油层物理第一章储油气岩石的物理性质.ppt

第一章 储油气岩石的物理性质,储层岩石的分类与国内典型油气田实例,99%以上气储量集中在沉积岩储集层中,储量:50%产量:40%,储量:50%产量:60%,世界平均,绪论,岩石骨架,孔隙(含有Gas、Oil、Water等),基质,裂缝,溶洞,裂缝-孔隙裂缝-溶洞,岩石的构成!,多孔介质!,生活中的多孔介质实例!,单重孔隙介质、单重裂缝介质、单重溶洞介质 裂缝孔隙、裂缝溶洞和溶洞孔隙双重介质,甚至裂缝孔隙溶洞三重介质均质多孔介质与非均质多孔介质,关于多孔介质的几个基本概念!,我们最感兴趣的对象:油气必须研究油气居留于地下的空间:油气储层油气储层性质:岩石骨架、骨架孔隙中的流体 以及流体在 孔隙中的渗流机理三个部分,采用某些能用实验方法测量的宏观(即平均)几何参数来描述或反映 多孔骨架几何性质，如粒度组成、比面、孔隙度、饱和度、渗透 率、压缩性、热学性质、电学性质、放射性、声学特性以及敏感 矿物的敏感性。这些内容也是学好本课程中有关章节及其它课程所必备的基础知识 这种采用实验手段研究岩石整体宏观性质(而不是研究单个颗粒或孔 隙)的方法，也是油层物理学科研究方法的一大特点。,本章着重讨论储层岩石骨架的各种性质骨架复杂，不能用表示其边界曲面的方程来确定,第一章、储层岩石的物理特性,主要内容,第一节 储层岩石的骨架性质第二节 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四节 储层岩石的渗透率性第五节 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,粒度组成、比面、孔隙度与压缩性、饱和度、渗透 率、敏感性热学性质电学性质、放射性、声学特性,Sect1 储层岩石的 骨架性质,岩石的颗粒组成,岩石的比面,分散性,岩石是颗粒经胶结物的胶结作用而形成的。岩石=颗粒+胶结物+孔隙岩石外表体积=骨架体积+孔隙体积一、岩石的粒度组成 1、粒度：岩石颗粒直径的大小，用“目”表示。目每英寸长度上的孔数。2、粒度组成（分布函数）：各大小不同的岩石 颗粒的重量百分比。(岩石的粒度组成可以决定岩石的许多物理性质),3、粒度组成的表示方法：列表法和作图法 3.1列表法：,A 粒度组成分布曲线,B 粒度组成累积分布曲线,3.2作图法：,粒度组成曲线可定性表征岩石颗粒分布特征（非标准正态分布）,C 粒度组成分布曲线对比分析,问题：分布曲线形态反映出岩石粒度组成？特点,l尖峰越高，颗粒分布越均匀，比均匀，比均匀。l尖峰越靠右，颗粒直径越大，、比、直径大。l陡峭段越陡，颗粒分布越均匀，比均匀，比均匀。l陡峭段越靠右，颗粒直径越大，、比、直径大。,4、粒度组成实验分析方法（筛析法、沉降法等）A、筛析法（sieve or screen analysis method)筛选范围一般按 或 两个级差），适用于较粗颗粒。,B、沉降法(settling method)：适用于粒径较细（400目），但用得少。,C、直接测量法 极大颗粒岩样（辅助）D、光学、电学、薄片及图象分析法（特殊岩样）数量少、颗粒小、固结岩样方法选择：依据颗粒大小和岩石致密程度。,5、粒度参数（粒度组成特征的定量评价）l平均粒径与粒径中值 l不均匀系数 l分选系数S l标准偏差,评价颗粒分布的均匀程度,5.1、平均粒径：岩石颗粒直径的平均值，它表示岩石颗粒分布和集中趋势的参数。,5.2、粒径中值：指粒径累积分布曲线上50%处对应的粒径，它表示岩石粒度分布趋势。,5.3、不均匀系数（）(heterogeneity coefficient)：累积分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径的比值，常用d60/d10。