油层物理第一章课件(何更生,唐海版)
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油层物理教学课件
达350-450亿立方米；从中东、非洲进口原油（含国外经营）
2000-3000万吨。为此，需要规划建设相应的输油、输气国 际管线，开通从俄罗斯西西伯利亚、远东地区至中国，以及
未来中东—土库曼斯坦至国内的油气供应战略主渠道。
三、油层物理的研究内容
颗粒 实体 岩石 胶结物 油层 孔隙（空隙） 流体：油－水、气－水、油－气－水
海洋石油总公司原油生产正处于上升期，1996年产油 量已达1500万吨，预计本世纪末仍可保持在1500万吨左 右。2001-2010年预计可新增探明储量10亿吨左右，2010 年原油产量可达2000万吨左右。这样，2010年全国原油
产量大致可达17000～19000万吨。
中国陆上油田的主体是60-70年代投入生产的，进入80 年代以后油田普遍进入高含水采油期，依靠加密钻生产井才 维持产量的稳定。1981-1995年期间通过钻加密井所增加的 可采储量占新增可采总储量的46.2%；其新建生产能力占新 建总生产能力的53.8%。
1桶(bbl)＝0.158988m3
至1995年底，全国已发现油田454个，其中海域24个， 已投入开发油田342个，其中海域16个。
中国石油天然气总公司已投入开发油田320个，动用石油
地质储量129.57亿吨，其中可采储量43.11亿吨，最终采收
率33.3%；各类井共有103423口，其中，采油井72255口，注
1933年，美国人G.H.法奇等人首先进行了油层物 理方面的研究，研究了流体性质和测试技术； 1934年，R.D.乌索夫和M.马斯盖特等在达西定律 基础上研究了测量岩样渗透率的方法；
1935年，R.J.薛尔绍斯研究了井底取样器和测量 样品物理性质的方法。测量项目包括：压力-体积 -温度之间的关系，饱和度、饱和压力、油中的溶 解气量、原油由于气体的分离而导致的伸缩等。
【油层物理课件】chap1.1
waxes
(100)
C26-C38
Lubricating oil, paraffin wax, petroleum jelly
Resห้องสมุดไป่ตู้duum
950+ (200+)
C38+
Tars, roofing compounds, paving asphalts, coke,
wood preservatives
Provincial Bilingual Teaching Demonstration Course
Provincial Bilingual Teaching Demonstration Course
1 Chemical composition, commercial properties of petroleum and its classification
1.1 Chemical composition of petroleum
➢ Phase diagrams of typical oil and gas reservoirs
Provincial Bilingual Teaching Demonstration Course
Phase behavior（相态） the change of phase state with pressure and temperature.
Chapter 1 Properties of reservoir fluids
Reservoir fluids(油藏流体): Crude oil Natural gas Formation water
Characteristics of reservoir fluids: High pressure High temperature Dissolved gas
何更生版《油层物理》--课后答案经典详细
第一章储层岩石的物理特征24、以下图 1-1 为两岩样的粒度构成积累散布曲线，请画出与之对应的粒度构成散布曲线，注明坐标并对曲线加以定性剖析。
Wi%WABLog d i图 1-1 两岩样的粒度构成积累散布曲线答：粒度构成散布曲线表示了各样粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确立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，即岩石粒度构成越均匀；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。
