3-1油藏岩石的物理性质

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油藏流体的物理性质

3. 单、双和多组分体系的相图
饱和蒸汽压：是指在一个密闭容器内，液体与其蒸汽处于平衡状态时，液体上面的蒸汽所产生的压力。该压力是温度的函数，标志了液体挥发的难易程度。
露点：温度一定，压力增加，开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。
泡点：温度一定，压力降低，开始从液相中分离出第一批气泡的压力。
3）单组分烃P-T相图特点
▪ 饱和蒸汽压线为单一上升的曲线。
▪ 划分为三个区：液相区、气相区和两相区
▪ C点为临界点，是两相共存的最高压力和最高温度点。
▪ 随分子量的增加，曲线向右下方偏移。
单组分烃的相图 (Standing, 1952)
相图应用：根据P和T，判断单组分烃所处的相态
3）单组分烃P-T相图特点
常见流体的饱和蒸汽压曲线
3）单组分烃P-T相图特点
烷烃的饱和蒸汽压曲线 1－CH4；2－C2H6；3－C3H8；4－iC4H10；5－nC4H10；6－iC5H12； 7－nC5H12；8－C6H14；9－C7H16；10－C8H18；11－C9H20；12－C10H22
3.2 两组分烃相图
特点： ▪ 为一开口的环形曲线 ▪ C点为临界点，是泡点
分。如地层油和气为不同的两相。组分：体系中物质的各个成分，如天然气组成：体系中物质的各个成分及其相对含量。 P-T相图：表示体系压力、温度与相态的关系图
如果一个体系的组成一定，则压力（p）、温度（T）、比容（V）等都是该体系组成中相状态的函数。因此，对于任一特定的体系，其状态方程表示为：F（p，T，V） =0。
低收缩原油：指在地下溶有的气量小，采到地面后体积收缩较小的原油
线与露点线的交汇点 ▪ 泡点压力≠露点压力 ▪ CT：临界凝析温度 ▪ CP：临界凝析压力

油层物理-储层岩石特性

或该油藏的原油储量为1.68×107×0.86=1.445万吨。
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。

油藏的岩石物理性质

集场所。特点：单一圈比统一的水动力系统统一的油水界面油田：一个地区地下所有的油藏构成油田。
石油管理局采油厂(清河、东兴) 油田油藏
油藏流体：油藏中的石油、天然气、地层水
特点：处于高温、高压，石油中溶有大量的天然气，地层水矿化度高。
开采—地下流体的相态发生变化—最终影响采收率。更高效的开发油藏，有必要弄清地下流体的相态、物性随压力的变化。
油藏的岩石物理性质
石油深埋在地下岩石空隙中，是一种不可再生资源。油田开发的好坏，很大程度上取决于对油藏得认识程度。
目前的开发现状：
我国多数老油田已进入开发的中后期，含水高，但采出程度很低；新油田逐渐转向特殊油田的开发（稠油、低渗、缝洞、海上油田）。开发难度越来越大。
目前原油采收率普遍较低：海上油田小于18%,陆上油田15-40%。（天然能量、轻质油田）地下还有大量的石油等待开发，只是就目前的技术开发难度较大。对油藏的地质认识和工程技术水平要求越来越高。
石油地质物理化学有机化学渗流力学油藏工程油藏数值模拟采油工程
油藏物理
油层物理的主要内容：
（1）油藏流体(油、气、水)的高压物性; （2）油藏岩石的物理性质；（3）饱和多相流体的油藏岩石的物理性质;
油藏流体的物理性质
油层：能储集油气、并能让油气在其中流动的多孔介质。油藏：深埋在地下的油气聚

