岩石的粒组成和比面
名词解释
史上最强终结者版，勿黑名词解释等温压缩系数：在等温条件下，单位体积地层油或气体体积随压力的变化率。
润湿滞后：由于三相同界沿固体表面移动的迟缓产生润湿角改变的现象天然气视分子量：标准状况下（0℃、760mm汞柱），22.4升的天然气的质量Kg（g）称为天然气的相对分子质量。
天然气的相对密度：标准状态下（20℃、760mm汞柱），天然气的密度与干燥空气密度的比值。
天然气体积系数Bg：地面标准状态下，单位体积天然气在地层条件下的体积溶解油气比：地层油在地面进行一次脱气，将分离出来的气体标准体积与地面脱气油体积的比值称为溶解气油比泡点：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。
临界点：泡点线和露点线的交汇点临界凝析压力：两相存在的最高压力露点压力：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。
泡点压力：一个烃类系统处于泡点状态时的压力地层水矿化度：地层水中含无机盐含量的多少天然气的溶解度：在地层压力，温度条件下，单位体积地面谁所溶解的天然气体积砂岩的粒度组成：指构成砂岩的各种大小相同的颗粒的相对含量地层油的溶解气油比Rs：地层油进行一次脱气，分出气体的标准体积与地面脱气原油的体积之比地面油的相对密度：20℃时的地面油的密度与4℃水的密度之比。
ρ水=1g/m3地层油的体积系数：原油的地下体积Vof与地面脱气后的体积Vos之比。
两相体积系数Bt：低于泡点压力时，地层油和其释放出气体的总体积与地面脱气原油的体积之比。
地层油的压缩系数：温度一定，单位体积地层油的体积随压力的变化率。
岩石的比面S：单位体积（外表）岩石内所有孔隙的内表面积。
孔隙度的定义：岩石的孔隙体积与岩石外表体积之比。
绝对孔隙度：岩石总孔隙（有效+无效孔隙）与岩石外表体积之比。
有效孔隙度：有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
流动孔隙度：饱和流体的孔隙中，可流动的体积与岩石外表体积之比。
岩石的压缩系数：单位体积油藏岩石，当有效压力增加1MPa时，孔隙体积的缩小值。
岩石力学
岩石力学岩石的物理性质 一、 岩石的分类火成岩：侵入岩和喷出岩。
沉积岩：砂岩（95%的油气储量）、页岩（待开采，如页岩气、煤层气）、石灰岩。
变质岩：不含油气。
二、 岩石的强度主要取决于：组成其矿物的强度、连接结构形式、岩石的结构和整体构造、胶结物的成分和胶结方式 三、岩石的物理性质孔隙度、渗透率、可压缩性、导电性、传热性的总称。
1、 孔隙度：绝对孔隙度：φ = V 孔/V 岩总 孔隙度越高，岩石的力学性质越差。
有效孔隙度： φ有效 =V 连通/V 孔总。
2、 渗透性：在一定压力作用下，孔隙具有让流体（油、气、水）通过的性质。
其大小用渗透率来描述，反映了流体在岩石孔隙中流动的阻力的大小。
达西定律：A LhK Q ∆=φ...K Φ——反应岩石性质系数 含义：以粘度为1厘泊的流体完全饱和于岩石孔隙中，在1个大气压差的作用下，以层流的方式用过截面积为1cm 2,长度为1cm 的岩样时，其流量为1cm 3/s 。
则渗透率为1达西（D ）。
3、 岩石中的油、气、水饱和度。
…4、 岩石的粒度组成和比表面积：粒度组成的分析方法：筛分析法和沉降法。
通过粒度得孔隙度。
比表面积：单位体积岩石内颗粒的总表面积。
通过粒度组成估算比面。
孔隙度、粒度、比表三者之二求一岩石的力学性质岩石的类型、组成成分、结构构造、围压、温度、应变率、载荷等对其力学性质都有影响 一、 岩石变形性质的基本概念1、 弹性：… 基本弹性参数E 、υ。
2、 塑性3、 黏性：物体受力后，变形不能在瞬时完成，且应变率随应力的增加而增加的性质。
4、 脆性：受力后变形很小就发生破裂的性质。
（ε>5%就发生破裂的称为塑性材料,小于的称脆性材料）5、 延性：发生较大塑性变形，但不丧失其承载能力的性质。
岩石在常温，常压下，并不是理想的弹性或塑性材料，而是几种的复合体，如塑弹性、塑弹塑、弹塑蠕。
其本构关系略。
6、常温常压下岩石的典型应力-应变曲线：（重点）OA---塑性，应力增加快，但应变增加不多。
常见岩石的成分、结构及其他主要特征
常见岩石的成分、结构及其他主要特征岩石的主要特征一般包括矿物成分、结构和构造三方面类型的岩石，由于它们生成的地质环境和条件的不同,就产生了各种不同的结构和构造.（一)岩石的成分1.岩浆岩的矿物成分：主要决定于岩浆的化学成分。
组成岩浆岩的最主要的矿物有：石英、正长石、斜长石、云母、角闪石、辉石和橄榄石等。
2.沉积岩的组成物质:沉积岩的物质组成是原先形成的三大类岩石的碎屑和溶解物质,共有四类:第一类是碎屑物质,大部分是原岩经物理风化后继承下来的抗风化能力强的矿物，如石英、白云母等矿物颗粒；一部分是岩石的碎屑；还有其他方式产生的一些物质,如火山喷发产生的火山灰等.第二类是含铝硅酸盐类的原岩经过化学风化作用后产生的粘土矿物,如高岭石等。
第三类是化学沉积矿物，从溶液中沉淀结晶形成的矿物，如方解石、白云石、石膏等。
第四类是有机质和生物残骸，如贝壳、泥炭及其他有机质等。
此外,还有把沉积物颗粒胶结起来的胶结物.胶结物的性质对沉积岩的抗水性和力学强度以及抗风化能力有很大影响，常见的有：硅质的（Si02），钙质的(CaC03），铁质的(FeO或Fe203，黄褐色或砖红色）和泥质的（粘土矿物）.这四种胶结物中以硅质胶结的硬度最大，抗风化力最强；钙质、铁质次之;泥质胶结物硬度最小,且遇水后很容易软化.3。
