油层物理-储层岩石特性
油层物理学
储层岩石的物理特性一、基本概念1、粒度组成：砂岩的粒度组成是不同粒径范围（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。
通常用筛析法和沉降法来测定储层砂岩的粒度。
2、比面：单位体积岩石内岩石骨架的总表面积，或单位体积岩石内孔隙的总内表面积。
细颗粒物质的比面显然比粗颗粒物质的比面大得多。
3、绝对孔隙度：岩石的绝对孔隙度是岩石的总孔隙体积Va与岩石外表体积Vb的比值。
4、束缚水饱和度：（原始含水饱和度）油藏投入开发以前所测出的含水饱和度。
5、原始含油饱和度：油藏投入开发以前所测出的含油饱和度。
6、绝对渗透率：当岩心全部孔隙为单相液体所充满并在岩心中流动时，对同一岩心，K是仅取决于岩石孔隙结构参数，与液体性质无关，比例系数K称之为绝对渗透率。
7、克氏渗透率：当压力增至无穷大时，渗透率不再变化而趋于一个常数K∞，这个数值一般接近于液测渗透率，故又称为等效液体渗透率（克氏渗透率）。
8、流体饱和度：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积与岩石孔隙体积的比值。
9、速敏：10、水敏：11、盐敏：12、酸敏：二、简答题1、孔隙按大小可以分为几类？超毛细管孔隙毛细管孔隙微毛细管孔隙2、影响孔隙度的因素？（1）颗粒的排列方式及分选性：理想岩石的孔隙度大小与颗粒粒径无关，至于取决于排列方式；分选性差，会降低孔隙度和渗透率；（2）岩石的矿物成分与胶结物质：例如，在其它条件相同时，一般石英砂岩比长石砂岩储油物性好。
（3）埋藏深度与压实作用：孔隙度随着埋深的增加而降低。
3 岩石渗透率的影响因素?（1）岩石骨架构成、岩石构造(2）岩石孔隙结构的影响(3）地层静压力、胶结作用和溶蚀作用的影响(4）构造作用和其它作用4、什么是气体的滑脱效应，它对所测的渗透率有何影响？常以何条件的气测渗透率为标准？(1)气体在岩石孔道中的流动不同于液体:对于液体来讲：在孔道中心的液体分子比靠近孔壁表面的分子流速高；气体则不然：靠近孔隙壁表面的气体分子与孔道中心分子流速几乎没什么差别。
《油层物理学》第5节：储层岩石的敏感性研究
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
华北坳陷第三系：
接触胶结中的φ：23~30%，K：(50~1000)×10-3μm2 孔隙胶结中的φ：18~25%，K：(1~150)×10-3μm2 基底胶结中的 φ：8~17%， K < 1×10-3μm2
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
5. 影响粘土膨胀的因素：effect factor on clay swelling 粘土类型 clay type 含量 clay content 分布clay distribution 水的矿化度 water saltiness/salinity 阳离子交换性cation exchange
第五节 储层岩石的敏感性研究
Research on sensitivity of reservoir rock
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
讲课提纲
一. 问题的提出 二. 胶结物与胶结类型 三. 敏感矿物
●水敏性矿物 ●盐敏性矿物 ●酸敏性矿物 ●碱敏性矿物 ●速敏性矿物 ● 盐敏 四. 储层敏感性的评价方法 ●推荐程序 ●试验流程 ●发展趋势
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
（1）粘土遇水膨胀 ― 水敏性矿物
Clay swelling ——water sensitivity mineral 1. 起因：晶层间联系的牢固性 水敏性矿物由于其在晶层间的吸水引起的膨 胀，砂粒上的粘土颗粒的絮解和在粘土片外表形 成的定向水化层。
如：蒙脱石是硅氧四面体结构，晶层间的 距离与所嵌离子的离子半径的差会引起阳离子 的交换，或水分子的进入，因而引起膨胀。
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
油层物理何更生作业答案_部分
第一章储层岩石的物理特性1、何谓粒度及粒度组成？如何求得？结果又如何表示？答：粒度：岩石颗粒的大小称为粒度，用其直径来表示（单位mm或μm）。
粒度组成：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），通常用质量百分数来表示。