第二章油藏流体的物理性质

第二章油藏流体的物理性质第二章油藏流体的物理性质油藏包括两个部分：油藏岩石和油藏流体。

油藏流体是指油藏岩石孔隙中的石油、天然气和地层水。

油藏流体的特点是处于高温高压下，特别是其中的石油溶解有大量的烃类气体，使其与地面的性质有较大的差别。

由于地下压力温度各油藏十分不同，因此油藏中流体处于不同的相态，可能为单一液相，也可能是单一的气相，可能处于油气两相等。

油藏流体在什么压力、温度条件下出现什么相态，各相态的物理性质和物理化学性质如何？这就是本章所要研究的内容。

第一节天然气的高压物理性质一、天然气的组成及特点1、定义：1）地下采出来的可燃气体统称为天然气。

2）是指在不同地质条件下生成，并以一定压力储集在地层中的气体。

2、组成以石碏族低分子饱和烃气体和少量非烃气体组成的混合物。

其化学组成：甲烷（CH4）占绝大部分，乙烷（C2H6），丙烷（C3H6），丁烷（C4H10）和戊烷（C5H12）含量不多。

此外天然气中还含有少量非烃气体，如硫化氢、CO2、CO、N2、He、Ar等。

3、天然气分类1）按矿藏特点气藏气、油藏凝析气、油藏气。

2）按组成干气：每一标准m3井口流出物中，C5以上烷液体含量＜13.5cm3。

湿气：每一标准m3井口流出物中，C5以上烷液体含量＞13.5cm3。

富气：每一标准m3井口流出物中，C3以上烷液体含量＞94 cm3。

贫气：每一标准m3井口流出物中，C3以上烷液体含量＜94 cm3。

3）按硫含量净气（洁气）：每m3天然气中含硫＜1g。

酸气（酸性天然气）：每m3天然气中含硫＞1g。

4、天然气组成的表示方法重量组成体积组成，摩尔组成。

二、天然气的分子量和比重1、分子量天然气是多组份的混合气体，本身没有一个分子式，因此不能象纯气体那样，由分子式算出其恒定的分子量。

视分子量：把0oC,760mmHg，体积为22.4ml的天然气所具有的重量定义为天然气的分子量。

天然气的视分子量是根据天然气的组分和每种组分的含量百分数计算出来的，也就是说天然气的组成不同，其视分子量也不同，天然气的组成相同，而各组分的百分数比不同，其视分子量也不同。

油藏物理习题

第一章油层岩石的物理特性1. .什么是油藏？油藏的沉积特点及其语言是特性之间的关系是什么？2. 积岩有几大类？各自有些什么特点？3. 油藏物性参数有些什么特点？通常的测定方式是什么？4. 什么是粒度组成？5. 粒度的分析方式有哪些？其大体原理是什么？6. 粒度分析的结果是如何表示的？各自有些什么特点？7. 如何计算岩石颗粒的直径，粒度组成，不均匀系数和分选系数？8. 岩石中一般有哪些胶结物？它们各自有些什么特点？对油田开发进程会发发生什么影响，如何克服或降低其影响程度？9. 通常的岩类学分析方式有哪些？10. 如何评价储层的敏感性（具体化，包括评价地层伤害的程度） 11. 如何划分胶结类型，其依据是什么？它与岩石物性的关系如何？ 12. 什么是岩石的比面？通常的测试方式有哪些？其原理是什么/ 13. 推导岩石的比面与粒度组成之间的关系/ 14. 粒度及比面有何用途？15. 什么是岩石的间隙度，其一般的转变是什么？16. 按间隙体积的大小可把间隙度分为几类？各自有些什么特点及用途？ 17. 间隙度的测定方式有哪些？各自有什么特点？ 18. 间隙度有些什么影响因素，如何影响的？ 19. 岩石的紧缩系数反映了岩石的什么性质？是如何概念的？ 20. 综合弹性系数的意义是什么？其计算式为：φL f C C C +=*式中各物理量的含义是什么？21. 当油藏中同时含有油，气水三相时，试推导： C=()fo o w w f f CS C S C S C φ+++22. 试推导别离以岩石体积，岩石骨架体积和岩石间隙体积为基准的比面之间的关系S S v S φφϕ•=-=)1(S----以岩石体积为基准的比面，S φ---以岩石间隙体积为基准的比面。