变质岩的矿物成分：组成变质岩的矿物有两类，第一类是与岩浆岩或沉积岩共有的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石和方解石等；第二类是变质岩特有的矿物，如滑石、绿泥石、蛇纹石等，它们是在变质过程中新产生的变质矿物。
(二）岩石的结构1.岩浆岩的结构:岩浆岩的结构特征是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映。
按照矿物的结晶程度、颗粒大小和均匀程度，可将结构分为三类：全晶质结构岩石全部由结晶的矿物颗粒组成.其中同一种矿物的结晶颗粒大小近似者，称为等粒结构;如结晶颗粒大小悬殊,则称为似斑状结构。
全晶质结构主要为深成岩和浅成岩的特征。
油层物理习题
一、名词解释题1.粒度组成：岩石各种大小不同颗粒的含量。
2.不均匀系数（n）：n=d60/d10，式中：d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径；d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。
3.粘土：直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。
4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。
5.岩石的比面(S)：单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。
6.岩石的孔隙度(φ)：岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。
7.岩石的绝对孔隙度(φa)：岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比。
8.岩石的有效孔隙度(φe)：岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
9.岩石的流动孔隙度(φf)：在含油岩石中，能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积之比。
10.岩石的压缩系数(C f)：C f=ΔV p/V f*1/ΔP,C f是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
11.油层综合弹性系数(C)：C=C f+ΦC l;C=C f+Φ(C o S o+C w S w) 当油层压力降低或升高单位压力时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小或增大，液体体积的膨胀或压缩，所排出或吸入的油体积或水体积。
12.岩石的渗透率(K)：K=QμL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性，渗透性的大小用渗透率表示。
Q=K*A/μ*ΔP/L13.达西定律：单位时间通过岩芯的流体体积与岩芯两端压差及岩芯横截面积成正比例，与岩芯长度、流体粘度成反比，比例系数及岩石的渗透率长。
14.“泊积叶”定律：Q=πr4(P1-P2)/8μL15.迂回度（Υ）：τ=L e/L,式中：L e—流体通过岩石孔隙实际走过的长度 L—岩石外表长度16.岩石的含油饱和度：S o=V o/V p17.岩石的束缚水饱和度（S wi）：存在于砂粒表面和砂粒接触角隅以及微毛管孔道中等处不流动水的饱和度。
油层物理岩石比面测定
中国石油大学 油层物理 实验报告实验日期： 2011.10.13 成绩：班级： 学号： 姓名：教师： 张丽丽 同组者： 无岩石比面测定一. 实验目的：1.巩固岩石比面的概念。
2.了解岩石比面的测定原理和方法。
二.实验原理：比面是指单位体积岩石体积内颗粒的总表面积，或单位岩石体积内总空隙度得表面积.比面通常可以分为以岩石外表体积估计体积和空隙体积为基数的比面，根据毛管模型，以岩石表面体积为基数的比面计算公式为： μφφ1)1(1423QH LA S v -=式中 v S —以岩石骨架为基础的比面，32/cm cm ;φ-孔隙度,小数； A-截面积，小数； L-长度，cm ； H-岩石两端的压差，cm ； Q-通过岩心的空气流量，s cm3；μ空气的粘度，mP a ·S 。
当孔隙度已知，A 和L 可以用游标卡尺直接测出，μ由查表得到后，只要通过压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q ，便可求出岩样的比面。
三、实验流程图四、实验操作步骤1.打开水罐进液阀放空阀，向水罐中注水，大约灌2/3体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀；2.用游标卡尺测出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积；3.将岩样放入岩石夹持器，关闭环压放空阀，打开换压阀加压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流；4.准备好秒表，打开流量控制阀，并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H 值后，测量一定时间内流出得水量，用同样地方法至少测定三个水流量和与之相应的H 值。