,颗粒的均匀程度;1颗粒组成越均匀；2的土壤视为均质土;2.4 不均匀=120。,定义与计算,不均匀系数描述颗粒均匀性评价标准,5.4、分选系数（S）：(sorted coefficient)累积分布曲线上，颗粒直径d75与d25比值的1/2次方,5.5、标准方差(standard deviation)：,用标准方差的大小来划分岩石分选性的等级,标准方差描述颗粒均匀性评价标准,分选性越好=0同一粒径。,定义与计算福克沃德公式,S岩石比面，cm2cm3，1cm；A骨架的总表面积或孔隙总内表面积，cm2；Vb岩石外表体积（bulk volume）cm3。,Sect1 储层岩石的 骨架性质,二、岩石的比面(specific surface or area),岩石的颗粒组成,岩石的比面,分散性,1、比面的概念 单位体积岩石内，岩石骨架的总表面积；或单位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。,几百几千,2.1、以岩石孔隙(pore)体积Vp为基准定义的比面Sp,2、比面的其它定义,2.2、以岩石骨架(sand-grain)体积Vs为基准定义的比面Sp,2.3、三种比面S、Ss、Sp之间的关系,3、比面的实质,反映了单位外表体积岩石中所饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小 反应了岩石骨架的分散程度。比面越大，骨架分散程度越大，颗粒也越细。,(Vp0.20.3Vb),4、影响比面的因素(颗粒大小、形状、排列方式),S（d相同，排列方式不同）,正方形排列,菱形排列,1=47.5%,2=25.9%,S1,S2,颗粒大小、形状、排列方式,5.1、比面的实验测定（透过法，吸附法）,5、岩石比面的因素确定（实验方法，估算方法）,5.1.1透过法（根据流体对岩石的透过性来求比面。常用空气作测定流体）（1）测定理论：(Kozeny-Carmen方程和Darcy方程),直接法,间接法,高才尼卡尔曼程,Kozeny-Carmen方程（K 与S 关系式）,Darcy方程,式中：p0大气压；p1、p2分别为岩心进、出口端压力；A为岩心截面积，cm2；L为岩心长度，cm；Q0通过岩心的空气量，相当于从马略特瓶中流出的水量，cm3/s；室温下空气的粘度，mPa.s；H为空气通过岩心稳定后的压差，厘米水柱。,3）实验方法：基本理论高卡方程和达西定律,式中：S岩石比面，cm2/cm3；孔隙度，f；A岩心截面积，cm2；L岩心长度，cm；Q0通过岩心的空气流量，cm3/s；H空气流量稳定后的压差，cm水柱；室温下空气粘度，mPas。,岩心 已知，A、L 可测；空气 可查表只要测出压差H 和空气流量Q0，即可用上式算出S。,核心理论公式,l马略特瓶l岩心夹持器l水压计l量筒,5.1.1透过法（根据流体对岩石的透过性来求比面。常用空气作测定流体）（2）测定仪器流程,l打开开关5，通过漏斗向马略特瓶中灌水，排出瓶内空气l当瓶内水面升到一定高度时，打开开关7，并控制流出水量l当水压计压差稳定在某一高度H时，测定流出水流速Qo。,5.1.1透过法（根据流体对岩石的透过性来求比面。常用空气作测定流体）（2）测定方法,问题：流出水流速Qo与通过岩心的空 气流量有何关系？,5.1.2吸附法（通过测定吸附在岩石表面单层分子的吸附量间接测算岩石S 的方法）测定流体：常用氮、氪、氙等惰性气体。测定原理：低温物理吸附原理。