2.2岩石物性

设储层岩石体积为1m 压力下降1MPa 1MPa， 设储层岩石体积为1m3，压力下降1MPa，则：
Ct = ∆Vo + ∆V + ∆VP W = Co ⋅Vo ×1+CW ⋅V ×1+Cf ×1×1 W = Co ⋅φ ⋅ So ×1+CW ⋅φ ⋅ Sw ×1+Cf =φ ⋅ (Co ⋅ So +CW ⋅ SW ) +Cf =φ ⋅ CL +Cf
φff =
Vpf Vb ×100%
流动孔隙度与有效孔隙度的区别？ 流动孔隙度与有效孔隙度的区别？ 流动孔隙度排除了死孔隙和那些为毛管力所束缚的液体 所的体积，还排除了岩石表面液膜的体积。 所的体积，还排除了岩石表面液膜的体积。即排出了不参与 流动的液体所占据的孔隙体积。 流动的液体所占据的孔隙体积。 因此，可得三种孔隙度关系： 因此，可得三种孔隙度关系：
d
阿基米德法——饱和煤油法 饱和煤油法 阿基米德法
W −W2= ρoVb 1
的测定——气体孔隙度仪 2）Vs的测定 气体孔隙度仪 3）Vp的测定 饱和煤油法： a 饱和煤油法： b 气体孔隙度仪
压力计 已知室 V0,P0 未知室 V1 or V2
Vs =
W− 3 1 W
γo2、地质法 a 薄来自法 b 测井法P −P = P 岩柱 流体 骨架
Pf
Pf
Pf
P si
P s
•岩石压缩系数：油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙体 岩石压缩系数：油层压力每降低单位压力时， 岩石压缩系数 Vp的减少量 的减少量。 积Vp的减少量。
1 ∆Vp Cf = Vb ∆P
物理含义：表示了岩石弹性膨胀驱油能力的大小。 物理含义：表示了岩石弹性膨胀驱油能力的大小。
φa =
Vpt V b ×100%
• 有效孔隙度：有效孔隙体积与岩石外表体积之比。 有效孔隙度：有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
有效孔隙体积是指连通孔隙的体积。 有效孔隙体积是指连通孔隙的体积。 是指连通孔隙的体积
φe =
Vpe V b ×100%
• 流动孔隙度：含油岩石中，流体能在其内流动的孔隙体 流动孔隙度：含油岩石中， 积与岩石外表体积之比。 积与岩石外表体积之比。
§1.3 储层岩石的流体饱和度
一、饱和度的概念 流体饱和度是指储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。 流体饱和度是指储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。
Vg Vo Vw ×100% Sw = ×100% Sg = ×100% So = ； ； ； Vp Vp Vp
二、几个重要的饱和度 1、原始含油饱和度Soi 原始含油饱和度S 开发前储层岩石孔隙中原始含油体积与孔隙体积比值。 开发前储层岩石孔隙中原始含油体积与孔隙体积比值。
φa > φe >φff
4)储层孔隙度分级 4)储层孔隙度分级
孔隙度,% 孔隙度 评价 0～5 ～ 无价值 5～10 ～ 差 10～15 ～ 中等 15～20 ～ 好 20～25 ～ 极好
四、孔隙度的确定方法
1、从定义出发： 从定义出发：
Vs φ = ×100% = (1− )×100% Vb Vb Vp
五、影响孔隙度大小的因素
5、埋藏深度↑ ⇒ φ↓ 埋藏深度↑ 6、胶结程度（粘土）↑ ⇒ φ↓ 胶结程度（粘土） 7、裂缝发育程度↑ ⇒ φ↑ 裂缝发育程度↑
第一章 储层岩石的物理特性
第一节 第二节 储层岩石的骨架性质 储层岩石的孔隙结构及孔隙性
第三节 储层岩石的流体的饱和度 第三节 储层岩石的流体的饱和度 第四节 储层岩石的渗透性 第五节 第六节 储层岩石参数的平均值处理方法 储层岩石的敏感性
QµL K= A⋅ ∆P [1cm3 / s]⋅[1mPa⋅ s]⋅[1cm] = [1cm2 ][0.0981×106 Pa] =1.02×10−8 cm2 ≈1µm2 1D =103 mD =1µm2 =10−8 cm2
φ 的测定转化为 V 的测定 Vb的测定 P87） 的测定（ 1）Vb的测定（P87） a b c 用游标卡尺测量岩石的几何尺寸； 用游标卡尺测量岩石的几何尺寸； 水银法（非润湿性） 水银法（非润湿性） 阿基米德法——封蜡法 封蜡法 阿基米德法
W −W = ρw(Vb +V ) 2 3 蜡 W −W1= ρpV 2 蜡
∆Vp = Cf ⋅Vb ⋅ ∆P
•岩石孔隙压缩系数：油层压力每降低单位压力时，单位孔隙体积的变 岩石孔隙压缩系数：油层压力每降低单位压力时， 岩石孔隙压缩系数 化值。 化值。 1 ∆Vp CP = Vp ∆P
Cf = φ ⋅ Cp
2、流体压缩系数：地层压力变化单位压力时，单位流体体积的变化值。 流体压缩系数：地层压力变化单位压力时，单位流体体积的变化值。