Sv---以岩石骨架体积为基准的比面。

23. 什么是岩石的渗透性？什么是渗透率？焱是渗透率的“1达西”的物理意义是什么？ 24. 什么是岩石的绝对渗透率？测定岩石绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？25. 达西定律及其适用范围是什么？26. 试从理论及实验研究两方面表现出它们之间的不同？ 27. 渗透率可分为几大类，其依据是什么？28. 水测，油测及气测渗透率在哪些方面白哦现出它们之间的不同？ 29. 从分子运动论的观点说明在什么条件下滑脱效应对渗透率无影响，这一结论在理论和实验工作中有什么用途？30. 影响渗透率的因素有哪些？是如何影响的？31. 什么是束缚水饱和度，原始含油饱和度及残余油饱和度，在地层中他们以什么方式存在？32. 流体饱和度是如何概念的？33. 对低渗岩芯，能用常压下的气测渗透率方式来测其绝对渗透率吗？ 34. 测定饱和度的方式有哪些？它们各自由和好坏点？35. 什么是灯下渗流阻力原理？利用等效渗流阻力原理推导出岩石的渗透率，间隙度及孔道半径之间的关系。

油藏的物理性质

大气压下天然气的粘度曲线
第四节天然气的高压物性
2. 高压下
在高压下，气体密度变大，气体分子间的相互作用力起主要作用，气体层间产生单位速度梯度所需的层面剪切应力很大。
①气体的粘度随压力的增加而增加； ②气体的粘度随温度的增加而减小； ③气体的粘度随气体分子量的增加而增加。高压下，气体的粘度具有类似于液态粘度的特点。
第一节
储层烃类的化学组成
少硫原油含硫原油 <0.5% >0.5%
3、石油的分类
含硫量
少胶原油
< 8％
8～25％ >25％
胶质沥青质含量
少蜡原油
胶质原油多胶原油 < 1％ 1～2％
含蜡量
含蜡原油
高含蜡原油 >2％
第二节油气的相态
相态：物质在一定条件（一定温度、压力和
比容条件）下所处的状态。
3、天然气的分类
组分矿藏 c1 96.00 75.00 27.52 凝析气 c2 2.00 7.00 16.34 c3 0.60 4.50 29.18 c4 0.30 富气 ≥100g/m3 3.00 22.55 汽油蒸汽含量 c5 0.20 2.00 3.90 3 <100g/m c6 0.10 干气 2.50 0.47 + c7 0.80 6.00 0.04 100.00 100.00 100.00 ≥1g/m3 酸气合计 Mg =27.472 Mg =38.568 硫含量 Mg=17.584 γg=0.607 γg=0.948 γg=1.331 净气 <1g/m3 注：Mg 表示天然气的视分子量,γg 为天然气的相对密度。
第五节地层油的高压物性
高温高压
溶解有大量的天然气

石油工程概论全册简介

最后，原油被输送到炼油厂进行加工，以成品油外输。

石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。按目前我国石油生产的专业和管理的门类划分，石油工程领域覆盖了油藏工程、钻井工程和采油工程三个相互独立又相互衔接的工程领域。也就是说，石油工程是一个集多种学科、多种工艺技术和工程措施于一体的多种工艺技术相互衔接、相互渗透、相互促进和发展的综合工程。

常温下不同石油组分的状态
表2-1某一典型的油气烃类组成
成分（碳分子数）汽油（C4~C10）煤油（C11~C12）柴油（C13~C20）润滑油（C21~C40）重量百分比分子类型 31 10 15 20 烷烃环烷烃芳香烃沥青重量百分比 30 19 15 6
残地层原油的高压物性
地层油处于高温高压状态下，并溶解有大量的天然气，其物性与地面原油有很大差别，如粘度、密度和压缩系数等都大不相同。在油藏开采过程中，随压力、温度的降低以及油中溶解气的不断释出，地层油的性质也在不断变化。因此，了解地层油物性的变化情况及其影响因素，对于分析油藏开采动态、渗流计算及开采工艺设计等都是必不可少的。
层的油气不向四周方向运移的圈闭条件也称为保护层。

（二）形成油气藏的必要条件综上所述，油气藏形成的过程可以概括为：

石油生成——运移——聚集——保存。油气藏形成的条件可归结为四个必要条件，即有生油层、储油层、盖层和保护层，简称之为生、储、盖、保四要素。

（三）油气藏的类型按照圈闭条件的不同，可以将油气藏分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三种主要类型。