,5.1.3透过法和吸附法比较,5.2、比面的估算,5、岩石比面的因素确定（实验方法，估算方法）,5.1.1用岩石的孔隙度和渗透率估算 基本原理：(Kozeny-Carmen方程),5.2、比面的估算,5、岩石比面的因素确定（实验方法，估算方法）,5.1.1由岩石的粒度组成资料估算（适用于岩石胶结疏松，颗粒磨圆度较高，且不含或少含粘土颗粒的岩石比面估算）基本思路：,d1G1%d2G2%dnGn%,已知岩石由n种不同颗 粒直径的砂岩组成,1）直径为di的颗粒岩的体积为：,2)直径为di的颗粒岩的表面积为：,3)设孔隙度(=Vp/Vb)，则单位外表体积岩石中颗粒体积为：,4)单位外表体积岩石中颗粒数量为：,5)单位外表体积岩石中颗粒总表面积为：,6)若岩石中直径为di的颗粒重量含量为Gi%，则di的总表面积为：,7)单位体积岩石所有的颗粒总表面积S为：,(理想公式),(实际公式),(颗粒形状校正系数C=1.21.4),S岩石比面，cm2cm3，1cm；A骨架的总表面积或孔隙总内表面积，cm2；Vb岩石外表体积（bulk volume）cm3。,Sect1 储层岩石的 骨架性质,三、岩石的碳酸盐含量,岩石的颗粒组成,岩石的比面,分散性,1、比面的概念 单位体积岩石内，岩石骨架的总表面积；或单位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。,几百几千,油层岩石的碳酸盐含量:是指岩石中的碳酸岩、钠盐（Na2CO3）、钾盐（K2CO3）、石灰岩（CaCO3）、白云岩（CaCO3MgCO3）和菱铁矿（FeCO3）等的总含量。碳酸盐在油层岩石中的含量变化很大。例如，碳酸盐岩储层就是全由碳酸盐类所组成。亦有可能完全不含碳酸盐类，或者含量很小的情况，如象石英砂岩。研究油藏岩石中的碳酸盐含量，对于油层的增产措施（例如，酸处理），有着十分重要的作用。碳酸盐含量作为研究油层的对比标志，也具有相当重要的意义。,Sect1 储层岩石的 骨架性质,三、岩石的碳酸盐含量,岩石的颗粒组成,岩石的比面,分散性,测量岩石中的碳酸盐含量的方法 主要是使所含的各种碳酸盐起化学分解，然后计量分解时所放出的二氧化碳气体。在测量碳酸盐含量时，一般计算均折算为CaCO3。测定碳酸盐含量，主要在实验室进行。岩石的碳酸盐含量，可根据求出的CO2的体积，按下式求出,式中:C岩石中CaCO3的含量，%；V所求出的CO2的体积，3；G在实验温度及大气压下，13的CO2的重量，毫克；G岩样重量，克。,小测验:请论证公式的正确性!,孔隙性是决定油气藏规模和开采价值的重要储层特性。,Sect2 储层岩石的 孔隙结构 及 孔隙性,孔隙类型、孔隙结构是决定储层性能的根本因素和影响油气井产能的重要因素。,本节内容储层岩石的孔隙结构岩石孔隙度概念影响孔隙度大小的因素孔隙度测定方法孔隙度与表征性体积单元储层岩石的压缩性,本节目的及重点、难点 明确孔隙结构及孔隙分类方法掌握孔隙度、岩石压缩系数和地层综合弹性系数定义，明确孔隙度影响因素,掌握孔隙度的各种测定方法，了解孔隙度表征体积单元含义,一、储层岩石的 孔隙 结构,岩石外表体积=骨架体积+孔隙体积,岩石中未被固体物质充填的空隙空间,岩石的孔隙类型、孔隙大小和分布、形态及连通关系、以及孔隙表面粗糙度等因素的综合,孔隙 结构铸摸图,复杂!,1、储层岩石的孔隙类型及组合关系(1)孔隙类型,l按成因，孔隙可分为三类 w粒间孔：碎屑颗粒间的孔隙(原生孔隙)w溶蚀孔：粒间溶孔、粒内溶孔(次生)w裂缝：成岩改造或构造形变 形成的缝隙(次生)。,l按形态归为孔隙和裂缝两类,砂岩储集岩的孔隙类型示意图,碳酸盐岩的孔隙分类命名（据Choquette;p.p.w.