如何求得：通常用筛析法和沉降法来测定粒度及粒度组成。
结果如何表示：粒度组成用列表法和作图法表示，作图法可采用不同的图形来表示粒度分布，如直方图、累积曲线图、频率曲线图等等，矿场上常用粒度组成分布曲线和粒度组成累积分布曲线来表示。
2、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？答：直径、粒度组成：计算颗粒直径和粒度组成见上题（题1）不均匀系数：累计分布曲线上累积重量60％所对应的颗粒直径d60与累积重量10％所对应的颗粒直径d l0之比，公式为：a=1~20分选系数：用累积重量25％，50％，75％三个特征点将累积曲线划分为四段，特拉斯特取两个特征点定义分选系数为：3、颗粒分布规律曲线与分选系数表明的岩石颗粒特征是什么？答：颗粒分布规律曲线表示出岩石粒度的均匀程度以及颗粒按大小分布的特征。
分选系数定量计算粒度组成的均匀程度或特征，分选系数1~2.5为分选好；2.5~4.5为分选中等；大于4.5为分选差。
4、岩石中最常见的胶结物是哪些？如何划分胶结类型？胶结类型如何影响岩石的物理性质？答：岩石中最常见的胶结物：胶结物的成分最常见的是泥质和灰质，其次为硫酸盐和硅质。
如何划分胶结类型：根据胶结物的成分和含量的多少，生成条件以及沉积后的一系列变化等因素，可划分为基底结胶，孔隙结胶及接触结胶。
胶结类型如何影响岩石的物理性质：胶结类型直接影响岩石的储油物性，胶结物中的敏感性矿物直接影响储油的敏感性5、岩石的绝对渗透率是如何定义的？测定岩石的绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？答：如何定义：通过达西定律：其中K值仅取决于多孔介质的孔隙结构，与流体或孔隙介质的外部几何尺寸无关，因此称为岩石的绝对渗透率。
储层岩石的基本特性
• 能够储集石油，并允许石油在其内流动的岩层称为储油层。
• 一、储油层岩石的孔隙性
• • • • • 1．孔隙度 2．影响孔隙度大小的因素
• 二、储油层岩石的渗透性
1．达西定律 2．渗透率的单位 3．有关渗透率的概念 4．影响渗透率的国素 1．含油（气、水）饱和度 2．原始含油饱和度
二、储油层岩石的渗透性
• • （2）有效渗透率： 当岩石中有两种或多种流体同时存在时，岩石对其中某一种流体的渗透率就叫 做岩石对这种流体的有效渗透率或相渗透率。 例如当储集层中油、水共存时，我们就会测出油的有效渗透率和水的有效渗 透率。有效渗透率的大小，在一定地质条件下与流体本身饱和度有关。饱和度越 大，有效渗透率也就越大。岩石的有效渗透率都小于绝对渗透率。 （3）相对渗透率： 相对渗透率是指岩石孔隙中饱和多相流体时，岩石对每一相流体的有效渗透率 与岩石绝对渗透率的比值。即有效渗透率与绝对渗透率之比叫相对渗透率，用百 分数表示。 同一岩石的相对渗透率之和总小于1。 油层岩石的渗透率大小对储油岩层的物理性质影响极大。是反映油层产油能力 的一个重要参数。
4．影响渗透率的国素
（1）岩石孔隙的大小。（2）岩石颗粒的均匀程度。（3）胶结物含量的大小。 我们认识了影响渗透率的因素后，就可以采取各种有效的方法改造油层，改变油 层渗透率，使油层多出油。对于疏松、渗透性好的油层，以加固井底附近油层岩 石的防砂技术为主；对于致密、渗透性差的油层，采用压裂方法改善井底渗透率； 对于胶结物含量高的油层，可采取酸化的方法提高渗透率。
•
•
• •
•
一、储油层岩石的孔隙性
• 基本胶结类型
• • • ①基底胶结：胶结物含量很高，砂岩颗粒是埋在胶结物中，彼此不相接 触或接触很少，孔隙度很低，如图1.5.1所示。 ②孔隙胶结：胶结物含量不多，充填于颗粒之间的孔隙中，颗粒呈支架 状接触。这种胶结的孔隙度大于基底胶结，如图1.5.2所示。 ③接触胶结：胶结物含量很少，分布于颗粒相互接触的地方，颗粒呈点 状或线状接触。它的孔隙度最高，如图1.5.3所示。
油层物理-杨胜来 油层物理学5
第二节 储层岩石的孔隙性 一、储层岩石的空隙及其类型
1、岩石的空隙类型－Meinzer分类 2、岩石的空隙类型－按成因分类 3、岩石的空隙类型－按空隙大小分类 4、岩石空隙按其他因素分类
二、空隙大小及其分选性 三、空隙结构
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第五章五
张第五章层储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性
第二节 储层岩石的孔隙性
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岩心铸体薄片X100摄像