（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱差计读取岩石心上游压力，并将汞柱压力转换成水柱高度。
）；5.关闭流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。
五、实验数据处理空气粘度u(mP.s)=0.01819mP.s 孔隙度φ（%）=27.8%表1、岩石比面测定原始记录分别计算三组数据的v S 值，取平均值如下：3223231/3.9400001819.010919.08.1706.4784.4)278.01(278.0141)1(14cmcm QH L A S v =⨯⨯⨯-⨯=-=μφφ3223232/3.8990001819.011256.025.2706.4784.4)278.01(278.0141)1(14cmcm QH L A S v =⨯⨯⨯-⨯=-=μφφ3223233/4.9120001819.011925.055.3706.4784.4)278.01(278.0141)1(14cmcm QH L A S v =⨯⨯⨯-⨯=-=μφφ则有：vS =（1v S +2v S +3v S ）/3=（940.3+899.3+912.4）/3 =917.232/cm cm六.小结通过本次做岩石表面测定的实验，我加深了对岩石比面的了解。
油层物理学 总复习题
砂岩的粒度组成：是指不同的粒径范围的颗粒占全部颗粒的百分数含量，通常用质量百分数来表示。
岩石比面：是指单位体积岩石内孔隙总内面积或单位体积岩石内岩石骨架的总表面积。
表达式：S=A/V(A：岩石孔隙的总内表面积；V：岩石外表面积)绝对孔隙度：指岩石的总孔隙体积Va与岩石外表面积Vb之比。
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。
又称共有水饱和度，残余饱和度，束缚水饱和度，原生水饱和度，封存水饱和度，不可再降低水饱和度，临界饱和度或平衡水饱和度等。
原始含油饱和度Soi：地层中原始状态下含油体积Voi与岩石孔隙体积Vp之比。
绝对渗透率：岩芯中100%被一种流体所饱和时测定的渗透率。
克式渗透率：又称等效流体渗透率，若压力增至无穷大，气体的流动性质已接近于液体的流动性质，气—固之间的作用力增大，管壁上的气膜逐渐趋于稳定，这时渗透率趋于一个常数K无穷，它接近液测渗透率值，故称为克式渗透率。
流体饱和度：当储层岩石孔隙中同时存在多种流体时，岩石孔隙被多种流体所饱和，某种流体所占的体积百分数称为该种流体的饱和度。
原油的体积系数:原油地下体积系数，简称为原油体积系数，是原油在地下的体积（即地层油体积）与其在地面脱气后的体积之比岩石的有效孔隙度有效孔隙度：岩石中有效孔隙的体积Ve与岩石外表体积Vb之比.波及系数:波及系数表示注入工作剂在油层中的波及程度。
定义为被工作剂驱扫过的油层体积百分数泡点:泡点压力是温度一定时、压力降低过程中开始从液相中分离出第一批气泡时的压力束缚水饱和度:束缚水饱和度即原始含水饱和度，是油藏投入开发之前岩石空隙空间中原始含水体积Vwi和岩石空隙体积Vp的比值。
测毛管力曲线的方法有半渗透隔板法、压汞法、离心法。
原油相对密度：在特定的温度压力下，原油密度与水密度之比。
超临界区：温度高于临界温度的区域为超界区，此时无论对体系施加多大的压力都不会有两相出现，体系为没有气体与液体之分的流体。
油层物理简单概念整理
岩石的粒度组成：指构成岩石的各种大小不同的颗粒的含量，通常以百分数表示。
岩石的粒度组成通常采用筛析法和水力沉降法来分析。
粒度参数：1粒度中值 ( d50 )：在累积分布曲线上相应累积重量百分数为50%的颗粒直径。
2不均匀系数n ：累积分布曲线上某两个重量百分数所代表颗粒直径比。
累积重量60%颗粒直径d60与10%颗粒直径d10之比3分选系数：代表碎屑物质在沉积过程中分选好坏。
即表示颗粒大小集中程度。
福克、沃德参数是我国目前应用广泛粒度参数。
4偏度：又称歪度，指粒度组成分布偏于粗颗粒或细颗粒。
5峰态：量度粒度组成分布曲线陡峭程度。
量度分布曲线的两个尾部颗粒直径的展幅与中央展幅的比值。
6颗粒等效直径：用假想土壤模型研究真实颗粒组成岩石时，用假想土壤模型的颗粒直径代替真实岩石的粒度组成后，假想土壤模型所产生的渗滤阻力与真实岩石所产生的阻力相同，满足于这样条件的假想土壤模型的颗粒直径就称为“颗粒等效直径”。
假想土壤模型：等径球形颗粒所组成模型。
∑=)/(/100i i ef d G d 其中Gi ：第i 组分砂子重量百分数d i ：第i 组分颗粒平均直径。
比面：单位体积岩石内岩石骨架总表面积或单位体积岩石内总孔隙内表面积。
当颗粒点接触时为所有颗粒总表面积。
岩石比面越大，说明其骨架分散程度越大，颗粒越细。
胶结物：储层岩石中胶结物是除碎屑颗粒之外化学沉淀物质，在砂岩中含量小于50%，它对岩石颗粒起胶结作用，使之变成坚硬岩石。
胶结物的存在使储层物性变差，随着胶结物成分变化与胶结物类型的不同对储层的影响也不同，使粒间孔隙可变为充填残留物的孔隙，使孔隙度变小。
胶结类型：胶结物在岩石中分布状况及与碎屑颗粒接触关系称胶结类型。
取决胶结物成分和含量多少、生成条件以及沉积后一系列变化等因素。