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

油层物理各节重点

题型：名词解释简答题画图题计算题（平时成绩40%+考试成绩60%）第一章储层流体的高压物性第一节油气藏烃类的相态特性1、单、双、多组分体系的相态特征单组分体系：两点:临界点C,三相共存点T三线:饱和蒸汽压线,溶点线,升华线三区:气相区,液相区,固相区临界温度:高于该温度，无论施加多大压力，气体不可液化 .临界压力:高于此压力，无论温度多少，液体和气体不会同时存在.泡点压力:温度一定，开始从液相中分离出第一批气泡的压力.露点压力:温度一定，开始从气相凝析出第一批液滴的压力.泡点线: 是等温降压时体系出现第一批气泡的轨迹线。

露点线: 是等温升压时体系中出现的第一批液滴的轨迹线饱和蒸汽压线:单组分的饱和蒸汽压线为泡点线和露点线的共同轨迹.分析1----2 3-----4相态变化多组分体系：（1）双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形曲线.（2）双组分体系的临界点不再是两相共存的最高压力和温度点, 而是泡点线和露点线的对接点.（3）双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间, 且临界压力高于各组分的临界压力,但临界温度确界于两组分的临界温度之间.（4）两组分中哪个组分的含量占优势,露点线或泡点线就靠近哪一组分的饱和蒸汽压线。

（5）两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的组成有一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长.（6）两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。

如果两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面积愈大，临界凝析压力也愈高.2、等温反凝析现象的解释当体系处于A点时体系为单一气相。

当压力降至B点时，由于压力下降，烃分子距离加大，因而分子引力下降，这时被气态轻烃分子吸引的(或分散到轻烃分子中的)液态重烃分子离析出来，因而产生了第一批液滴。

而当压力进一步下降到D点时，由于气态轻烃分子的距离进一步增大，分子引力进一步减弱，因而就把液态重烃分子全部离析出来，这时在体系中就凝析出最多的液态烃而形成凝析油。

《油藏工程》课后习题答案

油藏工程教材习题第一章：1．一个油田的正规开发一般要经历那几个阶段？答：一个油田的正规开发一般要经历以下三个阶段：（1）开发前的准备阶段：包括详探、开发试验等。

（2）开发设计和投产：包括油层研究和评价，全面部署开发井、制定射孔方案、注采方案和实施。

（3）开发方案的调整和完善。

2．合理的油田开发步骤通常包括那几个方面？答：合理的油田开发步骤通常包括以下几个方面：1．基础井网的布署。

2．确定生产井网和射孔方案。

3．编制注采方案。

3．油田开发方案的编制一般可分为那几个大的步骤？答：油田开发方案的编制一般可分为以下几个大的步骤：1、油气藏描述2、油气藏工程研究3、采油工程研究4、油田地面工程研究5、油田开发方案的经济评价6、油田开发方案的综合评价与优选。

4．论述油气田开发设计的特殊性。

答：一切工程实施之前，都有前期工程，要求有周密的设计。

有些工程在正式设计前还应有可行性研究。

对于油气田开发来说，也不例外，但又有其不同的特点。

（1）油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程。

（2）油气田是流体的矿藏，凡是有联系的油藏矿体，必须视作统一的整体来开发，不能像固体矿藏那样，可以简单地分隔，独立地开发，而不影响相邻固体矿藏的蕴藏条件及邻近地段的含矿比。

（3）必须充分重视和发挥每口井的双重作用——生产与信息的效能，这是开发工作者时刻应该研究及考虑的着眼点。

（4）油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。

油气田地域辽阔，地面地下条件复杂、多样；各种井网、管网、集输系统星罗棋布；加之存在着多种因素的影响和干扰，使得油田开发工程必然是个知识密集、技术密集、资金密集的工业，是个综合运用多学科的巨大系统工程。