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第五章五
张第五章层储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性
第一节
砂岩的构成
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第五章五
张第五章层储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性
第一节
砂岩的构成
自生粘土矿物在砂岩孔隙中的产状可分为三种基本类 型，如图5—6所示，即分散质点式、薄膜式和架桥式，它 们对储层渗透性有不同的影响。
第五章五
张第五章层储层多孔介质的几何特性多孔介质的几何特性
第二节 储层岩石的孔隙性 岩石的孔隙类型——Meinzer分类
Meinzer按储层岩石的孔隙组成和孔隙间的相互关 系分类为六种（见图5—9）。图中a为分选好、孔隙度高 的沉积物中的孔隙；b为分选差、孔隙度低的沉积物中的 孔隙；c为砾石沉积物，砾石本身也是多孔的，因而整个 沉积物孔隙度高；d沉积物分选较好，但颗粒间有胶结物 沉积，所以孔隙度低，e为由溶蚀作用形成的多孔岩石； f为由断裂形成的有胶结物的多孔岩石。
油层物理第一章储油气岩石的物理性质1
•岩心φ 已知，A、L 可测；空气μ 可查表 •只要测出压差H 和空气流量Q0，即可用上式算出S。
5.1.1透过法（根据流体对岩石的透过性来求比面。常用空气作测定流体） （2）测定仪器流程
l马略特瓶 l岩心夹持器 l水压计 l量筒
5.1.1透过法（根据流体对岩石的透过性来求比面。常用空气作测定流体） （2）测定方法
测定流体：常用氮、氪、氙等惰性气体。 测定原理：低温物理吸附原理。 5.1.3透过法和吸附法比较
5、岩石比面的因素确定（实验方法，估算方法）
5.2、比面的估算
5.1.1用岩石的孔隙度和渗透率估算
基本原理： (Kozeny-Carmen方程)
τ=1
K 3 108 22S2
τ=1.4
S 7000
量，cm3/s； μ ——室温下空气的粘度，mPa.s；
H——为空气通过岩心稳定后的压差，厘米水柱。
3）实验方法：基本理论——高—卡方程和达西定律
K 3 108 22S2
K
2 p0Q 0L
A
(
p
2 1
p
2 2
)
Q 0 L 10 5
AH
S 0.443 3 AH Q0L
l打开开关5，通过漏斗向马略特 瓶中灌水，排出瓶内空气
l当瓶内水面升到一定高度时，打 开开关7，并控制流出水量
l当水压计压差稳定在某一高度H 时，测定流出水流速Qo。
问题：流出水流速Qo与通过岩心的空 气流量有何关系？
5.1.2吸附法
（通过测定吸附在岩石表面单层分子的吸附量间接测算岩石S 的方法）
2、粒度组成（分布函数）：各大小不同的岩石 颗粒的重量百 分比。(岩石的粒度组成可以决定岩石的许多物理性质)
油层物理-储层岩石的物理特性
对称，Skp=0
粗偏度，Skp＞0
粗偏度，Skp＜0
5、粒度参数
（6）峰态 量度粒度组成分布曲线陡峭程度，即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。 95 5 Kp 2.44( 75 25 ) （7）颗粒等效直径 假想土壤模型：等径球形颗粒所组成的模型。
粒度组成累积 分布曲线上升段直 线越陡直，说明岩 石越均匀。该曲线 的最大用处是可以 根据曲线上的一些 特征点求得粒度参 数，进而从定量上 来表示岩石粒度组 成的均匀性。
100
累积重量(%)数
80 60 40 20 0 0.001
0.01 颗粒直径(mm)
0.1
1
粒度组成累积分布曲线
5、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： 指累积分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径之 比值。常用累积重量60%的颗粒直径d60与累积重量10%的 颗粒直径d10之比，即： a=1~2.4 均匀
2、粒度组成分析方法
岩石的粒度组成通常采用筛析法和水力沉降法来分析。
（1）筛析法：
原理：用成套筛子对捣碎岩石颗粒进行筛析（适用于直径 0.05mm以上的颗粒组分。主要用于砂岩分析 筛子的筛孔有两种表示 方法：一种是以英制每 英寸长度上筛孔数表示， 称为目或号；另一种则 是以毫米直接来表示筛 孔孔眼的大小。
70
重量（%）
70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 颗粒直径，毫米 粒度组成分布曲线
重量（%）
