岩石物理学第二章基础知识和基本概念.ppt

1,第二章基础知识和基本概念,第一节 矿物学和岩石学基础,一、矿物、岩石和矿石,二、几种常见的矿物,三、岩石的分类原则和标准,四、岩石学中的一些基本概念,粘土 骨架,泥质？,五、岩石的分类,骨架的定义见P9,2,第二章基础知识和基本概念,第二节 多孔介质及其表述,多孔介质：指含有大量空隙的固体,有效孔隙空间与无效孔隙空间：,相互连通的孔隙空间为有效孔隙空间，反之为无效孔隙空间,3,第二章基础知识和基本概念,描述多孔介质的主要参数：,孔隙度,压缩性系数,比面,渗透性,曲折度,单位体积岩石内岩石骨架的总表面积,或单位体积岩石内总孔隙的内表面积,4,第二章基础知识和基本概念,5,第二章基础知识和基本概念,6,第二章基础知识和基本概念,7,第二章基础知识和基本概念,8,第二章基础知识和基本概念,9,第二章基础知识和基本概念,半径为R的等圆按立方体排列所组成的多孔介质的比面为：,10,第二章基础知识和基本概念,11,第二章基础知识和基本概念,第三节 岩石的孔隙度,孔隙？,岩石的空隙是指岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其他固体物质充填的空间。习惯上用“孔隙”来代替“空隙”。,孔隙度是表征岩石 特征或能力的参数。,12,第二章基础知识和基本概念,13,第二章基础知识和基本概念,14,第二章基础知识和基本概念,15,第二章基础知识和基本概念,16,第二章基础知识和基本概念,17,第二章基础知识和基本概念,18,第二章基础知识和基本概念,19,第二章基础知识和基本概念,20,第二章基础知识和基本概念,21,第二章基础知识和基本概念,双重孔隙度的概念,含有裂缝-孔隙或溶洞-孔隙的储层岩石称为双重孔隙介质，简称双重介质。,双重介质所含孔隙类型：,基质孔隙或原生孔隙p,裂缝孔隙或次生孔隙f,双重介质孔隙度t由p与f相加得到，即：,t=p+f,22,第二章基础知识和基本概念,双重孔隙度特点：,双重介质的裂缝孔隙度明显小于基质孔隙度；,当t10%时，f0.1t；,当t10%时，f0.04t；,仅当t5%时，f才需要考虑。,23,第二章基础知识和基本概念,孔隙度的测定方法,24,第二章基础知识和基本概念,25,第二章基础知识和基本概念,钻井取心,井壁取心？,26,第二章基础知识和基本概念,27,第二章基础知识和基本概念,28,第二章基础知识和基本概念,29,第二章基础知识和基本概念,30,第二章基础知识和基本概念,31,V2标准室A的容积；V1岩心室B的容积；Vf岩样的外表体积；Vp岩样的孔隙体积；pa大气压力；pbB室真空压力；poA、B室平衡压力。,第二章基础知识和基本概念,32,第二章基础知识和基本概念,Vk Pk,V P,气体孔隙度原理示意图,已知室（标准室）,未知室,33,第二章基础知识和基本概念,34,第二章基础知识和基本概念,35,第二章基础知识和基本概念,36,第二章基础知识和基本概念,（3）岩石骨架体积Vs的测定方法,氦气孔隙度仪法,37,第二章基础知识和基本概念,三、孔隙度的影响因素,38,第二章基础知识和基本概念,39,第二章基础知识和基本概念,40,第二章基础知识和基本概念,41,第二章基础知识和基本概念,球粒半径为r的立方体，其体积为Vb=(2r)3=8r3,该立方体有8个1/8球粒，球粒体积为Vs=4r3/3,故该立方体的孔隙度为：,42,第二章基础知识和基本概念,43,第二章基础知识和基本概念,44,第二章基础知识和基本概念,岩石的压缩性（P13）,45,第二章基础知识和基本概念,46,第二章基础知识和基本概念,岩石的压缩系数定义为：,式中：V=Vs+Vp,所以,而,故,令,则,通常,故,47,第二章基础知识和基本概念,前苏联定义,美国定义,48,第二章基础知识和基本概念,上式由B.H.