5．简述油藏开发设计的原则。

答：油藏开发设计的原则包含以下几个方面：（一）规定采油速度和稳产期限（二）规定开采方式和注水方式（三）确定开发层系（四）确定开发步骤6．油田开发设计的主要步骤。

油藏流体力学

油藏流体力学油藏流体力学是石油工程中的重要领域，研究油气藏中流体运动的行为及其影响因素。

在油藏开发和生产过程中，了解油藏流体力学的基本原理和特性对于优化采收率、提高产能至关重要。

一、油藏流体性质油藏中的流体主要包括油、水和天然气。

这些流体在岩石介质中的运动以及相互作用对于油藏的动态行为具有显著的影响。

以下是涉及到的一些重要性质：1. 渗透率：指的是岩石介质对流体运动的阻力程度，通常用单位面积上的流体通过速率来表示。

2. 孔隙度：指的是油气藏中矿物颗粒之间的孔隙空间占总体积的比例，决定流体的储存能力和流动性。

3. 饱和度：指的是岩石孔隙中的某种流体在孔隙总体积中的比例，如水饱和度、气饱和度和油饱和度等。

二、流体流动油藏中的流体流动遵循达西定律，即流体的速度与流体受到的压力梯度成正比。

在油藏开采过程中，常用的两种流动模式是线性流动和非线性流动。

1. 线性流动（Darcy流动）：在低渗透率的油气藏中，当压力梯度较小、流动速度较慢时，流体流动符合达西定律，并且与孔隙介质的性质相关。

2. 非线性流动：在高渗透率的油气藏中，流体的速度和压力梯度之间的关系不再呈线性，流动模式更为复杂，例如油藏中的高速水环绕或气推驱动。

三、渗流方程油藏流体力学中的渗流方程是描述流体流动的基本方程，常用的有连续性方程和达西方程。

1. 连续性方程：用于描述油、水和气在油藏中的质量守恒关系，即流入等于流出。

2. 达西方程：描述油藏中流体速度与压力梯度之间的关系，是油藏流体力学中最重要的方程之一。

四、渗透率对油藏流体力学的影响渗透率是决定油气流体运动能力的重要参数，直接影响着油藏的开采效果和产能。

以下是渗透率对油藏流体力学的影响：1. 渗透率大小决定了流体在岩石介质中的运动能力，高渗透率油藏更容易获取更大的产量。

2. 渗透率对流体的渗流路径和分布具有重要影响，低渗透率油藏通常需要采用增产技术来提高产能。

3. 渗透率也影响着流体通过岩石孔隙的速度和温度分布，其中流体速度与渗透率成反比。

油层物理第三章

— OB — WB
— WA —OA
人们将毛管压力定义为两相界面上的压力差，
其数值等于界面两侧非湿相压力减去湿相压力，由
上述定义，得：
Pc=Pob-Pwb=（ρw-ρo）gh=Δρgh
4）
这是油层中毛细管平衡理论的基本公式。该式表明：液柱上升高度直接与毛管压力值有关，毛管压力越大，则液柱上升越高。
（1）润湿：是指流体在界面张力作用下沿岩石表面流散的现象。即铺展能力，能铺展开的为润湿，否则为不润湿。
（2）润湿性（选择性润湿）：当岩石表面同时存在两种非混相流体时，由于界面张力的差异，其中某一相流体自发地驱开另一相流体而占据固体表面的现象。
亲水憎油亲油憎水中间润湿
（3）润湿程度的衡量
的大小。
单位：牛顿·米/米
2，达因·厘米/厘米2=尔格/厘米2。
(2)界面张力：当以达因/厘米表示比界面能时，则称为界面张力。即单位界面长度上所受到的力。
虽然比界面能在表示为能量和力时具有相同的数值，但比界面能和界面张力是两个不同的概念，数值相等，因次不同，它们从不同的角度反映了不同现象。
注意：
定义：三相润湿周界沿固体表面移动迟缓而
产生润湿接触角改变的现象。分为静润湿滞后和动润湿滞后。
油水B 2 固
A 1
润湿滞后的前进角和后退角
水驱油；前进角1> ，；油驱水；后退角2< , 。 1 - 2越大，滞后越严重。
（1）静润湿滞后
定义：是指油、水与固体表面接触的先后次序不
同时所产生的滞后现象。即油驱水，还是水驱油的过程时所产生的滞后。
吉布斯比吸附定律：
G
1
C
讨论：
RT CT