粒度构成积累散布曲线也能较直观地表示出岩石粒度构成的均匀程度。
上涨段直线越陡，则说明岩石越均匀。
该曲线最大的用途是能够依据曲线上的一些特色点来求得不一样粒度属性的粒度参数，从而可定量描绘岩石粒度构成的均匀性。
曲线 A 基本成直线型，说明每种直径的颗粒互相持平，岩石颗粒散布不均匀；曲线 B 上涨段直线叫陡，则可看出曲线 B 所代表的岩石颗粒散布较均匀。
30、度的一般变化范围是多少，a、e、 f 的关系如何？常用测定孔隙度的方法有哪些？影响孔隙度大小的要素有哪些？答： 1）依据我国各油气田的统计资料，实质储油气层储集岩的孔隙度范围大概为：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%。
2）由绝对孔隙度 a 、有效孔隙度 e 及流动孔隙度ff 的定义可知：它们之间的关系应当是 a > e >ff 。
3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各样测井方法为基础的间接测定法两类。
间接测定法影响要素多，偏差较大。
实验室内经过惯例岩心剖析法能够较精准地测定岩心的孔隙度。
4）关于一般的碎屑岩 (如砂岩 )，因为它是由母岩经破裂、搬运、胶结和压实而成，所以碎屑颗粒的矿物成分、摆列方式、分选程度、胶结物种类和数目以及成岩后的压实作用（即埋深）就成为影响这种岩石孔隙度的主要要素。
油藏物理第一章(地层油水的 性质)
(2)当地层压力降低到地面大气压时，油中溶解气全部脱出，Rs＝0；此时，
Bg＝1，Bo＝1，故得出Bt＝1+Rsi，此时Bt为最大值。 (3)由于Bo、Bg、Rs均为压力P的函数，Bt也是压力的函数， Bt-P关系曲线如
图4—3中虚线所示。
第四章 地层流体的高压物性
111
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
四、地层原油的压缩系数
所谓原油压缩系数是指地层油体积随压力的变化的变化率。
在等温条件下原油的压缩系数：
1 V f 1 V f 1 Vb V f Co ( )T V f P V f P V f Pb P
1 Bob Bo Co Bo Pb P
Bt
V f ( Rsi Rs )Vos Bg Vos
Vf Vos
( Rsi Rs ) Bg Bo ( R si R s ) Bg
(1)当地层压力大于或等于饱和压力 (即 P≥Pb)时， Rs＝ Rsi ，使 Rsi—Rs＝ 0， 则Bt＝Bob，即两相体积系数等于单相油体积系数。
地层水是与石油天然气紧密接触的地层流体， 边水和底水常作为驱油的动力，而束缚水尽管不 流动，但它在油层微观孔隙中的分布特征直接影 响着油层含油饱和度。
了解地层水的性质和组成具有如下意义： （1）可以判断边水流向、判断断块的连通性， 分析油井出水原因； （2）研究注入水的配伍性、分析储层伤害原 因和程度（如结垢）； （3）为油田污水处理及排污设计的提供依据。 （4）根据油田水型判断沉积环境。
层油体积的换算。
（2）收缩率定义为 (V f Vos ) / V f ( Bo 1) / Bo 。从 反应了原油采至地面后体积的收缩
石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 ＝ P 露
P2
P2
P2 ＝ P 泡
P3( 液 )
F ( p, T , v ) = 0
相态方程 相图： 用来表示相态方程的图形。 相图： 用来表示相态方程的图形。
油田开发中最常用的是： 相图。 油田开发中最常用的是：p—T相图。 相图
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
储层烃类一般有气 三种相态； 通常： 储层烃类一般有气、液、固三种相态；
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
某一个体系的相态是压力(p)、温度 和比容 的函数： 和比容(v)的函数 某一个体系的相态是压力 、温度(T)和比容 的函数：