尼可拉耶夫斯基等人提出,与深度的关系？,49,第二章基础知识和基本概念,第四节 岩石中的流体及流体饱和度,50,第二章基础知识和基本概念,一、流体的基本物理参数,（1）密度,（2）粘度,（3）压缩系数,51,第二章基础知识和基本概念,二、地层水的分类及其物理性质,指油气层边部、底部、层间和层内的各种边水、底水、层间水及束缚水的总称。,地层水,地层水的分类,按存在形式按化学成分,束缚水（结合水）自由水（重力水）,（苏林分类法),52,第二章基础知识和基本概念,53,第二章基础知识和基本概念,地层水的矿化度和硬度,54,第二章基础知识和基本概念,1.体积系数,1.011.02,55,第二章基础知识和基本概念,56,第二章基础知识和基本概念,2.压缩系数,57,第二章基础知识和基本概念,58,第二章基础知识和基本概念,3.粘度,对于驱油来说，希望水的粘度还是？,59,第二章基础知识和基本概念,三、石油（原油）的分类及其物理性质,在常温下，CH4CH10的烷烃为气态（简称C1C），而16的烷烃为液态，C16以上的烷烃为固态,60,第二章基础知识和基本概念,1.溶解汽油比,61,第二章基础知识和基本概念,2.体积系数,62,第二章基础知识和基本概念,63,第二章基础知识和基本概念,3.压缩系数,64,第二章基础知识和基本概念,4.粘度,65,第二章基础知识和基本概念,四、天然气的物理性质,66,第二章基础知识和基本概念,67,第二章基础知识和基本概念,1.体积系数,68,第二章基础知识和基本概念,69,第二章基础知识和基本概念,2.压缩系数,70,第二章基础知识和基本概念,3.粘度,71,第二章基础知识和基本概念,72,第二章基础知识和基本概念,五、岩石中流体的饱和度,73,第二章基础知识和基本概念,（一）、岩石中流体的饱和度,74,第二章基础知识和基本概念,75,第二章基础知识和基本概念,76,第二章基础知识和基本概念,77,第二章基础知识和基本概念,(二)、几个重要的饱和度概念,78,第二章基础知识和基本概念,79,第二章基础知识和基本概念,80,第二章基础知识和基本概念,81,第二章基础知识和基本概念,82,第二章基础知识和基本概念,83,第二章基础知识和基本概念,2.目前油、气、水饱和度,84,第二章基础知识和基本概念,85,第二章基础知识和基本概念,86,第二章基础知识和基本概念,第五节 岩石中的裂缝及其描述,裂缝的概念？,天然裂缝与人工裂缝,一、裂缝的成因,1.成岩裂缝2.构造裂缝3.风化裂缝,87,第二章基础知识和基本概念,二、裂缝的描述,（一）常用的单一裂缝参数,1.张开度或宽度,2.裂缝大小,3.裂缝性质,4.裂缝方向,88,第二章基础知识和基本概念,（二）常用的多裂缝参数,1.体积裂缝密度,表示单位体积内所含有的裂隙面积,2.面裂缝密度,表示单位面积内所含有的裂隙长度,3.线裂缝密度,表示在垂直于裂缝方向上单位长度内裂缝的数量,89,第二章基础知识和基本概念,二、裂缝性储集层的特点及类型,1.特点,岩性复杂多变、低孔隙与非均质、双重孔隙结构及多种储渗类型,2.类型,A型（基质孔隙型),B型(裂缝-孔隙型）,C型（裂缝型）,基质孔隙比裂缝的储油能力大，裂缝孔隙约占总孔隙度的10%左右。储集空间和渗滤通道均以孔隙为主,裂缝与基质孔隙的储油能力大致相当，而裂缝提供了极好的渗滤通道。,基质孔隙度趋于零，所有储油能力由裂缝提供。,90,第二章基础知识和基本概念,第六节 岩石的渗透性（输运特性）,transport,91,第二章基础知识和基本概念,92,第二章基础知识和基本概念,93,第二章基础知识和基本概念,94,第二章基础知识和基本概念,岩心全部孔隙为单相流体所充满并在岩心中流动；岩石与液体不发生化学和物理化学作用。