储层物理性质

裂隙率
指岩石中裂隙体积与岩石总体积的比值。
Φ
c
V ＝
V
c
100 ％
测定裂隙率的方法有几何公式法，曲率法，面积法等各种 方法，其中面积法应用比较广，既可以适用于室内显微镜 下的薄片鉴定统计，也可以适用于野外地质测量和井下岩 心描述。面积法是根据裂缝的长度、宽度应用数理统计的 n 方法计算裂隙率。 bi L i
渗透率的测定方法
直接测定法：利用储层的岩样在实验室中用各种渗透 率测定仪直接进行测定。一般先将岩样抽提、洗净、烘 干、预制成一定几何的形状，在一定的温度和压力下， 应用空气、氮气或水渗透岩样来直接测定。 间接测定法：主要是利用岩石渗透率与其它参数之间 的关系，应用一些经验公式，间接地计算出渗透率值。 如常用地球物理测井资料、水动力学试井资料计算储层 的渗透率值。
k
QL F P1 P2 t
Ｋ：岩样的绝对渗透率，μm2 Ｑ：流体在t秒内通过岩样的体积，cm3 Ｐ1、Ｐ2：岩样前、后端压力，atm Ｆ：岩样截面积，cm2 Ｌ：岩样长度，cm μ：流体粘度，cP t：流体通过岩样的时间，s
有效渗透率：多相流体共存时，岩石对某一流体的渗透率。 与多相流体的性质、岩石本身的微观孔隙结构特性相关。
k＝
A P1 P
2
2P 2 q μ L
2 2

渗透性：指在一定压差下，岩石本身允许流体通过的能力。 控制产能大小→受控于形成条件和工艺改造措施：压裂、酸 化等 绝对渗透率：当单相流体充满岩石孔隙，流体不与岩石发生 任何物理和化学反应，流体的流动符合达西定律时，所测得 的岩石渗透能力。绝对渗透率与流体性质无关
据孔隙或裂缝大小及其对流体流动的影响， 将孔隙划分为三种类型：
a、超毛细管孔隙
孔隙直径＞0.5mm，或裂缝宽度＞0.25mm 特点：在这种孔隙中，流体在重力作用下可以自由流动，服从静水力学的一般规律。 发育：大裂缝、溶洞、未胶结或胶结疏松的砂岩孔隙
b、毛细管孔隙
孔隙直径介于0.5～0.0002mm，裂缝宽度介于0.25～0.0001mm之间 特点：在这种孔隙中，由于受毛细管力的作用，流体已不能在其中自由流动，只有在外 力大于毛细管阻力的情况下，流体才能在其中流动。 发育：微裂缝和一般砂岩中的孔隙
Ф ：总孔隙度，% Ｖp：总孔隙空间体积，cm3 Ｖr：岩样总体积，cm3
有效孔隙度： 岩样中互相连通的，且在一定压差下允许流体在其中流动的 孔隙总体积(即有效孔隙体积)与岩石总体积的比值。
Φ e＝

