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油层物理2-3-第三节-储层岩石 的流体饱和度
第三节 储层岩石的流体饱和度
❖ 岩石中存在着孔隙和裂隙，也包含着流体。 ❖ 绝大多数岩石中都包含数量不等的孔隙流体。流
体的存在影响岩石的一些物理性质，用饱和度描 述岩石孔隙中流体的多少。 ❖ 岩石中的流体是运动的，孔隙中的流体流动是造 成岩石中物质运移的最重要过程
❖ 岩石内都会含有一定数量的不流动水，通常称之 为束缚水。
▪ 原始含水饱和度：Swi＝Vwi／Vp
▪ 原始含油饱和度：Soi＝Voi／Vp ▪ 原始含气饱和度：Sgi＝Vgi／Vp
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1、原始流体饱和度
★原始饱和度是储量计算及开发方案设计的重要参数
★原始油、气饱和度不易准确测定，常用Swi 计算：
各相流体饱和度间的关系：
❖ (2) 剩余油 ▪ 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（微观孔道中）及驱 油剂（注水）波及到了但仍驱不出来的残余油（宏观油区、油层） 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。
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3、残余油饱和度
❖ (3)影响残余油饱和度的因素 ▪ 静态因素——储层、流体性质 ▪ 动态因素——压差、开采水平
❖ 一般规律：
• 孔喉越均匀，孔喉比和岩石比面↓→Sor↓ • 岩石表面润湿性不同，Sor不同 • 压差↑→Sor↓ • 原油类型不同，Sor 不同，如μo↑→Sor↑
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三、饱和度的测定方法
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1、原始流体饱和度
❖ ②影响束缚水饱和度的因素 ▪ 静态因素(储层、油气性质) ▪ 动态因素(成藏动力)
❖ 一般规律：
• 储层孔隙结构越好→ Swi↓ • 渗透率垂向非均质性↑ → Swi↑ • 岩石表面润湿性：水湿Swi>油湿Swi • 油气性质：μo↑→ Swi↑ • Δp形成↑ → Swi↓
常用方法： ➢常压干馏法(retort method) ➢溶剂抽提法(extraction with a solvent) ➢色谱法(chromatography) 据：
Si V Vpi 10% 0V Vib10% 0
→求得Vi 和Vp，可算出流体Si
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三、饱和度的测定方法
1、常压干馏法（又称干馏法、蒸发法、热解法）
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1、原始流体饱和度
❖ ①束缚水的附存形式 ▪ 以薄膜状存在于大孔隙的岩石表面 ▪ 充填于死孔隙、极小的孔隙、裂缝中
❖ 原因： ▪ 储层孔隙为水饱和，油为非润湿相流体 ▪ 油气成藏是油气开采的反过程：
• 开采——水驱油过程；成藏——油驱水过程
❖ 油先占据大孔道，最终不能进入死孔隙、极小孔 隙（其大小取决于成藏时孔隙流体压力）
原理：油水蒸发→冷凝 加热蒸发出岩心中的流体，经冷凝管冷凝
为液体后直接测量流体体积，计算So、Sw
特点：
➢ 简单。但存在Vo 测定误差（可＞30％）
——干馏过程中蒸发损失、结焦及裂解
➢ 存在水Vw 测定误差——温度上升过高易
导致岩石结晶水被干馏出
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三、饱和度的测定方法
2、溶剂抽提法（又称蒸馏抽提法）
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2、目前含油、气、水饱和度
❖ 2、目前含油、气、水饱和度(So、Sg、Sw）
▪ 在油气田开发不同时期所测得的油、气、水饱 和度
SwSw(x,t) Swf const
含水饱和度分布函数
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3、残余油饱和度
❖ 3、残余油饱和度Sor (residual oil saturation)
❖ (1)残余油Sor ▪ 以某一开发方式开发油气田结束时，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。
角度
含义
原生水饱和度 封存水饱和度
沉积
地层沉积时封存在地层孔隙中的水 的饱和度
束缚水饱和度 残余水饱和度
不可降低饱和度 临界饱和度
成因 驱替
油藏形成时，由于孔隙结构或其表 面性质的影响，束缚或残留在孔隙 中的水的饱和度
油气藏形成时，油气不能驱替出的 水的饱和度，其值达到了“不可降 低”的“临界状态”。
❖ 本节内容 ▪ 储层流体饱和度的概念 ▪ 几个重要的流体饱和度 ▪ 影响饱和度的因素
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❖ 岩石孔隙中充满一种流体时，孔隙中饱含该流体， 则称饱和了一种流体。
❖ 岩石孔隙中同时存在多种流体(原油、地层水或天 然气)时，岩石孔隙被多种流体所饱和。
❖流体饱和度(fluid saturation) ▪ 是又一个重要的储层岩石物性参数。它关系到 对油气藏规模、开采效益及经济价值等重要内 容的评价。
原理：通过水蒸发→冷凝测定岩心中含水量，用差减法 间接计算含油体积及油、气饱和度
步பைடு நூலகம்： ➢ 将岩样置于有机溶剂中加热抽提
➢ 收集、测量岩样中蒸发出的水Vw ➢ 由水的Vw 计算油Vo：
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二、几个重要的饱和度
❖ 流体饱和度反映了储层孔隙中流体的丰度，流体 饱和度将随油藏开发动态过程而变化。
❖ 针对不同阶段，引入不同的饱和度概念： ▪ 原始含油（气、水）饱和度 ▪ 目前含油（气、水）饱和度 ▪ 残余油（气）饱和度
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1、原始流体饱和度
❖原始流体饱和度 (initial fluid saturation) ▪ 油气藏处于原始状况下（油藏投入开发前）的 流体饱和度
★砂岩储层Swi范围：15-50％左右
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1、原始流体饱和度
❖ (2)原始含油气饱和度的影响因素 ▪ 与影响Swi的因素相同,只是影响的趋势刚好相 反
➢ 储层孔隙结构越好→含油气饱和度越高 ➢ 渗透率垂向非均质性↑ →含油气饱和度↓ ➢ 岩石表面润湿性：含油气饱和度油(湿>水湿 )
➢ 油气性质：μo↑→含油气饱和度↓ ➢ Δp形成↑ →含油气饱和度↑
∑Si＝100％ 或∑ Si ＝1， i＝o、w、g
★不同油气藏、不同含油气区， ∑Si＝1 的具体关系式不同
-气藏(纯气区)：Sg＋Sw＝1 -油藏(纯油区)：So＋Sw＝1 -油气藏（三相共存区）：
So＋Sg＋Sw＝1
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1、原始流体饱和度
❖ (1)原始含水饱和度
▪ Swi 的不同名称
Swi名称