胶结物中的各种敏感矿物：储层敏感性主要受胶结物中敏感性矿物影响，这些敏感性矿物从不同方面将影响岩石骨架性质和岩心分析正确性。
1. 粘土遇水膨胀的特性（1）粘土：直径小于0.01mm颗粒占50%以上细粒碎屑。
(完整版)油层物理
油层物理第一章（）一、掌握下述基本概念及基本定律1. 粒度组成：构成砂岩的各种大小不同颗粒的重量占岩石总重量的百分数。
2. 不均匀系数：累积分布曲线上累积质量60%所对应的颗粒直径d60 与累积质量10%所对应的颗粒直径d10。
3. 分选系数：用累积质量20%、50%、75%三个特征点将累积曲线划分为4 段，分选系数S=（d75/d 25）^（1/2）4. 岩石的比面（S、S p、S s）：S：单位外表体积岩石内孔隙总内表面积。
Ss：单位外表体积岩石内颗粒骨架体积。
Sp:单位外表体积岩石内孔隙体积。
5. 岩石孔隙度（φa、φe、φf）：φa：岩石总孔隙体积与岩石总体积之比。
φe：岩石中烃类体积与岩石总体积之比。
φf：在含油岩中，流体能在其内流动的空隙体积与岩石总体积之比。
6. 储层岩石的压缩系数:油层压力每降低单位压力，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。
7. 地层综合弹性压缩系数：地层压力每降低单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。
8. 储层岩石的饱和度（S0、S w、S g）：S0：岩石孔隙体积中油所占体积百分数。
S g;孔隙体积中气所占体积百分数。
S w：孔隙体积中水所占体积百分数9.原始含油、含水饱和度（束缚水饱和度）S pi、S wi ：s p i :在油藏储层岩石微观孔隙空间中原始含油、气、水体积与对应岩石孔隙体积的比值。
S wi: 油层过渡带上部产纯油或纯气部分岩石孔隙中的水饱和度。
10. 残余油饱和度：经过注水后还会在地层孔隙中存在的尚未驱尽的原油在岩石孔隙中所占的体积百分数。
11. 岩石的绝对渗透率：在压力作用下，岩石允许流体通过的能力。
12. 气体滑脱效应：气体在岩石孔道壁处不产生吸附薄层,且相邻层的气体分子存在动量交换，导致气体分子的流速在孔道中心和孔道壁处无明显差别13. 克氏渗透率：经滑脱效应校正后获得的岩样渗透率。
14. 达西定律：描述饱和多孔介质中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律。
油层物理所有名词解释
油层物理名词解说1.粒度构成：指构成砂岩的各样大小不一样颗粒的百分含量，常用重量百分数表示。
2.岩石比面：单位体积岩石内岩石骨架的总表面积或孔隙内表面积。
3.孔隙度：岩石中孔隙体积 Vp（或岩石中未被固体物质充填的空间体积）与岩石整体积 Vb的比值。
4.孔喉比：孔隙直径与吼道直径的比值。
5.岩石绝对孔隙度 :岩石的总孔隙度 Va 与岩石表面体积 Vb 之比。
6.岩石的有效孔隙体积：是指在必定压差下被油气饱和并参加渗流的连通孔隙体积。
7. 岩石流动孔隙体积：是指在含油岩石中，流体能在其内流动的孔隙体积Vff 。
对比有效孔隙度：清除了死孔隙和那些为毛管力所约束的液体所占的孔隙，还清除了岩石表面液膜的体积。
8.岩石压缩系数：当油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙体积的减小值。
9.地层综合弹性压缩系数：地层每降落单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积的变化值。
10.弹性可采储量：地层压力从原始地层压力 Pi 降落至原油泡点压力 (饱和地层压力 )Pb 时，可采出的流体量。
11.饱和度：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。
12. 原始含油饱和度：油藏投入开发从前多测出的储层岩石孔隙空间中原始含油体积Voi 与岩石孔隙体积Vp 的比值。
13.原始含水饱和度 / 约束水饱和度：油藏投入开发从前储层岩石孔隙空间中原始含水体积Vwi 与岩石孔隙体积 Vp 的比值。
14.当前油气水饱和度：油田开发的不一样期间，不一样阶段所测得的油气水饱和度，也称为含油，含气，含水饱和度。
15.节余油饱和度：跟着油田开发油层能量衰竭，即是经过灌水后还会在地层孔隙中存在着还没有驱尽的原油，他在岩石孔隙中所占的体积分数。
16.岩石绝对浸透率：当岩石所有孔隙中百分百还有某种单相流体，并且流体与岩石不发生化学和物理的作用，发生层流流动时的浸透率。
17.达西定律：单位时间内流体经过多孔介质的流量与加在多孔介质两头的压力差和介质中的截面积成正比，与多孔介质的长度和液体的粘度成反比。
油层物理(第二册)课后习题答案
第一章 储层岩石的物理特性24、下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线，请画出与之对应的粒度组成分布曲线，标明坐标并对曲线加以定性分析。
Log d iWWi图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线答：粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。
曲线尖峰越高，说明该岩石以某一粒径颗粒为主，即岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，说明岩石颗粒越粗。