性质 原油 大庆S区 大庆 区 胜利T区 胜利 区 孤岛G层 孤岛 层 大港M层 大港 层 克拉玛依 玉门L层 玉门 层 江汉W区 江汉 区 辽河C区 辽河 区 川中油田 任丘P层 任丘 层 相对密 度D420 0.8753 0.8845 0.9547 0.9174 0.8699 0.8530 0.9744 0.9037 0.8394 0.8893 运动粘度 /(cm2/s) 50 ℃ 70℃ ℃ 17.40 37.69 427.5 51.97 19.23 12.9 37.4 12.3 63.5 17.95 157.5 25.55 62.2* -
油层物理何更生版节公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
图4曲线特点:在同一 P、Ｔ下，同一天然气下，轻 质油中Ｒg不小于重质油中 Ｒg,R轻油＞Ｒ重油。 分析：图4阐明，油气成份愈 靠近，烃类气体在原油中溶解度就愈大。
26
第26页
二、天然气在石油中分离 油气分离，即伴伴随压力减少而出现原 油脱气是生产中最常见现象。 1.一次脱气：压力在地层压力瞬间降至 大气压,再分别测出油气量，这种脱气方式叫 一次脱气。(亦称接触分离或闪蒸分离)。 1）特点：脱气过程中系统构成不变。 由图阐明。
12
第12页
• 2)虚线是液气等百分比线； • 3)因为P、T不同，液气所占百分比不同； • 4)相态发生改变后，组分要发生改变。
• (3)三点 • C点（TC，PC）：即二线碰点，在该点液
相和气相内涵性质，如P、 0 、 等与数量 无关性质相同。 • T1（CT）：两相区最高温度（临界凝析温 度），高于此温度，不论怎样加压，也不能使13
凝析气藏开发有何主要启示作用？为何？
2.依据图2-6试分析为何在混相驱提升采
收率时，要选取
CO2和C3 H 8
,
很少采用N
和
2
CH4 作混相剂？
20
第20页
第二节 气体在石油中 溶解与分离
一、 天然气在石油中溶解
１.天然气在原油中溶解度（Ｒg） 在一定压力
温度下，单位体积原油中溶解 天然气量。（sm３/m３）
（3）临界油气藏：其特点是含有较重烃类，结构 上部靠近气体，下部靠近于油，但油气无明显分界面， 比重0.7-0.8。亦称挥发性油藏。
（4）油藏：分为带气顶和无气顶油藏，油藏中以 液相烃为主，比重0.8-.94,0.94为最高原油比重。
6
第6页
（5）重油油藏：比重在0.94以上者，又称稠油油藏。 （6）天然沥青砂，其0不小于10000mPas，不能
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二、天然气在石油中分离 油气分离，即伴伴随压力减少而出现原 油脱气是生产中最常见现象。 1.一次脱气：压力在地层压力瞬间降至 大气压,再分别测出油气量，这种脱气方式叫 一次脱气。(亦称接触分离或闪蒸分离)。 1）特点：脱气过程中系统构成不变。 由图阐明。
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• 2)虚线是液气等百分比线； • 3)因为P、T不同，液气所占百分比不同； • 4)相态发生改变后，组分要发生改变。
• (3)三点 • C点（TC，PC）：即二线碰点，在该点液
相和气相内涵性质，如P、 0 、 等与数量 无关性质相同。 • T1（CT）：两相区最高温度（临界凝析温 度），高于此温度，不论怎样加压，也不能使13
凝析气藏开发有何主要启示作用？为何？
2.依据图2-6试分析为何在混相驱提升采
收率时，要选取
CO2和C3 H 8
,
很少采用N
和
2
CH4 作混相剂？
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第二节 气体在石油中 溶解与分离
一、 天然气在石油中溶解
１.天然气在原油中溶解度（Ｒg） 在一定压力
温度下，单位体积原油中溶解 天然气量。（sm３/m３）
（3）临界油气藏：其特点是含有较重烃类，结构 上部靠近气体，下部靠近于油，但油气无明显分界面， 比重0.7-0.8。亦称挥发性油藏。
（4）油藏：分为带气顶和无气顶油藏，油藏中以 液相烃为主，比重0.8-.94,0.94为最高原油比重。
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（5）重油油藏：比重在0.94以上者，又称稠油油藏。 （6）天然沥青砂，其0不小于10000mPas，不能