&pray,L.C.,1970）,砂岩储集岩的孔隙和喉道1-连通孔隙；2-喉道；3-死胡同孔隙；4-微毛细管束缚孔隙；5-颗粒；6-孤立的孔隙,碳酸盐岩的储集空间1-基质孔隙；2-喉道；3-裂缝；4-洞穴；5-基质,1、储层岩石的孔隙类型及组合关系（2）孔隙组合关系,孔隙类型复杂孔隙尺度差异大,单重孔隙介质、单重裂缝介质、单重溶洞介质 裂缝孔隙、裂缝溶洞和溶洞孔隙双重介质裂缝孔隙溶洞三重介质,孔隙组合复杂多样,孔隙结构非均质性极强,可分为：,1、储层岩石的孔隙类型及组合关系（3）孔隙分类,按大小分为,按连通状况分连通孔隙孤立孔隙死孔隙按储渗性能分有效孔隙：参与渗流的连通孔隙无效孔隙：不参与渗流的孔隙只有相互连通的“超毛细管孔隙”和“毛细管孔隙”才是有效的油气储渗空间；“微毛细管孔隙”及“死孔隙”是无意义的孔隙空间,1、储层岩石的孔隙类型及组合关系（3）孔隙分类,(2)孔隙配位数：每个孔隙所连通的喉道数（一般砂岩的配位数在215之间）,2、孔隙结构参数（薄片、铸体及图象分析）（1）孔喉比：孔隙直径与喉道直径的比值,2、孔隙结构参数（薄片、铸体及图象分析）（3）孔隙迂曲度：流体质点在岩石中实际流经的路程长度L r 与岩石的外观长度Li之比,迂曲度可定量描述孔隙的弯曲程度。但无法测定，一般在1.22.5 范围中取值，常取1.4。,3、孔隙大小及分选性（孔隙大小的表示和评价）(1)孔隙大小和分布,孔隙分布曲线可定量表征岩石孔隙大小分布特征,峰越高，孔隙大小越均匀,曲线越陡，孔隙大小越均匀,3、孔隙大小及分选性（孔隙大小的表示和评价）(2)孔隙大小分选性评价分选系数Sp(sorted coefficient)歪度Skp(skewness)峰态Kp：(kurtosis)）,分选系数Sp：描述孔隙分布的均匀程度,Sp,均匀度,3、孔隙大小及分选性（孔隙大小的表示和评价）,歪度（或偏态）：描述孔隙大小分布偏于粗孔径还是细孔径,SA,以峰值为标准，考察细毛管与粗毛管的体积之比当SASB,粗歪度;当SASB,细歪度.,评价标准,3、孔隙大小及分选性（孔隙大小的表示和评价）,峰态Kp：描述孔隙分布曲线的陡峭程度，反映岩石中最常出 现的孔喉大小的集中程度.,正态分布,Kp=1尖峰分布,Kp1,一般Kp=1.53双峰甚至多峰分布，Kp1,最小可达到0.6,评价标准：,1、孔隙度定义：岩石孔隙体积Vp与岩石的外表体积Vb（总体积）之比，用希腊字母表示,二、岩石的孔隙度（porosity）,排除了死孔隙和那些为毛管力所束缚的液体所占的体积，还排除了岩石表面液膜的体积,不同的孔隙度概念 岩石的绝对孔隙度a(absolute porosity)岩石的总孔隙体积Va与岩石的外表体积Vb之比,岩石的有效孔隙度e(effective porosity)岩石中的有效孔隙体积Ve与岩石的外表体积Vb之比,岩石的流动孔隙度ff(flow porosity)岩石中流体能在其内流动的孔隙体积Vff与岩石的外表体积Vb之比,注意：流动孔隙度ff 与有效孔隙度 e 的区别lff 不考虑无效孔隙，还排除了被孔隙所俘留的液体所占据的毛管孔隙空间（包括部分有效孔隙和液膜占据的空间）lff 随地层压力梯度及岩石、流体间物理-化学性质而变化，是动态参数，数值上是不确定的le 反映原始地质储量，ff 反映可采储量,实际工业评价中，一般采用有效孔隙度，习惯上称有效孔隙度为孔隙度,2 储层孔隙度范围与评价标准,致密砂岩 孔隙度白1-l0；致密碳酸盐岩 孔隙度1-5；中等砂岩 孔隙度自l0-20；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l0-20,3 有效储层孔隙度下限,油层标准：（不同油藏的油层标准不一样）27%So50%Rt5.0 m(利用全区41口井43个试油层段电性参数),l 不是有储集孔隙空间的储层都是有效储层，只有达到一定油层标准储层，才具有油气,4、双重孔隙度概念（裂缝性油藏）裂缝性储层具有孔隙与缝洞双重空间系统，两者之和叫双重孔隙度。