一般储油砂岩颗粒的大小均在1～0.01mm 之间。
粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。
上升段直线越陡，则说明岩石越均匀。
该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数，进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。
曲线A 基本成直线型，说明每种直径的颗粒相互持平，岩石颗粒分布不均匀；曲线B 上升段直线叫陡，则可看出曲线B 所代表的岩石颗粒分布较均匀。
30、孔隙度的一般变化范围是多少？常用测定孔隙度的方法有哪些？影响孔隙度大小的因素有哪些？答：1）根据我国各油气田的统计资料，实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为：致密砂岩孔隙度自＜1%～10%；致密碳酸盐岩孔隙度自＜1%～5%；中等砂岩孔隙度自10%～20%；中等碳酸盐岩孔隙度自5%～10%；好的砂岩孔隙度自20%～35%；好的碳酸盐岩孔隙度自10%～20%。
3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。
间接测定法影响因素多，误差较大。
实验室内通过常规岩心分析法可以较精确地测定岩心的孔隙度。
4）对于一般的碎屑岩 (如砂岩)，由于它是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成，因此碎屑颗粒的矿物成分、排列方式、分选程度、胶结物类型和数量以及成岩后的压实作用（即埋深）就成为影响这类岩石孔隙度的主要因素。
44、试推导含有束缚水的油藏的综合弹性系效计算式)(w w o o f C S C S C C ++=*φ其中：*C ——地层综合弹性压缩系数；fC ——岩石的压缩系效； oC ——原油压缩系效； w C ——地层水压缩系效；oS 、wiS ——分别表示含油饱和度和束缚水饱和度。
第二章 储层岩石的物理性质(1)
基底胶结
孔隙胶结
接触胶结
三、砂岩的比面
比面：是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，单位体
积岩石内总孔隙的内表面积。 当颗粒是点接触时，即为所有颗粒的总表面积。数 学表达式为：
A S V
式中 S—岩石比面，cm2/cm3，m2/m3等； A—岩石颗粒的总表面积或孔隙的总表面积，cm3； V—岩石外表体积（或视体积），cm3； 岩石中的细颗粒越多，它的比面就越大，反之，就越 小。也就是说，岩石比面越大，说明其骨架的分散程度越 大，颗粒越细。
第二章 储层岩石的物理性质
第一节 储层岩石的粒度组成和比面
岩石是性质不同、形状各异、大小不等的砂子颗 粒经地质胶结而成，颗粒与颗粒之间未被胶结物充填 的地方便构成了孔隙。
一、岩石的粒度组成
1.粒度组成
定义：是指构成砂岩的各种大小不同颗粒的含量，通 常以百分数表示。
2.分析法
（1）筛析法；（2）沉降法。
b.毛细管孔隙
0.0002mm<孔径<0.5mm，裂缝宽度介于0.25mm~ 0.0001mm 之间。由于毛细管的作用，液体不能自由流 动，必须有超过重力的外力去克服毛细管力，液体才能 沿毛细管孔隙流动。一般砂岩孔隙属此类。
c.微毛管孔隙 孔径 <0.0002mm 或缝宽 <0.0001mm ，在此类孔隙 中，分子间引力很大，要使流体在孔隙中移动，需要 非常高的压力梯度，这在油层条件下一般无法达到。 因此，实际上液体是不能沿微毛细管移动的。泥页岩 中的孔隙一般属此类型。
第二节 储层岩石的孔隙度及压缩系数
压缩系数(Cf)：是指油层压力每降低一个大气压时，
单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
Cf V p Vf 1 p
采油工艺知识点
油层物理与采油1、粒度组成：岩石中各种大小不同颗粒的含量用“%”表示。
2、砂岩的比面：单位体积岩石内，岩石骨架的总表面积或单位体积岩石内岩石孔隙内表面积。
3、胶结物：岩石中除了碎屑颗粒之外的化学沉淀物质。
4、胶结类型：指胶结物在岩石中分布状态及其与碎屑颗粒的接触关系；分类：基底胶结，孔隙胶结，接触胶结，基质胶结。
5、粘土：直径小于0.01毫米的颗粒，达到50%以上的惜力碎屑。
6、储层的速敏性：在地层孔隙中，由于液体流动速度变化引起地层颗粒的分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。
7、水敏性：与地层不配伍的外来流体流入地层，引起粘土的膨胀、分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。
8、孔隙结构参数：孔隙直径、喉道直径、孔喉比。
9、配位数：每个孔隙所连通的喉道数。
10、岩石的压缩系数：当油层每变化单位压力时，单位体积岩石孔隙体积的变化量。
11、岩石的综合弹性系数：当油层压力每变化单位压力时，单位体积岩石孔隙体积和流体体积的总变化量。
12、流体的饱和度：在储层岩石孔隙中，某一相流体体积与岩石孔隙体积之比。
13、气体的滑动效应：气体在孔隙中流动不像液体那样呈层流状态，在管壁处流速为零，气体在管壁处仍有流速的现象。
14、粘度：流体中在一点上单位面积剪应力与速度梯度之比。