油层物理

第一章储层岩石的物理性质
第三节储层岩石的流体饱和度
干馏出的水量与时间的关系
水的校正
第一章储层岩石的物理性质
第三节储层岩石的流体饱和度
一般： So地面≠So地下
第一章储层岩石的物理性质
第四节储层岩石的渗透性
1.达西定律 1-1断面总水头： 2-2断面总水头：
其折算压力分别为：
第一章储层岩石的物理性质
第一章储层岩石的物理性质
第二节储层岩石的孔隙性
5.岩石的压缩系数（compressibility coefficient) 5.1 岩石压缩系数Cf：
Cf 1 Vp Vf P
1/MPa
单位体积油藏岩石，当压力降低1MPa时，孔隙体积的缩小值。一般 Cf=（1-2）×10-4 1/MPa
第一章储层岩石的物理性质
第一节储层岩石的骨架性质
2.4 据粒度组成确定岩石比面设岩石孔隙度为φ，由不等直径的球形颗粒组成：
取岩石体积=1cm3，设各颗粒密度相同：
体积%=质量% 颗粒体积=（1－φ）
第一章储层岩石的物理性质
第一节储层岩石的骨架性质直径为di的颗粒的总表面积：
单位体积岩石中所有颗粒的总表面积：
影响气体滑动效应的因素：平均压力、气体的相对分子质量。
第一章储层岩石的物理性质
第四节储层岩石的渗透性
4.气测渗透率的特点： ⑴在不同的平均压力下，用同一气体测得的Kg不同； ⑵同一平均压力下，不同的气体测得的Kg不同； ⑶不同气体的Kg∽ 的直线交纵坐标于一点，该点的Kg与液测的K等价，称为克氏渗透率，记为K∞。
第四节储层岩石的渗透性
达西的意义：
1cm3 / s 1厘泊1cm 1达西= 1cm2 1大气压

（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。

油层物理-储层岩石特性

{
b不可流动孔隙体积
2）不连通孔隙体积
岩石的绝对孔隙度(φa)指岩石的总孔隙体积Va与岩石外表体积Vb 之比，即：
Va a 100 % Vb
2、岩石的有效孔隙度是指岩石中有效孔隙的体积Ve与岩石外表体积Vb之比。
Ve e 100% Vb
计算储量和评价油气层特性时一般指有效孔隙体度。
第二篇储层岩石的物理特性
第二篇
储层岩石的物理特性
第二篇储层岩石的物理特性
.
储层（又称储集层）是具有孔隙、裂缝或孔洞的、储
存有石油或天然气、且石油天然气可以在其中流动的岩层。
储层的两个重要的特性：
1）存在油气在地下储存的空间——孔隙性
2）保证油气在岩层中可以流动——渗透性
第二篇储层岩石的物理特性
广义地说：热学性质、电学性质、放射性、声学特性、
力学特性、机械特性等各种性质。狭义地说：孔隙性、渗透性、（饱和度、压缩性）
这些性质或参数并非一成不变的，而是受钻井、
开发开采作业的影响，储层敏感性(速敏、水敏、酸敏等)及其评价问题，也是本篇研究的一个内容。
第二篇储层岩石的物理特性
.
油气储层是地下深处多孔介质，因此油气地下储
Vw Vw Sw Vp Vb
Sg
Vg Vp

Vg
Vb
流体饱和度
——
时间和空间的函数
1、原始含水饱和度——束缚水饱和度
原始含水饱和度(Swi)是油藏投入开发前储层岩石孔隙空间中原始含水体积Vwi和岩石孔隙体积Vp的比值。
2、原始含油饱和度地层中原始状态下含油体积 Voi与岩石孔隙体积 Vp之比称为原始含油饱和度：
种孔隙结构中，两种不同孔隙服从两种不同范畴的流动规律。

《油层物理》教学大纲

教学大纲
参考学分：4 参考学时：64(含实验课学时) 参考实验学时：10
课程性质：必修
适用专业：石油工程专业
(1) 课程目的与任务
本课程是石油工程专业的一门专业基础课，其任务是通过各种教学环节，使学生掌握基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，为后续课程学习及工作打下良好的基础。

应掌握油藏流体的物理性质（组成、相态、相平衡、高压物性等）；应理解、掌握油藏储层岩石的物理性质（孔、渗、饱、比面、压缩性等）；应理解、掌握界面现象、多孔介质中的多相渗流的机理（润湿性、毛管力、相对渗透率等）；应掌握上述知识在石油工程中的作用，掌握油藏及岩石物理参数测试过程及工程应用。