,一般 基质主要起储集作用 裂缝为主要流通通道,内因,三、影响岩石孔隙度大小的因素,影响因素,外因(埋深),粒度分布及排列等(组成、结构),岩石矿物成分(颗粒性质),温度压力,u矿物的表面性质：吸附性、润湿性等 u矿物的稳定性：抗风化、溶蚀能力等 u矿物的敏感性：水敏性 u特殊矿物成分：的微观结构,l 矿物吸附性、润湿性强、粘土矿物ff 石英长石(其它条件相同，液膜厚度 H石英H长石)l 矿物易破碎、溶蚀a 风化程度高a易形成低渗透储层l 云母的片状结构al 黄铁矿、绿泥石等易嵌入孔隙中a,内因1-岩石的矿物成分影响岩石孔隙度的一般规律,矿物表面性质、敏感性影响储层ff矿物稳定性、特殊矿物含量影响储层a,内因,三、影响岩石孔隙度大小的因素,影响因素,外因(埋深),粒度分布及排列等(组成、结构),岩石矿物成分(颗粒性质),l颗粒平均粒径dal分选差大孔被小颗粒充填a l紧密排列a；正方形菱形,颗粒分选好，排列越不紧密，a 越高,内因,三、影响岩石孔隙度大小的因素,影响因素,外因(温度,压力条件或埋深对孔隙度的影响),l颗粒排列方式：埋深排列紧密al对孔隙的改造：温、压、地下水等a改变 例如，胶结物形成a；溶蚀等作用a 时代越老、埋藏越深的岩石的孔隙度越低流体及动态过程对岩石ff 影响较大。如：w驱动压差减薄孔隙表面液膜ff w流体粘度增厚孔隙表面液膜ff,四、岩石孔隙度的测定方法,1、常规岩心分析法,求出Vb、Vp、Vs 三个参数中任意两个，则可得,(1)岩石外表体积Vb的测定 l直接测量 l封蜡法矿场常用 l饱和煤油法 l水银法,四、岩石孔隙度的测定方法,1、常规岩心分析法,(1)岩石外表体积Vb的测定 l直接测量 用千分卡尺直接测量小岩心的直径d和长度L特点：简单适用对象：胶结好，钻切过程中不垮、不碎的岩心,四、岩石孔隙度的测定方法,1、常规岩心分析法,(1)岩石外表体积Vb的测定（直接测量）l 封蜡法原理：利用Archimedes浮力原理进行测量步骤：称岩样在空气中的质量：w1 称覆盖蜡衣岩样在空气中的质量：w2 称覆盖蜡衣岩样在水中的质量：w3 岩样Vb覆盖蜡衣的岩样V蜡衣V：特点：适用广泛，矿场最常用适用对象：疏松、易垮、易碎的岩样,四、岩石孔隙度的测定方法,1、常规岩心分析法,(1)岩石外表体积Vb的测定（直接测量、封蜡法）l饱和煤油法原理：利用Archimedes浮力原理进行测量步骤：将干岩样抽真空后饱和煤油，称重：l饱和煤油的岩样在空气中质量：w1 l饱和煤油岩样在煤油中质量：w2 岩样Vb适用对象：外表不规则，但不疏松、不垮、不碎的岩样,1、常规岩心分析法,(1)岩石外表体积Vb的测定（直接测量、封蜡法、饱和煤油法）l水银法 原理：将岩样放入汞中，通过排出汞的体积确定岩样总体积（汞是大分子液态金属，为非润湿流体。常温、压下，汞不能进入岩样孔隙中）特点：快速、准确，但对人体有害，岩心不能再利用适用对象：外表不规则，无大溶孔、溶洞的岩样,水银体积泵装置示意图,四、岩石孔隙度的测定方法,1、常规岩心分析法,(2)岩石孔隙体积Vp的测定 l气体孔隙度仪 l饱和煤油法 l流体加和法,气体孔隙度仪（矿场上广泛采用的测定方法）,l装置：l原理：据Boyle定律，通过测孔隙中气体的体积测定Vp（使标准室气体进入装岩样的未知室等温膨胀）由Boyle定律：,特点：l适用范围广（疏松、致密岩石均可）l结果准确可靠；可测定岩石Vp 和Vs,波义耳定律孔隙率计：确定孔隙体积,原理：通过测孔隙中饱和的煤油Vo测Vp步骤：称出干岩样空气中重：w1 称出干岩样饱和煤油（抽空）后在空气中重：w2 