践证明,流体的有效渗透率与它在岩石中的相对含量有关,当流体的相 对含量变化时,相应的有效渗透率随之改变，为此,引入相对渗透率的概念
。相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率之比值称为相对渗透率, 其值在0-1之间。通常用Kro、Krg、Krw分别表示油、气、水的相对渗透率
。
2.2 岩石渗透率
Sw>50%
2.1 岩石孔隙度
2.1.2 岩石孔隙度
1） 孔隙度：岩石单位体积内，孔隙空间占总体积的百分数%。
2）总孔隙度是指全部孔隙体积占岩石体积的百分数，用Φt表示；
3）有效孔隙度是指具有储集能力的有效孔隙占岩石体积的百分数，用 Φe表示；
4）缝洞孔隙度是指有效缝洞孔隙占岩石体积的百分数，用Φf表示，它 是表征裂缝性储集层储集物性的重要参数,因为缝洞是岩石次生变化形成 的,故常称为次生孔隙度或次生孔隙度指数。
第2章 岩石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability)
岩石中存在着裂纹与孔隙，因此，岩石中包含着流体。不仅是砂岩、 砾岩等岩石含有大量的孔隙流体，绝大多数岩石中也都包含数量不等的 孔隙流体。岩石是一种多孔介质，多孔介质中流体的流通是造成岩石中 物质输运 (transport)的最重要的过程，输运过程对下列领域都有重要 的影响。 ·
图2-4 不同岩石渗透率范围
2.2 岩石渗透率 ——当给定岩石的组
成成分后，渗透率随该 岩石的孔隙度的增加而 增加
图2-5 渗透率与孔隙度关系
2.1 岩石孔隙度
2.1.1 孔隙（Porous)的类型及孔隙空间结构 1）岩石(rock)的孔隙(porous): 组成岩石固相颗粒之间的空间总和，
包括粒间(晶间)孔隙 裂缝 洞穴。 2）原生孔隙：在矿物沉积过程中形成。 3）次生孔隙：在沉积岩过程之后的某些地质过程形成的。
包括洞穴性和裂缝性，它们的产生是由于在碳酸盐岩中出现裂缝或在 碳酸盐岩溶解及淋蚀过程中形成的。 4）张开孔隙：由孔隙彼此之间连通并与岩石表面连通的孔隙组成。 5）封闭孔隙：由封隔开的与张开孔隙系统不连通的孔隙所组成。
岩石物理学2(孔隙度)ppt.ppt
《岩石物理学》
第1章 岩石 第2章 岩石孔隙度和渗透率 第3章 岩石中波的传播与衰减 第4章 岩石的弹性 第5章 岩石的变形 第6章 岩石的断裂 第7章 石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability) 2.1 岩石孔隙度 2.2 岩石渗透率
图2-1 用现代技术测量的岩中的孔隙 流体连通网络
2.2 岩石渗透率
1） 等效体
首先引入岩石的等效体概念。实际 的流动仅存在于岩石的孔隙空间，其 余的空间则是流体无法穿透的固定的 矿物颗粒(岩石骨架)。为了便于研究 以水为例。用一种假想的水流代替真 实岩石中的水流。这种假想水流的性 质和真实的地下水相同，但它充满了 既包括孔隙空间也包括岩石骨架所占 据的整个岩石空间。并假设这种假想 水流运动时，在任意的岩石体积内所 受的有效阻力应等于真实水流所受的 阻力，它通过任一断面的流量以及任 一点的压力或水头均和实际水流相同 。这种假想水流所存在着的物体，就 叫做岩石的等效体
实际中水的流动 等效中的假想流动
图2-2 流体在岩石中的流动
2.2 岩石渗透率
2. 岩石的渗透率
在有压力差的条件下，岩石允许流体通过的性质称渗透性。一定粘度 的流体通过地层的畅通性的度量，称渗透率。
（单位：Darcy=0.97*10-12m2)
实践证明,当只有一种流体通过岩样时,所测得的渗透率与流体性质无 关,只与岩石本身的结构有关；而当有多种流体 (如油和水)同时通过岩
第2章 岩石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability)
2.2 岩石渗透率
渗透率是描述岩石输运特性的最重要的参数，它表示流体流过岩石的 容易程度，是制约输运过程最关键的物理参数。
2.2.1 岩石的渗透率
岩石中存在着孔隙、裂纹以及由它们 所组成的孔隙网络(图 2-1)，流体的流 动是沿着一些形状不同，大小不同的网 络通道进行的。要过细地研究流体怎样 贯通这些错综复杂的孔隙和裂隙是很困 难的，实际上也没有必要，因为关心的 是流体穿过岩石的平均输运特性。正如 研究岩石的其他特性一样，研究的是宏 观尺度的岩石特性。