15、多次脱气(微分脱气)：指脱气过程逐级降低，并将每次脱出的气体及时排出，液相进行下一次脱气，系统组成逐级变化。
16、地层油的溶解油气比（Rs）：单位体积地面原油在地层温度和压力下溶解的天然气的标准体积。
17、地层油的体积系数(Bo)：原油在油层的体积与其在地面标准状况下脱气后的体积比。
18、地层油两相体积系数：当油层压力低于饱和压力时，地层油的体积和析出气体的体积之和与地表脱气后的体积之比19、自由界面能：由于层面层子力场的平衡，使得界面层分子储存多余的能量20、润湿：指流体在界面张力的作用下，在固体表面的流散现象21、润湿性：在固体表面存在两种不相混溶的流体，由于界面张力的差异，一种流体自动驱开另一种流体占据固体表面的现象22、毛管力:毛管中液面两侧的非湿相与湿相的压力差22、流度：流体的相渗透率与其粘度之比，即流动能力的大小23、流度比：驱替相与被驱替相流体流度之比，表示二者相对流动能力大小24、油井流入动态：是井的产能与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油能力。
变质岩有矿物晶体颗粒和片状结构
裂隙特别发育，甚至岩石被 分割形成紧密的柱状体,有 些岩石有明显的气孔分布
岩石里面有砂粒、砾石或化 石,有明显的层状结构分布
岩石里面矿物质颗粒,有 的片状结构
颜色、色泽、坚硬的程度等差异也常常用于识别岩石
自主学习
请同学们预习课本95页第二 段——96页前两段,
岩石的应用
建 筑 材 料
岩石的应用
装饰材料
岩石的应用
艺 术 材 料
切割材料
在岩石的形成过程中可以形成各种矿产资源，如
铁矿、铜矿、铝土矿、煤矿、石油、天然气等，为我 们的生活和生产提供原料和能源。
各种金属矿物
工业材料镶金 刚砂的钻头
四岩石四岩石第三节组成地壳的岩石裂隙特别发育甚至岩石被分割形成紧密的柱状体有些岩石有明显的气孔分布岩石里面有砂粒砾石或化石有明显的层状结构分布岩石里面矿物质颗粒有的片状结构颜色色泽坚硬的程度等差异也常常用于识别岩石自主学习请同学们预习课本95页第二段96页前两段完成下列表格岩石种类形成原因特征岩浆岩沉积岩变质岩岩浆喷出地表侵入地壳冷却凝固而成明显矿物晶体颗粒气孔或柱状结构
完成下列表格
岩石种类
形成原因
特征
岩浆岩
岩浆喷出地表侵入 明显矿物晶体颗粒、 地壳冷却凝固而成 气孔或柱状结构。
地表碎屑物一层层堆 有明显层状结构特 沉积岩 积、压实、固化而成 征或化石。
变质岩
地壳中的岩石在岩浆、 地壳运动产生的高温、 高压条件下形成的
片状的结构
岩浆岩
岩 浆 岩
1、花岗岩：花斑状，由黑、白、肉红等颜色或无 色透明的矿物晶体颗粒组成，颗粒较粗，粗糙，很 坚硬。
沉积岩
石灰岩：青灰色、灰色或微黄色，颗粒细，没有矿物晶 体颗粒光滑，较硬，常有化石，遇盐酸冒泡。
油层物理
1、粒度组成：岩石中各种大小不同颗粒的含量用“%”表示。
2、砂岩的比面：单位体积岩石内，岩石骨架的总表面积或单位体积岩石内岩石孔隙内表面积。
3、胶结物：岩石中除了碎屑颗粒之外的化学沉淀物质。
4、胶结类型：指胶结物在岩石中分布状态及其与碎屑颗粒的接触关系；分类：基底胶结，孔隙胶结，接触胶结，基质胶结。
5、粘土：直径小于0.01毫米的颗粒，达到50%以上的惜力碎屑。
6、储层的速敏性：在地层孔隙中，由于液体流动速度变化引起地层颗粒的分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。
7、水敏性：与地层不配伍的外来流体流入地层，引起粘土的膨胀、分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。
8、孔隙结构参数：孔隙直径、喉道直径、孔喉比。
9、配位数：每个孔隙所连通的喉道数。
10、岩石的压缩系数：当油层每变化单位压力时，单位体积岩石孔隙体积的变化量。
11、岩石的综合弹性系数：当油层压力每变化单位压力时，单位体积岩石孔隙体积和流体体积的总变化量。
12、流体的饱和度：在储层岩石孔隙中，某一相流体体积与岩石孔隙体积之比。
13、气体的滑动效应：气体在孔隙中流动不像液体那样呈层流状态，在管壁处流速为零，气体在管壁处仍有流速的现象。
14、粘度：流体中在一点上单位面积剪应力与速度梯度之比。
15、多次脱气(微分脱气)：指脱气过程逐级降低，并将每次脱出的气体及时排出，液相进行下一次脱气，系统组成逐级变化。
16、地层油的溶解油气比（Rs）：单位体积地面原油在地层温度和压力下溶解的天然气的标准体积。
17、地层油的体积系数(Bo)：原油在油层的体积与其在地面标准状况下脱气后的体积比。
18、地层油两相体积系数：当油层压力低于饱和压力时，地层油的体积和析出气体的体积之和与地表脱气后的体积之比19、自由界面能：由于层面层子力场的平衡，使得界面层分子储存多余的能量20、润湿：指流体在界面张力的作用下，在固体表面的流散现象21、润湿性：在固体表面存在两种不相混溶的流体，由于界面张力的差异，一种流体自动驱开另一种流体占据固体表面的现象22、毛管力:毛管中液面两侧的非湿相与湿相的压力差22、流度：流体的相渗透率与其粘度之比，即流动能力的大小23、流度比：驱替相与被驱替相流体流度之比，表示二者相对流动能力大小24、油井流入动态：是井的产能与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油能力。
油层物理考前重点总结