油层物理油层物理PPT课件
油藏岩石 的孔隙可看作 一系列大小不 同的毛细管， 油-水、油-气界 面不是平面， 而是一个过渡 带。
第5页/共45页
§3.3
对于气－油界面：
hog
2 og cosog o gr
对于油－水界面：
how
2 ow cosow (w o )gr
(a).油-气过渡带高度很小；
(b).油-水过渡带要比油-气过渡带宽 ； (c).油，根据油-水、油-气系统的界面张力及毛管力曲线的阈压， 可用润湿指数W和视润湿角θwo来判断岩石的润湿性。
第36页/共45页
6.4 确定注入工作剂对储层的损害 程度或增产措施的效果
§3.3
在钻井、修井及正常注水等过程中，若注入剂不合格可能会使地层受 到伤害(如引起粘土膨胀、固体颗粒或其它化学沉淀物堵塞孔隙)，或在堵 水过程中人为堵塞部分岩石孔隙，在毛管力曲线上则表现出高的阈压和束 缚水饱和度，即曲线向右上方偏移；
利用水驱油(或气驱油)毛管力曲线可查得岩心任一流体饱和度下的毛 管力。油藏中水驱油(或气驱油)时，岩石中的流体分布及驱替过程与毛管 力测定时相同。因此，任一饱和度面上，油水(或气)相间的压力差(即毛管 力)可直接由相应条件下的毛管力曲线查得。油藏工程计算中常用此法确 定任一饱和度面上油水(或气)相间的压力差。
6.2.2 定 量评价孔 隙喉道的 分布
第30页/共45页
6.3 判断岩石的润湿性
§3.3
6.3.1 唐纳森方法－－根据驱替和吸入过程毛管力曲线下包面积比较法 确定岩石的润湿性
具体做法：
将岩样在真空条件下用水饱和，放到离心机上依次作油驱水、水驱 油，再做油驱水实验，测出相应的毛管力曲线，如图3-3-27和3-3-28所 示。
(3) 离心法
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§3.3
对于气－油界面：
hog
2 og cosog o gr
对于油－水界面：
how
2 ow cosow (w o )gr
(a).油-气过渡带高度很小；
(b).油-水过渡带要比油-气过渡带宽 ； (c).油，根据油-水、油-气系统的界面张力及毛管力曲线的阈压， 可用润湿指数W和视润湿角θwo来判断岩石的润湿性。
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6.4 确定注入工作剂对储层的损害 程度或增产措施的效果
§3.3
在钻井、修井及正常注水等过程中，若注入剂不合格可能会使地层受 到伤害(如引起粘土膨胀、固体颗粒或其它化学沉淀物堵塞孔隙)，或在堵 水过程中人为堵塞部分岩石孔隙，在毛管力曲线上则表现出高的阈压和束 缚水饱和度，即曲线向右上方偏移；
利用水驱油(或气驱油)毛管力曲线可查得岩心任一流体饱和度下的毛 管力。油藏中水驱油(或气驱油)时，岩石中的流体分布及驱替过程与毛管 力测定时相同。因此，任一饱和度面上，油水(或气)相间的压力差(即毛管 力)可直接由相应条件下的毛管力曲线查得。油藏工程计算中常用此法确 定任一饱和度面上油水(或气)相间的压力差。
6.2.2 定 量评价孔 隙喉道的 分布
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6.3 判断岩石的润湿性
§3.3
6.3.1 唐纳森方法－－根据驱替和吸入过程毛管力曲线下包面积比较法 确定岩石的润湿性
具体做法：
将岩样在真空条件下用水饱和，放到离心机上依次作油驱水、水驱 油，再做油驱水实验，测出相应的毛管力曲线，如图3-3-27和3-3-28所 示。
(3) 离心法
《油层物理学》PPT课件
PTP课件
11
学科的发展历史
20－30年代——美国前苏联注意到油藏流体特性及影响， 初步形成了流体性质的测试方法。 49年——M.麦盖特的《采油物理原理》汇总了20世纪上半 叶关于储油岩石和油、气、水流体性质的研究实践资料， 概括并提升到物理学角度予以描述和解释，指导了各种驱 动类型油气田的科学开发。 56年——苏联莫斯科石油学院卡佳霍夫出版了《油层物理 基础》，把油层物理从采油工程中独立出来，形成一个新 的学科分支。
4．吴迪祥，张继芬等，《油层物理》，石油工业 出版社，1994年4月。
5、杨胜来，魏俊之，《油层物理学》，石油工业 出版社，2004