则岩样：特点：简单；煤油易挥发产生误差,饱和煤油法（实验室岩心流动实验广泛采用的测定方法）,饱和流体的装置,原理：通过测孔隙中饱和的煤油Vo测Vp步骤：称出干岩样空气中重：w1 称出干岩样饱和煤油（抽空）后在空气中重：w2 则岩样：特点：简单；煤油易挥发产生误差,流体加和法（实验室测定岩心中流体饱和度时的方法）,原理：由测定的各种流体V 求岩石Vp 分别测出岩样中油、气、水的体积 V0、Vg、Vw后，则Vp：特点：油气体积不易测准，误差大,流体加和法（实验室测定岩心中流体饱和度时的方法）,四、岩石孔隙度的测定方法,1、常规岩心分析法,(3)岩石颗粒体积Vs测定方法(氦气孔隙度仪法、固体比重计法)氦气孔隙度仪法原理:与气体孔隙度仪相同，也是利用Boyle定律装置:与气体孔隙度仪相同。,波义耳定律孔隙率计：确定孔隙体积,固体体积计法（固体比重计法）,原理：仪器的VAVB。方法：测定时，将岩样捣碎成颗粒放入底瓶，将立瓶倒置，在里面注入煤油，并使液面到达一定的刻度点，然后与底瓶连接起来装好，由立瓶上的刻度直接可读出颗粒的体积Vs。,VA,VB,固体体积计法（固体比重计法）,各种岩类的颗粒密度数据表,四、岩石孔隙度的测定方法,2、地质方法（薄片法、测井法）,(1)岩石薄片法 通过镜下观察，统计出孔隙所占面积以及薄片所占的面积，从而确定岩石的孔隙度,四、岩石孔隙度的测定方法,2、地质方法（薄片法、测井法）,(1)测井法,用伽玛伽玛测井确定孔隙度,用中子测井确定孔隙度,用声波测井测定孔隙度,解释模型,中子计数与孔隙度的关系曲线,传播时间和孔隙度的关系,五、孔隙度与表征体积单元,u表征体积单元：岩石参数K、随着测定岩心Vi 的变化而变化，当K、趋于稳定时的最小Vi 则称为表征体积单元，用V0 表示,u表征体积单元含义：能代表油藏岩石物性参数的最小岩样体积u岩石K、等物性参数测定：l一般砂岩用小岩心测定 l缝、洞发育的岩石用全直径岩心测定,六、储层岩石的压缩性,1、油藏开发过程中的受力变化 u油气层储层骨架孔隙中流体,内压（孔隙、流体、地层压力)外压上覆岩石静压与水平方向围压,平衡状态！,1、油藏开发过程中的受力变化,u开发中，油藏内压力不平衡：流体采出p 地层地层中骨架p 内外 颗粒受挤压排列更紧密 孔隙缩小（）地层流体排出 孔隙中流体膨胀地层流体排出,u 开发中的能量变化：,岩石和流体弹性能量释放是油藏初期开发的重要驱动能量,2、岩石的压缩系数Cf(compressibility),岩石Cf 定义或物理意义：当储层压力下降单位压力时，单位体积的岩石中孔隙体积的减少量 或岩石孔隙体积变化率。,美国定义,岩石压缩系数一般在1210-61/MPa Cf描述岩石的压缩性，也反映其形变具有的驱油能力,3、地层弹性驱油量 地层弹性驱油量油层单位压降时驱出的油总量 岩石压缩的弹性驱油量 流体膨胀的弹性驱油量 即：VoVofVoL,(1)岩石压缩的弹性驱油量 岩石驱油量岩石形变引起的Vp 减小值，即：,(2)流体膨胀的弹性驱油量 流体压缩(CL)系数定义或物理意义：在某恒定温度下,当单相流体承受压力改变单位值时，单位体积流体的体积改变量 或体积变化率。,则：,(3)地层弹性驱油量(压力下降P时),4、地层综合弹性压缩系数C*地层C*：当地层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙及孔隙中流体的总体积的变化值。,问题：油气、油水或油气水两相综合弹性压缩系数？