第一章储层流体的物理性质1储层烃类系统的相态储层流体物性天然气地层水原油的高压油气的溶解与分离储层流体的特点：（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体（2）随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。
同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析盐或气体溶解等相态转化现象。
2烃类物质的组成是内因温度、压力是外因➢按流体的组成及相对密度的分类：（1）气藏：以干气CH4为主，含有少量乙烷、丙烷和丁烷。
➢（2）凝析气藏：含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，在地下原始条件是气态，随着地层压力下降，或到地面后会凝析出液态烃。
➢（3）临界油气藏：有时也称为挥发性油藏。
其特点是含有较重的烃类。
➢（4）油藏：常分为带有气顶和无气顶的油藏，油藏中以液相烃为主。
不管有无气顶，油中都一定溶有气。
➢（5）重质油藏：又称稠油油藏，原油粘度高，相对密度大是该类油藏的特点。
➢（6）沥青油砂矿：相对密度大于1.00，原油粘度大于10000（mPa·s）者。
3双组分体系相图的特点：从低收缩油、高收缩油、凝析气、湿气至干气，油气混合物的相图有如下变化：(1) 临界点从右向左转移,这一规律与双组分体系是一致的；(2) 相图面积逐渐变小,油的两相区较开阔,气的两相区较狭窄；(3) 等液量线由在露点附近密集转变为在泡点线附近密集4亨利定律的物理意义：温度一定，气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比适用条件分子结构差异大、不易互溶的气液体系单组分气体在液体中的溶解。
2.天然气在石油中的溶解及其影响因素①天然气的组成天然气中重质组分愈多，相对密度愈大，其在原油中的溶解度也愈大。
②石油的组成相同的温度和压力下，同一种天然气在轻质油中的溶解度大于在重质油中的溶解度。
③温度随着温度的升高，天然气的溶解度下降④压力随着压力的升高，天然气的溶解度增大。
⑤脱气方式一次脱气测得的溶解度大，微分脱气小。
⑥在溶解过程中，天然气和石油的接触时间和接触面的大小，影响气体的溶解度。
油层物理重要知识点汇编
西南石油大学研究生入学考试考研重要知识点汇编（902油层物理）1.砂岩的粒度组成：是指不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数（含量），通常以质量百分数来表示。
（筛析法、沉降法）粒度组成分布曲线：表示了各种粒径的颗粒所占的百分数。
曲线尖峰越高，表明该岩石以某一粒径颗粒为主，岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，表明岩石粗颗粒越多。
粒度组成累计分布曲线：上升段越陡表明岩石颗粒越均匀。
2.比面：单位体积岩石内孔隙总内表面积或单位体积岩石内岩石骨架的总表面积。
（砂岩的砂砾越细，其比面越大，骨架分散程度越高。
）3.胶结物：碎屑岩中除碎屑颗粒以外的化学沉淀物。
泥质、钙质、硫酸盐最常见。
4.空隙：岩石颗粒间未被胶结物充满或未被其它固体物质所占据的空间。
5.岩石的孔隙类型1）按孔隙大小的分类超毛细管孔隙—孔隙直径大于0.5mm或裂缝宽度大于0.25mm；毛细管孔隙—孔隙直径介于0.5～0.0002mm或裂缝宽度介于0.25～0.0001mm之间的孔隙；微毛细管孔隙—孔隙直径小于0.0002mm或裂缝宽度小于0.0001mm的孔隙。
2）孔隙按连通性的分类：连通孔隙和死孔隙3）岩石孔隙按生成时间分类：原生孔隙、次生孔隙4）孔隙按组合关系分类：孔道、吼道6.孔喉比：孔隙直径与喉道直径的比值。
孔喉比越大对采油越不利，渗透率越低。
7.孔隙配位数：每个孔道所连同的喉道数，配位数越高采油越有利。
8.岩石的绝对孔隙度（φa）是岩石的总孔隙体积V a与岩石外表体积V b的比值。
9.岩石的有效孔隙度(φe)岩石中有效孔隙的体积V e与岩石外表体积V b之比。
10.岩石的流动孔隙度(φf) 在含油岩石中，流体能在其中流动的孔隙体积V f与岩石外表体积V b之比。
（绝对孔隙度φa>有效孔隙度φe>流动孔隙度φf）11.岩石孔隙度的测定：液体（水或煤油）饱和法，方法及步骤：a.将已洗净、烘干的岩样在空气中称质量为W1；b.将岩样抽成真空然后饱和煤油，在空气中称出饱和煤油后的岩样质量记为W2；c.岩样饱和煤油后在煤油中称的质量记为W3。
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那么，岩石中每一种粒径颗粒的比面为:
S1
61
d1
G
1
%
S2
61
d2
G
2
%
Sn
6
1 dn
Gn%
校正系数
C=1.2～1.4
因此，总表面积为:
S
n
Si
i1
C
6
1 100
n
G
i
d i1 i
(2) 流动实验法(透过法)
实验原理:
3
AH 1
Sr 14 1 2
L
Q
M
Sr——以岩石颗粒体积为基础的比面，cm2/cm3 φ——岩石的孔隙度
1 3 1
N
V
4
r3
单位体积中岩石颗粒总表面积应为:
S
N
A
3 4
1
r3
4
r2
31
r
61
d
式中：