6、沈平平，《油水在多孔介质中的运动理论与实 践》，石油工业出版社，2000
PTP课件
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第一大部分 储层屑颗粒、胶结物 岩石空隙——孔隙、裂隙、溶孔、溶洞等
25
浊流
辫状河
曲流河 三角洲和障壁坝 浅滩
风成沙丘
A:：悬浮为主
B：悬浮和跳跃
C：跳跃和悬浮
D：跳跃、滚动和悬浮
E：跳跃、滚动和悬浮
F：跳跃 PTP课件
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2、参数法
不均匀系 a数 d60 分选系数 S d75
d10
d25
平均 M z 值 163 5084
标准 偏 (84 差 1)6(95 5)
研究储油气层内与油气运动有关的问题，
包括：
1、影响油气储集与渗流的介质特征
2、储油气岩石介质中的流体特征
3、储油气岩石中油气的流动特征及其与
介质的相互作用
PTP课件
6
课程主要内容——渗流力学部分
1、渗流力学的基本理论、基本概念和基本规律
2、表征流体渗流过程的基本能量方程、流体势方程、达
石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态
等压液化 等压汽化
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
2.1 单组分体系的相态特征
泡点线 液相区 临界点 泡点 饱和蒸汽压线 气液两相区 露点线 露点 气相区
★单调曲线
体系中两相共存 ★极值点 的压力和温度点。 的压力和温度点。 体系中两相共 ★存的最高压力 三个区 和最高温度点。 和最高温度点。 开始从液相中分离 开始从气相中凝结 出第一批气泡时的 出第一批液滴时的 压力、温度。 压力、温度。
单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。 单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。
一线
饱和蒸汽压线 气液两相共存的压力、温度点组成的线 气液两相共存的压力、 泡点线 液相中分离出气泡时压力、 液相中分离出气泡时压力、温度点组成的线 露点线 泡点 露点 临界点
气相中凝结出液珠时压力、 气相中凝结出液珠时压力、温度点组成的线 AC线上的点，也称饱和压力点 线上的点，也称饱和压力点 线上的点 饱和压力 AC线上的点 线上的点 C点，气液两相共存的最高压力、最高温度点 点 气液两相共存的最高压力、 油藏 气藏 油气藏
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 ＝ P 露
P2
P2
P2 ＝ P 泡
P3( 液 )
储层烃类一般有气 三种相态； 通常： 储层烃类一般有气、液、固三种相态；
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
《油藏物理》PPT课件
2、原油的密度与相对密度
原油的密度是指单位体积原油的质量
o
=
mo Vo
地面原油的相对密度定义为原油的密度与某一温度和压力
下的水的密度之比。我国习惯上是指1atm、20ºC时的原油与 1atm、4ºC纯水的密度之比，用 d420 表示。
14.51
AP=I o _13.51
10
3、凝固点 原油的凝固点是指原油冷却时由流动态到失去流动性的临界温度点。 原油凝固点一般在-56~50 °C之间，凝固点高于40 ºC的原油称为高凝油。 4、原油的粘度 原油流动时内部摩擦而引起的阻力大小的度量。 5、闪点 闪点或闪火点是只指可燃液体的蒸汽同空气的混合物在接近火焰时能短 暂闪火时的温度。 原油的闪点一般在30~180 º之间 6、荧光性
的氧、硫、氮化合物，对石油的性质影响较大 四、原油的分子量、含蜡量及胶质、沥青质含量 原油的分子量 含蜡量（包括石蜡和地蜡） 胶质含量：分子量约300~1000 沥青质含量：分子量大于1000， 含硫量
9
第二节 原油的物性与分类
一、原油的物理性质
1、颜色
原油颜色主要与原油中轻重组分及胶质、沥青质含量有关， 胶质沥青质含量越高原油颜色越深。
22
2.天然气组成的表示方法
天然气是组成有三种表示方法：