,C*反映了岩石和流体弹性驱油的综合效应,5、压缩系数的应用 u用岩石Cp校正实验室测定的孔隙度0：地层孔隙度：在计算储量，应采用地层压力下的孔隙度值，否则储量偏大 u计算油藏弹性驱油量（地层压力从原始地层压力pi下降至 原油泡点压力pb时可采出的流体量）,5、压缩系数的应用 u 研究岩石、流体弹性能 流体压缩性岩石压缩性(约2 个数量级)储层流体体积储层骨架体积(约为1025)流体的CL与岩石Cf 数量级基本相同，即地层流体弹性驱油能力与岩石弹性驱油能力的数量级相当，但溶气原油要高一个数量级。,Sect1 储层岩石的流体饱和度,Vp中有油、气、水:,Sect1 储层岩石的流体饱和度,本节内容储层流体饱和度的概念几个重要的流体饱和度流体饱和度的实验室测定,Sect1 储层岩石的流体饱和度,1、流体饱和度Si 概念(saturation),定义：储层岩石孔隙体积中某种流体所占的体积百分数，即：,式中：i某种流体（如油，气，水）Vi 孔隙中流体i的体积（地下体积）Vp岩石孔隙体积；Vb岩石体积,一、储层流体饱和度的概念,2、各相流体饱和度u孔隙中每种流体称为一相，则储层流体Si：l含油饱和度：,l含水饱和度：,Vo含油体积,l含气饱和度：,Vg含气体积,Vw含水体积,不同油气藏、不同含油气区，Si1 的具体关系式不同-气藏(气区)：SgSw1-油藏(油区)：SoSw1-油气藏（三相共存区）：SoSgSw1,各相流体饱和度间的关系：Si100 或 Si 1，io、w、g,1.原始流体饱和度 概念(initial fluid saturation)是指：油气藏处于原始状况下的流体饱和度 l原始含油饱和度：SoiVoiVp l原始含水饱和度：SwiVwiVp l原始含气饱和度：SgiVgiVp,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：l纯油区：Soi1-Swi l纯气区：Sgi1-Swi l油气水三相共存区：Sgi1-Soi-Swi,原始含水饱和度,二、几个重要的流体饱和度,影响原始含水饱和度和含油饱和度的因素 静态因素(储层、油气性质)、动态因素(成藏动力)一般规律：Swi Soi；l储层孔隙结构越好 l渗透率垂向非均质性增强 l岩石表面润湿性：水湿Swi油湿Swi 油湿Soi 水湿Soi l油气性质（o）lp形成,砂岩储层Swi范围：15-50左右；具体油藏具体确定。,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,3、残余油饱和度(residual oil saturation)Sor 残余油Sor：以某一开发方式开发油气田结束时，还残余（剩余）在孔隙中的油所占据的体积百分数,油藏水驱剩余油水波及区的残余油（微观孔道中）水未波及区的剩余油（宏观油区、油层）,微观孔隙中的,三、饱和度的测定方法,常用方法：常压干馏法(retort method)溶剂抽提法(extraction with a solvent)色谱法(chromatography),实验理论依据：求得Vi 和Vp，可算出流体Si,1、常压干馏法（又称干馏法、蒸发法、热解法）,原理,2、溶剂抽提法（又称蒸馏抽提法）,装置,l将岩样置于有机溶剂中加热抽提l收集、测量岩样中蒸发出的水Vwl由水的Vw 计算油Vo：Vo(w1w2Vww)o w1抽提前岩样总重量；w2干岩样重,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,步骤,各相流体饱和度计算,特点,Sw（VwVp）100So（VoVp）100Sg100SoSw,l简单，易操作l能精确测定岩样的含水 量，求得的流体Si准确度 高，特别适于束缚水Swi 的测定l测定后，岩样清洗干净，可用作其它研究,3、色谱法 原理：利用水、乙醇百分之百互溶，将岩样中的水溶解于乙醇中，然后用色谱仪分析溶解有水的乙醇，从而测出岩样中的含水量，用差减法间接计算含油体积,