V
Ve
100 ％
Фe：有效孔隙度，% Ｖe：总有效孔隙空间体积，cm3 Фe≤Фt，生产中常用：Фe
c、微毛细管孔隙
孔隙直径＜0.0002mm，裂缝宽度＜0.0001mm 特点：在这种孔隙中，由于流体与周围介质之间存在巨大引力，在通常的温度和压力条 件下，流体在其中不能流动；增加温度和压力，只能引起流体呈分子状态扩散。 发育：粘土岩中的孔隙
孔隙度研究方法
直接法即利用地层中的岩石样品在实验室中直接测定而得， 通常在实验中测定的岩石孔隙度是在地表条件下进行的，其 测量结果往往大于地层中原始状态下的岩石孔隙度。 间接法即利用各种地球物理参数，通过相应的公式计算地 层中原始状态下的岩石孔隙度。可分为测井法与地震法两类。 实验测定法：精度最高 测井解释法：精度居中 地震和试井解释法：精度最差 不同精度的孔隙度应用于不同的研究范畴。在实际应用中， 应将直接法和间接法相互验证，补充、取长补短。
残余油饱和度
当油藏能量枯竭，不能够继续产出工业油流的时候，仍留在 油层中的石油体积占油层孔隙体积的百分数，则称之为残余 油饱和度，又称之为在目前工艺技术条件下，油层中不可降 低的含油饱和度。
剩余油饱和度和残余油饱和度很难严格区分。因为残余油饱 和度除与地质条件有关外，还与工艺技术条件密切相关，现 今残留在油层中不能采出的石油，在将来的先进工艺技术条 件下，仍有一部分可采出，也就是说，今天的残余油饱和度 可能是未来的剩余油饱和度。
无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙
(D=< 0.2m)
死孔隙：孤立、彼此不连通的孔隙。 在死孔隙中流体不能渗流。 成因可能有二种：压实→孔隙喉道堵 塞，胶结→孔隙喉道堵塞
衡量孔隙性大小→孔隙度：反映岩石中孔隙的发育程度 总孔隙度： 岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积之比：
Φ
tБайду номын сангаас
V ＝
V
p
100 ％
110-3m2 = 1.013md
绝对渗透率测定：岩心（实验分析）？ 测井（孔--渗关系）？ 试井（大范围平均值） 地震（？）
达西定律 单位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积的 大小成正比，液体通过岩石的长度以及液体的粘度成反比。
A Δ P q＝ k μ Δ L
通常以干燥空气或氮气为流体，测定岩石的绝对渗透率。
渗透率与孔隙度的关系
研究区不同类型砂岩孔渗交汇图
100 大量资料表明，岩石的孔隙度与渗透率之间有一定的相关 岩屑砂岩 岩屑石英砂岩 关系，常规储层相关性较好，致密储层相关性较差。但两 石英砂岩 Ⅰ类 者之间通常没有严格的函数关系。
渗透率（10-3μm2）
岩石的渗透性除受孔隙度影响外，还受孔道截面大小、形 Ⅱ类 状、连通性以及流体性能等多方面因素的影响。 一般来说，有效孔隙度大，则绝对渗透率也高，在有效孔 隙度相同的条件下，孔隙直径小的岩石比直径大的岩石渗 Ⅲ类 透率低；孔隙形状复杂的岩石比孔隙形状简单的岩石渗透 0.1 率低。孔隙和喉道的不同配置关系，也可以使储层呈现不 0 3 6 9 12 15 18 同的性质。
kx F P1 P2 t Q xL
Ｋx：某一流体的有效渗透率，μm2 Ｑx：某一流体在t秒内通过岩样的体积，cm3 相对渗透率：多相流体共存时，某一流体的有效渗透率与绝 对渗透率的比值。与流体性质、岩石本身的微观孔隙结构特 性相关。
Ｋxr＝Ｋx／Ｋ
Ｋxr：某一流体的相对渗透率，小数 Ｋx：某一流体的有效渗透率，μm2 Ｋ：岩样的绝对渗透率，μm2
孔隙度（%）
1
10
1、储集层孔隙性 2、储集层渗透性 3、流体饱和度
流体饱和度
储集岩的孔隙空间中，通常为各种流体所占据，某种流、体 占孔隙空间体积的百分数称之为该流体的饱和度。
SO
Vo VP

Vo φ Vr
100 ％ S g
Vg VP

Vg φ Vr
100 ％ S ω
Vω VP

Vω φ Vr
100 ％
油、气、水饱和度是油气田勘探和开发阶段一个很重要的 参数，但这一参数并非一个常数，特别是在开发阶段流体 饱和度变化是相当大的。在勘探阶段所测的流体饱和度称 之为原始含油、含气、含水饱和度，是储量计算最重要的 参数。在开发阶段所测定的流体饱和度，称之为目前油、 气、水饱和度，是开发方案调整的重要参数。
包括：各种孔隙（狭义）、溶孔、溶洞、裂缝、成岩缝
孔隙空间
指储集岩中未被固体物质所充填的空间，是储集流体的场所， 也称为储集空间。
岩石中各种 孔隙、孔洞及裂 缝组成的储集空 间，其中可储存 流体。
所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？
总孔隙： 有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙
(D= 0.2~500m) (D>500m)
Φ
c

i 1
S
i 1
n
i
1、储集层孔隙性 2、储集层渗透性 3、流体饱和度
严格地讲，自然界的一切岩石在足够大的压力差下都 具有一定的渗透性。通常情况下所称的渗透性岩石与非渗透 性岩石是指在地层压力条件下流体能否通过岩石。渗透性岩 石与非渗透性岩石之间没有明显的界限，是一相对概念。
绝对渗透率 有效渗透率 相对渗透率
有效含油饱和度
计算流体饱和度时，有意义的应当是储存于岩石有效孔隙 中的油、气饱和度。这一饱和度称之为有效含油饱和度。
S eo
VO φ eVb
100 ％
剩余油饱和度
油田开发的过程中，随着原油的采出，注水开发的油田将 从低含水期进入到中含水期或高含水期，油层岩石的储集 空间中，油、气、水饱和度的分布亦将随之变化。此时测 得的含油饱和度称为目前含油饱和度，也可称之为某时刻 的剩余油饱和度，即剩余在油层中石油体积占油层孔隙体 积的百分数。
储层物理性质
1、储集层孔隙性 2、储集层渗透性 3、流体饱和度
储集层孔隙性
因储集层中具有大大小小的孔隙而使得储集层具备储存流 体的能力，称为储集层的孔隙性。 储集层孔隙性是储集层的基本属性===必要条件。 1）储集空间（广义孔隙）： 指储集岩中未被固体物质所充填的空间部分。
储集空间→控制储能大小→受控于形成条件