（1）摩尔组成 （2）体积组成
yi =
ni
N
∑ni
i=1
i =
Vi
N
∑V i
i=1
（3）质量组成
Gi =
wi
N
∑wi
i=1
事实上，原油的组成也同样可以用上述三种方法表示。
23
例1-1 天然气重量组成换算成摩尔组成
组分
油层物理1-4
储层岩石的流体饱和度
各相流体饱和度间的关系
∑Si＝100％ 或 ∑Si＝1， i＝o、w、g 100％
第1章4节
不同油气藏、不同含油气区，∑Si＝1的关系式不同。 的关系式不同。 不同油气藏、不同含油气区， 不同开采阶段， 的关系式不同。 不同开采阶段，∑Si＝1的关系式不同。
• 油藏(油区)：So＋Sw＝1 油藏(油区) • 气藏(气区)：Sg＋Sw＝1 气藏(气区) • 油气藏三相共存区：So＋Sg＋Sw＝1 油气藏三相共存区：
储层岩石的流体饱和度
束缚水饱和度与岩石类型的关系 一般而言，砂岩储层的Swi具有如下特征： 一般而言，砂岩储层的S 具有如下特征：
第1章4节
岩石颗粒越细、孔隙越小、孔渗越低， 岩石颗粒越细、孔隙越小、孔渗越低，束缚水 饱和度S 越高；反之越低。 饱和度Swi越高；反之越低。
例如，砂岩储层Swi范围：15-50％左右； 例如，砂岩储层S 范围：15-50％左右；
第1章4节
流体饱和度直接关系到对油气藏规模、 流体饱和度直接关系到对油气藏规模、 开采效益及经济价值等重要内容的评价。 开采效益及经济价值等重要内容的评价 。
储层岩石的流体饱和度
第1章4节
本节内容
储层流体饱和度概念 流体饱和度的影响因素 流体饱和度的实验室测定
储层岩石的流体饱和度
一、流体饱和度（Si）定义 流体饱和度（
储层岩石的流体饱和度
1. 常压干馏法（又称蒸发法、热解法） 又称蒸发法、热解法）
原理：加热蒸出岩心中的流体， 原理：加热蒸出岩心中的流体，直接测量
蒸出流体的体积，计算So、Sw。 蒸出流体的体积，计算S
第1章4节
特点： 特点：
简单。 简单。 存在油V 测定误差（ 存在油Vo测定误差（可＞30％） 30％） ——干馏中蒸发损失 结焦及裂解； ——干馏中蒸发损失、结焦及裂解； 干馏中蒸发损失、 存在水V 存在水Vw测定误差 ——温度过高导致岩石结晶水蒸出。 ——温度过高导致岩石结晶水蒸出。 温度过高导致岩石结晶水蒸出
油层物理毛管力PPT课件
五、毛管压力曲线的测定
1、毛管压力曲线的定义
11 P ( )
R1 R2
1 11
Rm
R1
R2
Pc P Rm
Pc f (sw )
岩心中湿相饱和度与毛管压力之间存在着某种函数关系。但由于油
藏岩石孔隙结构复杂，直接推导数学模型有困难，但可以用实验的方法
测量出不同湿相流体饱和度下的毛管压力用曲线的形式来描述，这种曲
PHg
72 cos0 480 cos140
PHg
1 5 PHg
压汞法所测得的毛管力的值约是半渗透隔板法所 测得的毛管压力值的5倍
第33页/共37页
六、不同测定方法的毛管压力的换算
• 2、压汞法测得的毛管压力PHg与油层条件下的油-水毛管压力Pow的换算
• 已知汞表面张力σHg＝480mN／m，θHg＝140°，油水界面张力σow＝ 25mN／m，θow＝0°，则
• 通常，人们把液滴通过孔道狭窄处时，液滴变形产生附加阻力的现象称为“液阻效应”。而将气泡通过窄 口时产生附加阻力的现象称为气阻效应，或称贾敏(Jamin)效应。
• 当两相流动时，特别是当一相连续，另一相可能不连续，成分散状于另一相时，加之岩石中孔道大小不一， 孔喉很多，使得各种阻力效应十分明显。这就是在生产中应尽可能避免钻井泥浆进入油层，酸化后应尽力 排出、排尽残酸，以及使地层压力不要低于饱和压力而造成油层脱气的理论根据。当然，事物总是一分为 二的，近代发展的各种堵水技术，三次采油中的泡沫驱等，就是变不利为利的例子。
Pc R m
Pc f (Sw )
第15页/共37页
三、孔道中的毛管效应附加阻力
• 1、当油柱(或气泡)处于静止状态时（第一种阻力效应）
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Boi
说明式中各符号的意义和单位
五、饱和度的测定方法 1.干馏法 1)仪器结构； 2)测定方法； 3)计算公式：
19
Vw b Sw wb
So
(o wb b w ) b
ob
2.蒸馏法简介（如图）
20
3.干馏法与蒸馏法的优缺点