实际应用可以用于计算弹性采油量——油层压力从原始地层压 油层压力从原始地层压 依靠岩石和流体弹性膨胀所采出的油量。 力降至饱和压力时，依靠岩石和流体弹性膨胀所采出的油量。 饱和压力：液体中第一批气泡析出时的压力。 饱和压力：液体中第一批气泡析出时的压力。
弹性采油量△ 弹性采油量△N：
Ct ⋅Vb ⋅ ∆P Ct ⋅ Ah⋅ (P − P ) i b ∆N = = Bob Bob
二、岩石的孔隙度φ 岩石的孔隙度φ
Vs Vb = + Vp
1)定义：孔隙度是指岩石中孔隙体积(Vp)与岩石外观体积（Vb） 1)定义：孔隙度是指岩石中孔隙体积(Vp)与岩石外观体积（Vb）之 定义 (Vp)与岩石外观体积 比。
Vs φ = ×100% = (1− )×100% Vb Vb
Vp
3)孔隙度分类 3)孔隙度分类 • 绝对孔隙度：总孔隙体积与岩石外表体积之比。 绝对孔隙度：总孔隙体积与岩石外表体积之比。
3、数值模拟 邻井资料内插、 邻井资料内插、外推
四、岩石的压缩性
1、岩石的压缩系数Cf 岩石的压缩系数Cf 油田开发前，地层中岩柱压力、 油田开发前，地层中岩柱压力、油层压力以及岩石骨架所承受 的压力均处于平衡状态。投入开发后，随着油层中流体的采出， 的压力均处于平衡状态。投入开发后，随着油层中流体的采出，油 层压力不断下降，平衡遭到破坏，岩石颗粒被挤压变形， 层压力不断下降，平衡遭到破坏，岩石颗粒被挤压变形，从而孔隙 体积缩小△V。
Sp
Ss
五、影响孔隙度大小的因素
1、岩石的矿物成分
φ石英 > φ长石 形成液膜厚度不同
2、颗粒的排列方式
V f − Vs Vf 8r 3 − 4 3 πr π 3 = 1 − = 47 . 6 % 3 8r 6
φ=
=
φ=25.9% φ=47.6% 理想岩石孔隙度与颗粒直径无关 颗粒的分选系数↑ 3、颗粒的分选系数↑ ⇒ φ↓ ??? 4、圆度↑ ⇒ φ↓ 圆度↑
1 1 Q ∝ A⋅ ∆P⋅ ⋅ L µ
K ⋅ A⋅ ∆P Q= µ⋅ L
Q L µ A⋅ ∆ P
K=
K—渗透率，对于同一岩心，K与液体性质无关，仅仅与孔 渗透率，对于同一岩心， 与液体性质无关 与液体性质无关， 渗透率 隙性质和大小有关，反映岩石允许流体通过能力的大小。 隙性质和大小有关，反映岩石允许流体通过能力的大小。
Sw + Sor =1
• 区别残余油与剩余油！ 区别残余油与剩余油！ 4、原始地质储量计算 、
A⋅ h⋅φ ⋅ Soi N= Boi Vor 地下 Boi = = Vos 地上
三、饱和度的测定方法 1、常规岩心分析法 油水蒸发→ 常压干馏法 油水蒸发→冷凝 溶剂抽提法(蒸馏抽提法) 水蒸发→ 溶剂抽提法(蒸馏抽提法) 水蒸发→冷凝 色谱法 水-乙醇混合 2、电测（测井） 电测（测井） 电阻 ∝ Sw
Soi = Voi ×100% Vp
束缚水饱和度（ 2、原始含水饱和度——束缚水饱和度（Swi） 原始含水饱和度 束缚水饱和度 Swi）
Swi =1− Soi （开发前期只存在油和束缚水） 开发前期只存在油和束缚水）
3、残余油饱和度 随着开发能量的衰竭， 随着开发能量的衰竭，即使是经过注水后还会在地层孔隙中 存在尚未驱尽的原油，这些油称为残余油。 存在尚未驱尽的原油，这些油称为残余油。
单位→达西： 单位→达西：由公式 K =
QµL 确定 A⋅ ∆P
1、达西的含义？ 达西的含义？ 假设在长度L=1cm，截面积A=1cm 的岩心中，粘度µ 假设在长度L=1cm，截面积A=1cm2 的岩心中，粘度µ=1cp L=1cm mPa.s）的流体在压差∆ 驱动下，流量达到Q=1cm /s时 （mPa.s）的流体在压差∆P=1atm 驱动下，流量达到Q=1cm3/s时， 则称岩石的渗透率为1达西。 则称岩石的渗透率为1达西。
Co = − 1 ∆Vo 1 ∆V W C ； W =− Vo ∆P V ∆P W
地层压力降低时，岩石和流体都会发生膨胀，释放能量， 地层压力降低时，岩石和流体都会发生膨胀，释放能量，一方 孔隙体积缩小；另一方面，流体体积膨胀。 面，孔隙体积缩小；另一方面，流体体积膨胀。这两方面综合作用 的结果，把一部分流体排向生产井底。 的结果，把一部分流体排向生产井底。排出的体积应该等于岩石孔 隙缩小挤出的部分与流体体积膨胀量之和。 隙缩小挤出的部分与流体体积膨胀量之和。 3、综合压缩系数Ct：地层压力变化单位压力时，单位体积岩石中流体 综合压缩系数Ct：地层压力变化单位压力时， Ct 和孔隙的总体积变化量。 和孔隙的总体积变化量。
Ct = φ ⋅ C* = φ ⋅ So ⋅ C
第一章 储层岩石的物理特性
第一节 第二节 第三节 储层岩石的骨架性质 储层岩石的孔隙结构及孔隙性 储层岩石的流体的饱和度
第四节 储层岩石的渗透性 第五节 储层岩石参数的平均值处理方法 第六节 储层岩石的敏感性
§1.4 储层岩石的渗透性
一、达西定律及岩石的绝对渗透率 1、达西定律 P1 µ→ L 思考：通过岩心流量 与哪些因素有关 变化规律如何？ 与哪些因素有关？ 思考：通过岩心流量Q与哪些因素有关？变化规律如何？ P2 Q