60 50 40 30 20 10 0 0 0.1
60 50 40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 颗粒直径，毫米 粒度组成分布曲线
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。
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
油层物理2-7-第七节-储层岩石的其他物理性质
二、含流体岩石的导电特性
❖ 3.地层水的电阻率
▪ 地层水的电阻率取决于其溶解盐的化学成分，含盐浓 度和水温。
▪ 油气储层地层水所含盐类常见的有：NaCl，KCl， N以a把2S地O层4，水M近g似SO视4为，NCaaCSOl溶4，液但。主（要等为效N氯a化Cl钠，矿因化此度可)
❖ 电离度大，盐的分子离解为离子的百分比高，离子数目多， 地层水电阻率小；离子价高，离子携带的电荷多，地层水 电阻率小；离子迁移率大，运动速度快，地层水电阻率小。
▪ 岩石孔隙度越大，则密度越小，声波的传播速度也就 越小。
❖ 声波测井的原理便是根据这一特性而来，它是利用井下声 波源发射声波（纵波）。 声波在岩层中传递，由两个相 距一定距离的接收器接收所得的时间差就可反映地层声速 的大小，即可通过经验公式计算出地层的孔隙度。
❖ 物理法采油技术： ▪ 油藏人工地震增产技术 ▪ 井下波声波增产技术
15
四、储层岩石的放射性
❖ 放射性元素广泛分布，泥岩中尤为丰富，可用放 射性测井（伽玛测井）检测储层中的泥质含量与 识别泥岩隔层（夹层）。
❖ 瓷砖、花岗岩石材、餐具的安全性。
16
3
一、储层岩石的热学性质
❖3.导热系数 பைடு நூலகம் thermal conductivity ▪ 导热系数是指单位时间内，单位温差下，单位 面积上所通过的热量。
Qh L
tAT
式中：λ：导热系数w/(m.℃)； Δt，热传导时间，s； A，岩样截面积，m2； ΔT，岩样两端的温差，℃或K； Qh，Δt时间内通过岩样的热量，J； L，岩样长度，m。
❖ 地层水电阻率与含盐浓度成反比，随温度增加而减小，温 度每升高1℃，地层水电阻率约减小2％；不同盐类的地 层水的电阻率也不同。 含盐浓度↗，ρ↘ 温度↗，ρ↘ 岩石电阻率与地层水矿化度、温度之间存在着反比关系。
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。
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-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
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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。
f
b
--岩石的压缩系数 Mpa-1 --岩石的体积 --油层压力降低
V
VP
p
时，孔隙体积缩小值
第四节
流体压缩系数
储层岩石的压缩性
C
Vl Cl Vl p 1
l
l
--岩石的压缩系数 Mpa-1 --液体的绝对体积 --油层压力降低
V
Vl
p
时，孔隙体积缩小值
定义综合弹性压缩系数
C* C C f l
第五节
1000
储层岩石流体饱和度
Ì m2 ¬ 10-3¦ Ê£ ¸Â øÍ É
100
10 0 20 40 60 80 100 ø ¸ Ê ¿ Ë ® ± ¥ º Í ¶ È Sw£ ¬ %
¼ 5-27 É Í °Ñ Ò Ê ø ¿ ¸ ® Ë ± ¥ º Í ¶ È ë Ó É ø Í ¸ Â Ê Ä ¹ µ Ø µ Ï
K——比例系数，称为该孔隙介质的绝对渗透率，D。
μ——通过砂柱的流体粘度，mPa· s； △P——流体通过砂柱前后的压力差，atm；
A——砂柱截面积，cm2； L——砂柱长度，cm；
Q A P V K A L
渗流速度
达西定律：
渗透率
QL K AP
达西定律常用的单位制
¾¾¾ ¾¾ ¾¾ ¾¾ · ò ¾ ¾ CGS ¾ cm g s cm2 cm3/s cm/s g/cm3 dyn/cm2 g/cm.s(P) cm SI m kg s m2 m3/s m/s kg/m3 N/m2(Pa) kg/ms(Pa.s) m2 ¾¾ ÷¾ ¾¾ cm g s cm2 cm3/s cm/s g/cm3 atm cp D ì ¾¾ ¾¾ ¾ ó ¾¾ ¾¾ ¾ ¾¾ m kg d m2
二、储层按孔隙度分级
砂岩储层的孔隙度介于5％~25%，
