1 .1岩石的粒度组成与比面

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。
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
10
d 16 d50 d84
3
dm
d 25 d50 d75
3
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
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。
Sr——以岩石颗粒体积为基础的比面，cm2/cm3 φ ——岩石的孔隙度 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
漏
斗
U型压力计
开 关
岩 心
量筒
岩心夹持器
(3)、统计法估算比面
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
筛孔表示法：
1 的等比级数递减。 2
（1）每寸长的孔数；
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%
那么，岩石中每一种粒径颗粒的比面为:
61 S1 G1% d1
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
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)
61 S2 G2% d2
61 Sn Gn% dn
因此，总表面积为:
n
校正系数
C=1.2～1.4
61 n G i S Si C 100 i 1 d i i 1
(2) 流动实验法(透过法)
实验原理:
3 S r 14 2 1 A L H Q 1 M
24 Q 13 2 2 dP M 源自文库 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
(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
第二章 储油气岩石的物理性质
教学目的：本章着重介绍砂岩的物理性质，即砂岩
的骨架性质以及孔隙性、渗透性、饱和度、压缩性等 各种性质。通过对本章的学习，掌握所学各种物性参 数的概念、影响因素、变化规律以及在认识储层、评 价储层、保护和改造储层、和开发计算中的应用。通 过课堂教学和实验课了解各物性参数的确定方法，并 学会处理和分析不同方法所得的结果。
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) 4 6.6 log d
i 2
i
5 平均粒度:
A、粒度中值d50
B、粒度平均值dm
dm
dm
d 5 d15 d25 d35 d45 ...... d95
表2-1 不同胶结类型油层的孔隙度和渗透率
颗粒的接触关系称为胶结类型。 1）基底胶结
胶结物含量最高。碎屑颗粒孤立地分布于胶结物中，彼此不相接触 或很少有颗粒接触。
2）孔隙式胶结
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。胶结物 多是次生的。
3）接触式胶结
胶结物含量很少，一般小于5%，仅分布于颗粒相互接触的地方，呈点状或 线状接触。胶结物多是原生或碎屑风化物质，常见的为泥质。
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。
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
D(mm)
岩样号
1 2
0.420.297
0.2970.210
0.2100.149
0.1490.074
0.0740.05
0.05-0.01
<0.01
2.68 0.44
4.46 1.92
6.52 3.46
70.8 67.02
10.40 11.28
1.48 13.8
3.8 3.36
B、图形法
120
45 35 30 25 20 15 10 5 0 0.01 0.1 1 10
累计质量百分比，%
质 量 百 分 比 ，
40
粒度组成 分布曲线
100 80 60 系列1 40 20 0 0.01 0.1 颗粒直径 1
粒度组成累 积分布曲线
%
10
颗粒直径，mm
4 粒度参数:
A、不均匀系数
B、分选系数
d 60 d10
12
α =1~20
α越接近1 粒度分布越均匀
d 75 S d 25 C、标准偏差
σ越小岩石 分选性越好
2、比面的三种表示:
A S Vf A S VP
A Sr 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 4r 2
每一粒砂子的体积:
V 4 r 3 3
（2）孔边长度mm。
方法优点：
简便，精确。
方法缺点：
无法精确测定D<0.05mm 以下的砂粒
B 测定原理:
颗粒直径
沉降法(适用于D<0.05mm)
d
18V
颗粒沉降速度 s g( 1) L 液体运动粘度
颗粒密度 液体密度
颗粒直径的平均值处理:
1 d
1 1 1 2 d1 d 2
4C S m Lh
S——以岩石外观体积为基础的比面 φ ——岩石的孔隙度 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
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 3 1 N V 4 r3
单位体积中岩石颗粒总表面积应为:
3 1 31 61 2 S N A 4 r 3 4 r r d
CaSO4 nH 2O
石膏在温度达64℃时便有结晶水从其中分离出来
在清洗岩心时为防止结晶水脱出，常采用以下两种方法：
A. 用离心机冷洗岩心 B. 用低沸点溶剂抽洗
配方为：甲醇：氯仿=12.6%：87.4%（重量） 沸点为: 53.5℃。
2．胶结类型 定义:胶结物在岩石中的分布状况以及它们与碎屑
泥质是沉积岩粒度分析中粒度小于0.01mm的物质总和。
2）灰质胶结物
灰质胶结物主要有碳酸盐类组成。
砂岩中常见的碳酸盐矿物为方解石和白云石 CaCO3 CaMg (CO3 )2
CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2
3）硫酸盐胶结物
储层岩石中的硫酸盐矿物主要是石膏和硬石膏