三种孔隙度的定量表达为：
Φt =( Vt /V)×100% Φe =(Ve/V)×100% Φ2=(Vf/V)×100% 式中： V与Vt一岩石体积与孔隙总体积；Ve与Vf一有效孔隙体积与缝洞
孔隙体积。
2.1 岩石孔隙度
2.1.3 岩石孔隙度测量 称重法：1）取岩石样品 长3—5cm,直径2.56cm 2）将样品烘干称重，Wd 3）将样品放在压力容器内，加压水饱和称重，Ww 4）计算孔隙体积 Vp=(Ww-Wd)/ρ水 5）计算岩石孔隙度 φ=Vp/V
样时,不同的流体则有不同的渗透率。为了区分这些情况,常用绝对渗透 率、有效渗透率和相对渗透率。
绝对渗透率：是岩石孔隙中只有一种流体(油、气或水)时测量的渗透 率,常用符号K表示。其大小只与岩石孔隙结构有关，而与流体性质无关
。因为常用空气来测量,故又称空气渗透率。通常所说的渗透率,就是指 岩石的绝对渗诱率。
环境科学(如环境污染和治理); ·
地震构造(流体的进入改变了孕震区的应力状态，影响到地震发生的机 理); ·
石油地质(油气的运移和储存); ·
成矿地质学(热液成矿理论); 。
生态地质学和水文地球化学，
·土力工程学(地下流体的存在与状态与地基稳定性直接有关)。
第2章 岩石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability)
2.2 岩石渗透率
有效渗透率：当两种上以上的流体同时通过岩石时,对其中某一流体测
得的渗透率, 称为岩石对该流体的有效渗透率或相渗透率,岩石对油、气
、水的有效渗透率分别用Ko、Kg、Kw表示。有效渗透率大小除与岩石孔隙
结构有关外, 还与流体的性质和相对含量、各流体之间的相互作用以及流 体与岩石的相互作用有关。
图1-1 岩石地质现象 束缚水饱和度
图2-3 岩石相对渗透率曲线
残余油饱和度
2.2 岩石渗透率
2.2.2 岩石的渗透率:岩石组分、孔隙度、压力和温度的影响
不同岩石的渗透率有很大的差别 。砾石和砂砾石的渗透率差别可达 1dc或更大;而深成岩(plutomc rocks)中的孔隙很少，因此，渗透 率极低;火山岩相反，具有大量孔 隙，渗透率多大于0.1mdc;沉积岩 的情况比较复杂 ，石油工业对砂 岩和碳酸盐岩最感兴趣，图 2-4汇 集了一些砂岩、页岩、火山岩、灰 岩、花岗岩、变质岩、玄武岩等岩 石渗透率的范围。从图 2-4中可以 看出，即使对于同一类岩石，由于 生成环境和内部结构不同，渗透率 的变化也可以达几个数量级;至于 不同的岩石，其渗透率变化范围就 更大了，可达近 10个数量级 。
实践证明,流体的有效渗透率与它在岩石中的相对含量有关,当流体的相 对含量变化时,相应的有效渗透率随之改变，为此,引入相对渗透率的概念
。相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率之比值称为相对渗透率, 其值在0-1之间。通常用Kro、Krg、Krw分别表示油、气、水的相对渗透率
。
2.2 岩石渗透率
Sw>50%
2.1 岩石孔隙度
2.1.2 岩石孔隙度
1） 孔隙度：岩石单位体积内，孔隙空间占总体积的百分数%。
2）总孔隙度是指全部孔隙体积占岩石体积的百分数，用Φt表示；
3）有效孔隙度是指具有储集能力的有效孔隙占岩石体积的百分数，用 Φe表示；
4）缝洞孔隙度是指有效缝洞孔隙占岩石体积的百分数，用Φf表示，它 是表征裂缝性储集层储集物性的重要参数,因为缝洞是岩石次生变化形成 的,故常称为次生孔隙度或次生孔隙度指数。
第2章 岩石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability)
岩石中存在着裂纹与孔隙，因此，岩石中包含着流体。不仅是砂岩、 砾岩等岩石含有大量的孔隙流体，绝大多数岩石中也都包含数量不等的 孔隙流体。岩石是一种多孔介质，多孔介质中流体的流通是造成岩石中 物质输运 (transport)的最重要的过程，输运过程对下列领域都有重要 的影响。 ·
图2-4 不同岩石渗透率范围
2.2 岩石渗透率 ——当给定岩石的组
成成分后，渗透率随该 岩石的孔隙度的增加而 增加
图2-5 渗透率与孔隙度关系
2.1 岩石孔隙度
2.1.1 孔隙（Porous)的类型及孔隙空间结构 1）岩石(rock)的孔隙(porous): 组成岩石固相颗粒之间的空间总和，