d——砂粒的直径 s——比面 φ——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d1’～d1”重量百分数占G1% 粒径为d2’～d2”重量百分数占G2% 粒径为dn’～dn”重量百分数占Gn%
(6)根据岩石的其它物性参数估算
S 7000 K
岩石渗透率
三、砂岩的胶结物及胶结类型
1．胶结物质
1）泥质（粘土）胶结物 泥质是沉积岩粒度分析中粒度小于0.01mm的物质总和。
2、比面的三种表示:
A S
Vf
S
A VP
Sr
A Vr
三者间的关系:
S S 1 Sr
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: A 4r2
每一粒砂子的体积: V 4 r 3
3
如果单位体积岩石中，孔隙总体积为φ， 则该岩石中颗粒所占体积为:Vs=1-φ 那么单位体积内岩石的颗粒总数为:
1
10
颗粒直径
%
4 粒度参数:
A、不均匀系数
d60
B、分选系数
d10
C、标准偏差
S
d75 d 25
1
2
α =1~20 α越接近1 粒度分布越均匀
S =1~2.5 分选好 S =2.5~4.5 分选中等 S >4.5 分选差
( ) ( )
84
16
95
5
σ越小岩石 分选性越好
4
6.6
（2）孔边长度mm。
方法优点：
方法缺点：
简便，精确。
无法精确测定D<0.05mm 以下的砂粒
B 沉降法(适用于D<0.05mm)
测定原理:
颗粒直径 d
颗粒密度 液体密度
18V
g( s
颗粒沉降速度
1)
L
颗粒直径的平均值处理:
液体运动粘度
1 d
1 2
1 d1
1 d2
测定原理：
沉积物在水中沉积时，按粗细不同，先后沉降的原理。
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。
(5)泽烈金法
24
2
2 dP
Q
13 M R T S dx
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
粗砂岩（1～0.5mm）<950cm2/cm3 细砂岩（0.25～0.125） 950～2300cm2/cm3 粉砂岩（0.0625～0.0039）>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。
本章岩石物性讲授的主线是:
物性概念→影响因素分析→ →确定方法（包括实验测定）→ →应用。
第一节 岩石的粒度组成和比面
• 教学目的：掌握岩石粒度的定义、分析方法、粒 度组成的表示方法;岩石比面的定义、三种表示方 法和比面的确定方法。
• 教学重点和难点：粒度的分析方法，比面的表示 方法。
• 教法说明：课堂讲授iຫໍສະໝຸດ log 2di
5 平均粒度:
A、粒度中值d50 B、粒度平均值dm
dm
d5
d15
d25
d35
10
d45
......
d95
dm
d16
d50
3
d84
dm
d25
d50
3
d75
二、岩石的比面
1、定义: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。
单位：cm2/cm3 m2/m3 mm2/mm3
10.40
11.28
0.05-0.01
1.48 13.8
<0.01
3.8 3.36
45
质 40 量 35 百 30 分 25 比 20 ， 15
粒度组成 分布曲线
10
5
0
0.01
0.1
1
10
颗粒直径，mm
累计质量百分比，%
120 100
80 系60列1 40 20
0 0.01
粒度组成累 积分布曲线
0.1
D.薄片分析法
对较致密的细粒砂岩,可制成岩石薄片,用显微镜 测定粒度组成。
3 粒度组成表示方法:
A、表格法
岩样号
1 2
0.420.297
2.68
0.44
0.2970.210
4.46
1.92
B、图形法
0.2100.149
6.52
3.46
D(mm)
0.1490.074
70.8
67.02
0.0740.05
该方法的应用范围：
1) 颗粒为球型； 2) 在粘性和不可压缩液体内，下降速度很慢. 3) 在运动时不受壁和底的影响； 4) 匀速下降； 5) 颗粒坚硬光滑；没有相对滑动。 6) 当颗粒直径为50—100um时，实测值具有足够的 精度。
C .激光粒度分析法
基于光学原理的一种测定方法,测定范围广。 可用于d∠0.0015mm的颗粒。
第一节 岩石的粒度组成和比面
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、确定粒度组成的方法:
常用的砂岩粒度组成分析方法有： A、筛析法(D>0.05mm) B、沉降法(0.0015<D<0.05mm) C、光学法(D<0.0015mm)
A 筛析法(适用于D>0.05mm)
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 2 或4 2 d 一套筛子共25级
震动筛分机示意图
筛子分类：
相邻筛孔以
1 2
的等比级数递减。
筛孔表示法：
（1）每寸长的孔数；
A——岩石的横截面积，cm2 L——岩石长度，cm Q——通过岩心的空气流量，cm3/s μ——室温下空气的粘度，泊
H——岩心两端的压差，厘米水柱
实验装置:
马略特瓶 开关 量筒
漏斗 U型压力计
岩心 岩心夹持器
(3)、统计法估算比面
S
4C m
Lh
S——以岩石外观体积为基础的比面 φ——岩石的孔隙度