碳酸盐岩基质的孔隙度一般小于5％。
一般认为孔隙度小于5％的砂岩储层没有开采价值
表 5 — 9砂 岩 储 层 按 孔 隙 度 分 级 孔 隙 度 % 2 5 ～ 2 0 2 0 ～ 1 5 1 5 ～ 1 0 1 0 ～ 5 5 ～ 0 评 价 极 好
3、岩石的流动孔隙度 是指在含油岩石中，可流动的孔隙体积Vf与岩石外表体积 Vb之比。
f
Vf
Vb
100 %
流动孔隙度与有效孔隙度不同，它既排除了死孔隙， 又排除了微毛细管孔隙体积。流动孔隙度不是一个定值， 因为它随地层中的压力梯度和液体的物理-化学性质而变化。 在油气田开发中，流动孔隙度具有一定的实用价值。 由上述定义可知：绝对孔隙度φa>有效孔隙度φe>流动 孔隙度φf。
d
20 4
为0.86。试计算该油藏的原油储量。
解：根据题意，该油藏原油的地下体积为
V ( 1 S ) Ah o cw
则原油储量（地面体积）为：
N ( 1 S ) Ah / B cw o
6
[( 1 0 . 3 ) 0 . 2 14 . 4 10 10 ] / 1 . 2 1 . 68 10 m
{
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。
原油体积系数Bo
原油在地层条件下的体积Vf与其在地面 脱气后的体积Vs之比叫原油体积系数。
B
o
V V
f s
由于溶解气和热膨胀的影响远远超过弹性压缩的影响， 地层原油体积总大于地面脱气后原油体积，所以原油 体积系数都大于1，一般在1.05～1.8之间变化
[例5—1]某油藏含油面积 A=14.4平方公里，油层有效厚度 10 米， 孔隙度0.2，束缚水饱和度0.3，原油地下体积系数1.2，原油相对 密度
第一节
砂岩的构成
砂岩从是否被固体物质充填的角度看，分为两部分：
岩石骨架（即岩石的固体物质）：石英颗粒、胶结物质 空隙：孔隙、裂缝
砂 岩
（溶孔、溶洞)
i m
i m
i m
i m
i m
( a )
( b )
( c )
d
对 称 型 或 钟 型 正 歪 态
d
负 歪 态
d
( d ) 双 峰 态
d
( e ) 多 峰 态
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
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
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：
第三节
储层岩石的孔隙度
第三节
储层岩石的孔隙度
一、孔隙度的定义 1、岩石的绝对孔隙度 2、岩石的有效孔隙度 3、岩石的流动孔隙度 二、储层按孔隙度分级 三、双重介质岩石孔隙度
一、孔隙度的定义
岩石的总体积Vb（又称外表体积、视体积）是由孔隙体积Vp
及固相颗粒体积(基质体积)Vs两部分组成，即：
Vb＝Vp十Vs
¾¾ m
3
¾¾ ft lb hr ft2
¾ ¤¾ ¾¾ ¾ ±¾ ¾¾ ¾ ÷¾ ¾¾ ¾¾ ¾¾ ¾¾ ¾ ¾¾
L m t,T A,F q,Q v ¾ P ¾ K
L M T L2 L3/T L/T M/L3 (ML/T2)/L2 M/LT L2
3、孔隙结构类型
（1）单重孔隙介质
（2）双重孔隙介质 （3）三重孔隙介质
3、孔隙结构类型
(1)单重孔隙介质
a.粒间孔隙结构:
b.纯裂缝结构:
中国石油大学（北京）
(2)双重孔隙介质 a.裂缝-孔隙结构: 特别发育于石灰岩与白云岩中。
b.孔洞-孔隙结构:也特别发育于碳酸盐岩石。它是在粒间孔隙
的岩石中分布着大的洞穴，洞穴的尺寸超过毛细管大小，所以在这
d
实验室用岩芯
岩心铸体薄片X100摄像
岩心电镜图片X200摄像
ESEM2020扫描电子显微镜
3、孔隙结构类型
(1)单重孔隙介质
a.粒间孔隙结构: b.纯裂缝结构:理想模型见图5－15 (2)双重孔隙介质 a.裂缝-孔隙结构: 特别发育于石灰岩与白云岩中。理想模型见5－16 b. 孔洞 - 孔隙结构 : 也特别发育于碳酸盐岩石。它是在粒间孔隙的岩石中分布 着大的洞穴，洞穴的尺寸超过毛细管大小所以在这种孔隙结构中，两种不同孔隙 服从两种不同范畴的流动规律。流体在粒间孔隙中的流动服从渗流规律；而在洞 穴中的流动服从流体力学奈维 - 斯托克斯方程。因此洞穴 - 孔隙结构也是一种服从 两种流体流动规律的双重孔隙介质，其理想模型如图5—17。 (3)三重孔隙介质 a.孔隙-微裂缝-大洞穴：由粒间孔隙、微裂缝再加上大洞穴构成。 b.孔隙-微裂缝-大裂缝：即粒间孔隙、微裂缝、大裂缝三重孔隙并存的混合 结构，特别发育于碳酸盐岩石。 对于三重孔隙介质的渗流规律目前还处于探索研究阶段。