1)干馏法: 快,但由于高温及油裂化,导致原油量 减少。 2)蒸馏法:慢，但较精确。
2.渗透率的分类
①绝对渗透率:当岩石中100%的饱和着一种流体,而这 种流体通过岩石时所测得的渗透率。 ②有效渗透率； ③相对渗透率。
23
二、达西定律
1.渗流实验(见图）
Ap Qk 10 L
QL k 1 01 Ap
公式中的符号意义：
24
岩石渗透率（ 1m ）的描述： 粘度为1mPa·s的流体 ,在0.101MPa压差下, 通过截面积为1cm2,长为1cm的岩石,当流量为 1cm3/s时,该岩石的渗透率为1μ m2。
纵向非均质储层
横向非均质储层
45
1.纵向非均质储层
（1）平面线性渗流
设有三个渗透率不等的地层,流 体作平面线性渗流,求地层平均 渗透率。 h=h1+h2+h3 地层总厚为各层厚之和： 地层流体总量为各层流量之和： Q=Q1+Q2+Q3 各层渗透率分别为K1,K2,K3； 地层驱动压差为P1-P2； 地层宽度为b ； 地层长度为L ；
so sw 1
若岩石中三相共存时,则
so sw sg 1
二、几个重要饱和度概念
16
1.原始含油饱和度
soi Voi Vp
2.束缚水饱和度(swi)
soi 1 swi
3.目前油、气、水饱和度
4.剩余油饱和度
5.残油饱和度sor
17
三、影响饱和度的因素 1.孔隙结构及表面性质； 2.油气性质。
第二节
储层岩石的孔隙结构及孔隙度
一、储层岩石的孔隙结构 1.孔隙类型及组合关系
1）按孔隙的多重性分类 （1)单一孔隙介质(孔隙) （2)双重孔隙介质(孔隙.裂缝) （3)多重孔隙介质(孔隙.裂缝.洞) 2)按孔隙的分选性分类
1
2
3）按孔隙大小分类
（1）超毛管孔隙
指孔隙直径大于 0.5mm 或裂缝宽度大于
13
第三节
储层岩石中的流体饱和度
一、流体饱和度及表示法 流体饱和度:单位岩石孔隙体积中,某种流体 所占的体积百分比数。
1.含油饱和度
Vo Vo so Vp Vb
14
2.含水饱和度
sw Vw Vw Vp Vb
3.含气饱和度
sg
Vg Vp
Vb
Vg
15
若岩石中只有油水两相时,则
3.综合压缩系数ct
1）以岩石体积为基准:
压力降低一个兆帕时，单位体积岩石中流出的流体 体积。
Ct
Vo Vw V p Vb p
ct co so cw sw c f
39
2）以孔隙体积为基准
ct co so cwsw c p
3）以油体积为基准
△问题讨论:粗砂岩、大孔隙砂岩与砂岩或泥砂岩相 比较,那个的Swi高?为什么?
四、计算油藏的原油储量
Soi Voi Voi Vp Vb
则
Boi
18
Voi SoiVb
(1 S wi ) Ah
两端同乘以
o
，并令
Voi 0 N , 则
N
(1 S wi ) Ah o
●尺量法 ●排开体积法 ●浮力测定法
②测定岩石骨架体积的方法
●比重瓶法 ●沉没法 ●气体膨胀法
③测定岩石孔隙体积的方法
●气体膨胀法 ●饱和称重法 ●压汞法
9
煤油法测孔隙度的基本原理：
Ve 0 W2 W1 e Vb W2 W3 W2 W3
W2 W1
0
式中符号意义：
2
2.渗透率的性质(结论)
1)绝对k是岩石的自身性质,与所通过的流体 性质无关。 2)绝对k为一常数。
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3.结论成立应满足的几个条件
1)满足线性公式; 2)岩石100%的饱和着一种流体; 3)岩石不与流体起化学反应。
三、绝对渗透率的测定
1.流量管气测仪
1)仪器装置；
2)测定原理(简述）；
26
Q V
Sp
84 16
4
95 5
6.6
符号说明（讲述）。
Sp
值愈小，孔隙愈均匀。
2)歪度：指孔隙大小分布偏于粗孔还是细孔的程度，
又称偏度。
4
84 16 250 95 5 250 Skp 2 84 16 2 95 5
3) 峰态(Kp)
i 1
i
纵向非均质储层平面线性渗流平均渗透率计算公式
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（2）平面径向渗流
若地层厚度、流体流量、 流体性质等与平面线性流相 同,驱动压差为Pe-Pw, Re、 Rw分别为供给边缘半径和井 筒半径。 由径向流达西 公式知：
2KhPe Pw Q lnre rw