包括粒间(晶间)孔隙 裂缝 洞穴。 2）原生孔隙：在矿物沉积过程中形成。 3）次生孔隙：在沉积岩过程之后的某些地质过程形成的。
包括洞穴性和裂缝性，它们的产生是由于在碳酸盐岩中出现裂缝或在 碳酸盐岩溶解及淋蚀过程中形成的。 4）张开孔隙：由孔隙彼此之间连通并与岩石表面连通的孔隙组成。 5）封闭孔隙：由封隔开的与张开孔隙系统不连通的孔隙所组成。
岩石物理学2(孔隙度)ppt.ppt
《岩石物理学》
第1章 岩石 第2章 岩石孔隙度和渗透率 第3章 岩石中波的传播与衰减 第4章 岩石的弹性 第5章 岩石的变形 第6章 岩石的断裂 第7章 石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability) 2.1 岩石孔隙度 2.2 岩石渗透率
图2-1 用现代技术测量的岩中的孔隙 流体连通网络
2.2 岩石渗透率
1） 等效体
首先引入岩石的等效体概念。实际 的流动仅存在于岩石的孔隙空间，其 余的空间则是流体无法穿透的固定的 矿物颗粒(岩石骨架)。为了便于研究 以水为例。用一种假想的水流代替真 实岩石中的水流。这种假想水流的性 质和真实的地下水相同，但它充满了 既包括孔隙空间也包括岩石骨架所占 据的整个岩石空间。并假设这种假想 水流运动时，在任意的岩石体积内所 受的有效阻力应等于真实水流所受的 阻力，它通过任一断面的流量以及任 一点的压力或水头均和实际水流相同 。这种假想水流所存在着的物体，就 叫做岩石的等效体
实际中水的流动 等效中的假想流动
图2-2 流体在岩石中的流动
2.2 岩石渗透率
2. 岩石的渗透率
在有压力差的条件下，岩石允许流体通过的性质称渗透性。一定粘度 的流体通过地层的畅通性的度量，称渗透率。
（单位：Darcy=0.97*10-12m2)
实践证明,当只有一种流体通过岩样时,所测得的渗透率与流体性质无 关,只与岩石本身的结构有关；而当有多种流体 (如油和水)同时通过岩
第2章 岩石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability)
2.2 岩石渗透率
渗透率是描述岩石输运特性的最重要的参数，它表示流体流过岩石的 容易程度，是制约输运过程最关键的物理参数。
2.2.1 岩石的渗透率
岩石中存在着孔隙、裂纹以及由它们 所组成的孔隙网络(图 2-1)，流体的流 动是沿着一些形状不同，大小不同的网 络通道进行的。要过细地研究流体怎样 贯通这些错综复杂的孔隙和裂隙是很困 难的，实际上也没有必要，因为关心的 是流体穿过岩石的平均输运特性。正如 研究岩石的其他特性一样，研究的是宏 观尺度的岩石特性。
三种孔隙度的定量表达为：
Φt =( Vt /V)×100% Φe =(Ve/V)×100% Φ2=(Vf/V)×100% 式中： V与Vt一岩石体积与孔隙总体积；Ve与Vf一有效孔隙体积与缝洞
孔隙体积。
2.1 岩石孔隙度
2.1.3 岩石孔隙度测量 称重法：1）取岩石样品 长3—5cm,直径2.56cm 2）将样品烘干称重，Wd 3）将样品放在压力容器内，加压水饱和称重，Ww 4）计算孔隙体积 Vp=(Ww-Wd)/ρ水 5）计算岩石孔隙度 φ=Vp/V
样时,不同的流体则有不同的渗透率。为了区分这些情况,常用绝对渗透 率、有效渗透率和相对渗透率。
绝对渗透率：是岩石孔隙中只有一种流体(油、气或水)时测量的渗透 率,常用符号K表示。其大小只与岩石孔隙结构有关，而与流体性质无关
。因为常用空气来测量,故又称空气渗透率。通常所说的渗透率,就是指 岩石的绝对渗诱率。
环境科学(如环境污染和治理); ·
地震构造(流体的进入改变了孕震区的应力状态，影响到地震发生的机 理); ·
石油地质(油气的运移和储存); ·
成矿地质学(热液成矿理论); 。
生态地质学和水文地球化学，
·土力工程学(地下流体的存在与状态与地基稳定性直接有关)。
第2章 岩石孔隙度（Porosity)和渗透率（Permeability)
2.2 岩石渗透率
有效渗透率：当两种上以上的流体同时通过岩石时,对其中某一流体测
得的渗透率, 称为岩石对该流体的有效渗透率或相渗透率,岩石对油、气
、水的有效渗透率分别用Ko、Kg、Kw表示。有效渗透率大小除与岩石孔隙
结构有关外, 还与流体的性质和相对含量、各流体之间的相互作用以及流 体与岩石的相互作用有关。