,95,第二章基础知识和基本概念,96,第二章基础知识和基本概念,97,第二章基础知识和基本概念,可将渗透率理解为它代表了多孔介质中孔隙通道面积的大小和孔隙弯曲程度。渗透率越高，多孔介质的孔道面积越大，流动越容易，可渗性越好。,储层岩石渗透率的变化范围一般在51000mD之间,98,第二章基础知识和基本概念,储层按渗透率的分级,99,第二章基础知识和基本概念,达西公式的使用条件(测定绝对渗透率时),线性渗流，即在其他条件不变的情况下，Q与p间成直线关系；岩石中只能饱和和流动着一种液体，即流动是单相 流，而且是稳定流，并认为液体是不可压缩的；液体性质稳定，不与岩石发生物理、化学作用。,100,第二章基础知识和基本概念,影响岩石渗透率的主要因素,101,第二章基础知识和基本概念,102,第二章基础知识和基本概念,103,第二章基础知识和基本概念,104,第二章基础知识和基本概念,105,第二章基础知识和基本概念,二、储层岩石的有效渗透率和相对渗透率曲线,（一）有效渗透率和相对渗透率的概念,106,第二章基础知识和基本概念,2.有效渗透率（相渗透率）,107,油Qo=0.02cm3/s。,第二章基础知识和基本概念,108,第二章基础知识和基本概念,109,第二章基础知识和基本概念,110,第二章基础知识和基本概念,的原因,单相流动时只受粘滞力的作用，而多相流动时，除受粘滞力外，还要克服毛管力、附着力等附加阻力等缘故。对某一相流体流动而言，其它相的存在降低了该相流动的空间，使其流动阻力增大。,111,第二章基础知识和基本概念,112,第二章基础知识和基本概念,3.相对渗透率,113,第二章基础知识和基本概念,在上例中，可得到,水的相对渗透率,油的相对渗透率,可以看出：Sw+So=100%,而Krw+Kro=72%100%,饱和度与相对渗透率之间存在什么关系呢？,114,第二章基础知识和基本概念,115,第二章基础知识和基本概念,116,第二章基础知识和基本概念,117,第二章基础知识和基本概念,118,第二章基础知识和基本概念,119,第二章基础知识和基本概念,120,第二章基础知识和基本概念,储层毛管压力曲线及其应用,一、有关润湿的基本概念,所谓润湿性，就广泛的意义上讲是指：当存在两种非混相流体时，其中某一相流体沿固体表面延展或附着的倾向性。,二、毛管压力曲线的基本特征,121,第二章基础知识和基本概念,毛细管压力：,使毛细管中液面上升或下降的附加压力,122,第二章基础知识和基本概念,毛细管压力曲线：,岩石的毛管压力和湿相（或非湿相）饱和度的关系曲线,123,第二章基础知识和基本概念,124,第二章基础知识和基本概念,阈？,125,第二章基础知识和基本概念,126,第二章基础知识和基本概念,127,第二章基础知识和基本概念,128,第二章基础知识和基本概念,129,第二章基础知识和基本概念,130,第二章基础知识和基本概念,131,第二章基础知识和基本概念,第七节 影响岩石物理性质的主要因素,内部因素：外部因素:,矿物成分、结构构造、孔隙流体等,温度、压力、埋深、测量条件等,132,第二章基础知识和基本概念,第八节 常用的岩石物理学模型,1.层状介质模型,2.分散状介质模型,3.离散颗粒堆积介质模型,4.网状介质模型,5.连续介质模型,133,泥浆,冲洗带,过渡带,侵入带,侵入带,原状地层,134,第二章基础知识和基本概念,第九节 岩石标本采集,1.系统性2.代表性3.针对性,135,第二章基础知识和基本概念,第十节 野外与室内观测数据的处理,1.岩石物性分组；2.绘制各种分布图；3.统计特征值计算；4.建立回归方程5.相关分析；6.误差统计。,136,第二章基础知识和基本概念,137,第二章基础知识和基本概念,138,第二章基础知识和基本概念,139,第二章基础知识和基本概念,140,第二章基础知识和基本概念,141,第二章基础知识和基本概念,