K 2hPe Pw K1 2hPe Pw K 2 2hPe Pw K 3 2hPe Pw lnRe Rw lnRe Rw lnRe Rw lnRe Rw
2.以井下测试技术为基础的方法
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四、影响孔隙度的因素
1.岩石的矿物成分；
2.颗粒排列方式；
3.颗粒的分选性；
4.胶结物的数量及胶结方式；
5.油层的埋深；
6.成岩后生作用。
11
6.成岩后生作用
①受构造力作用,储层岩石产生微裂隙,
使岩石的孔隙度增加；
②地下水活跃溶蚀岩石颗粒及胶结物,使岩
石孔隙度增加；
3.薄片电镜方法
二、岩石孔隙度的概念
储层岩石孔隙度是指岩石中的孔隙体积与岩石的总 体积之比。即
VP 100% Vb
说明符号意义：
5
1.绝对孔隙度
Va a 100% Vb
2.岩石的有效孔隙度
e
Ve 100% Vb
Vf Vb
3.流动孔隙度
l
100%
三种孔隙度的关系
a > e > l
液 体 在孔道中心的液体分子比靠近孔 道壁表面的分子流速要高；而且, 越靠近孔道壁表面,分子流速越 低； 靠近孔壁表面的气体分子与孔道 中心的分子流速几乎没有什么差 别。 Klinkenberg效应
气 体
滑动效应 或
气体滑动效应示意图
a-孔道中的液体流动； b-同一孔道中气体流动
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气体渗透率大于液体渗透率的根本原因
0.25mm的孔隙。
（2)毛细管孔隙 指孔隙直径在0.5～0.0002mm之间或裂缝宽度在 0.25～0.0001mm之间的孔隙。 （3）微毛细管孔隙 指孔隙直径小于0.0002mm或裂缝宽度小于 0.0001mm的孔隙。
3
2.孔隙的分选性
1)分选系数:表示孔隙分布的均匀程度。一般孔隙
大小越均匀则分选越好。
1 so 1 Ct co cw cp so so
二、岩石物性参数间的关系 1.渗透率和孔隙半径
p r 4 q 8L
40
毛细管渗流模型 J.Kozeny将泊稷叶公式应用到毛细管渗流中，
建立了假设的岩石—毛细管模型。
41Байду номын сангаас
Q理想
r 4 p A N 8L
Q实际
KAp L
2
3
2k
2
2 8 s 2s
3
S
式中
S—岩石比面cm2/cm3；
k—岩石渗透率cm2（1cm2=108
m2 ）。
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由于应用中规定K为 ( m )
2
所以将上式换为
以下应用公式：
S 7071
k
；
式中 S—cm2/cm3 k— m 。
2
44
三、非均质储层渗透率的计算
4.其他作用
六、油藏岩石渗透率的评价与分类
储层渗透率评价 级 1 2 3 4 5 别 K×10 μ m >1000 1000～100 100～10 10～1 ＜1
-3 2
储 层 评 价 渗透性极好 渗透性好 渗透性一般 渗透性差 渗透性极差
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复习思考题： 1.绝对渗透率K是怎样定义的? 2.为什么说K是岩石的自身性质? 3.用达西定律来测定岩石的K时必须满足 哪几个条件? 4.何谓等效液体渗透率? 5.何谓气体的滑动效应? 6.空气压水法测K,管内水面下降的快慢 反应了什么?为什么?
6
4. 双重介质的孔隙度
在油气田开发工程中,凡带有裂缝—孔隙或溶
洞—孔隙的孔隙系统的储层岩石必须用两种孔隙度
来描述。
t p f
t —— 总孔隙度,小数；
p
—— 原生孔隙度,小数； —— 次生孔隙度(裂缝或孔洞孔隙度),小数。
7
f
8
三、研究岩石孔隙度的方法
1.实验室方法
①测定岩石总体积的方法
③地下水中的矿物质沉淀,充填或缩小岩石
孔隙,导致岩石孔隙度减小。
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五、孔隙度的应用 1.计算储量
2.利用孔隙度计算其它物性参数
1)K; 2)S; 3)So
。
复习与思考： 1.绝对、有效和流动孔隙度在概念上有何异同点? 2.孔隙大小分布曲线和孔隙大小累积分布曲线与 粒度组成和粒度组成累积分布曲线有何相关性? 3.测有效孔隙度为什么要用煤油而不用水饱和岩 心？