(2) 课程基本要求
1、掌握岩石、油、气、水基本物性参数的定义，测量方法，经验公式计算方法。

掌握油藏流体的物性及相态变化规律（组成、相态、相平衡、高压物性等）。

2、掌握油藏储层岩石的物理性质（孔、渗、饱、比面、压缩性等）及影响因素。

3、正确理解和掌握孔隙介质中的界面现象、毛管力、多相流体分布，掌握油、水、气多相流动机理，解释油藏工程中的一些基本现象。

4、理论联系实际，能够在油藏工程计算中正确运用岩石、油、气、水物性参数。

(3) 课程内容
(4) 学时分配（授课学时）
（5）实验课（10学时）
主要内容是原油粘度测定、岩石的孔、渗、饱测定，以及油气界面张力的测定实验等。

实验要求：验证所学的基本理论，观察实验中的物理现象。

掌握科学实验的基本方法和基本技能，提高动手能力。

《石油工程概论》3油藏岩石的物理性质

T
矿场常用：
Cp
1 Vp
V p P
T
Cp
以岩石的孔隙体积为基数的压缩系数，1/MPa；
C f CP
二、油藏的综合压缩系数
C C f Cl
计算油藏的弹性可采储量：
N AhCPi Pb / Bob
第五节油藏岩石的渗透性
岩石的渗透性：在一定的压差作用下，储层岩石让流体在其中流动的性质。
Ko Kw Kg K
2、相对渗透率
(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。
K rl
Kl K
(2)相对渗透率的大小
多相流体共存时，各相流体相对渗透率之和总是小于1。
Kro Krw Krg 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
(3)流动孔隙度
l＝VVlfp
与可动流体体积相当的那部分孔隙体积岩石外表体积或视体积
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。
三种孔隙度的关系： a >e >l
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
t p f
wL
oL
=
w
K rw K ro
w o
=
1
1 w Kro o Krw
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 1、润湿的定义液体在表面分子力作用下在固体表面的流散现象。

《油层物理》学习指南

1.课程简介《油层物理》是石油工程专业主干专业基础课，是中国石油大学（北京）校级精品课。

《油层物理》是从(微)细观上研究油气藏流体物性、油气藏（孔隙介质）岩石物性，以及油气层内多相渗流规律的科学，它研究油气层内石油天然气的储存、流动、产出等有关的各种物理和物理化学现象。

本课程的主要内容分为三大部分：(1) 油气藏中流体的物理性质（即油、气、水的物理性质，油气相态变化规律）；(2) 油气藏岩石的物理性质（即孔隙度、渗透率、饱和度、储层敏感性等）；(3) 油气层中多相渗流机理（即多相流体的界面现象、毛管力、相渗曲线等）。

三大部分共分为十章分别详述，课程安排64个学时，4学分。

通过学习使学生掌握油层物理学基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，掌握石油天然气的赋存规律、相态变化、岩石物性、渗流规律，为后续课程学习及将来工作打下良好的基础。

《油层物理》的知识贯穿于油气藏开发的全过程，例如：（1）钻井过程中的储层压力预测、储层保护、井控安全、钻井取心等要应用油层物理知识；（2）在开发初期，用于获取流体物性、岩石物性资料，判断油气藏类型，为制订油田开发方案和设计服务；（3）开发过程中，与时俱进地进行开发动态分析、方案调整等工作，也需要油层物理知识；（4）开发后期，研究剩余油分布、提高采收率措施等仍然离不开这些知识。

《油层物理》的先行课程是：物理学、化学、物理化学、油气田开发地质基础、石油工程概论、流体力学等。

后续课程包括：钻井工程、渗流力学、油藏工程、采油工程、提高采收率原理等。

2、学习方法：油层物理学是石油工程专业、油田化学专业、地质工程专业的一门重要专业基础课程，主要介绍油气藏开发工程所涉及的物理化学现象、物理过程以及物理量之间的关系，包括油藏储层岩石的物理性质、油藏流体的物理性质、多孔介质中的多相渗流机理及其在石油工程中的应用。

学生通过学习应当牢固掌握油层物理学的基本知识、基本理论和基本技能，包括基本物理参数的概念、测定原理和方法，重要物理现象的影响因素和工程应用等等。