第四章岩石特殊物理性质.ppt

油层物理课件 成都理工大学 能源学院 2.电阻率测定装置 实验室有多种测量岩石电阻率的装置。测试时需要测定岩石外观几何尺寸、岩石内流体的饱和度，饱含在岩石孔隙中水的电阻率。 图4-1-2是一个简单的电阻率测定装置的示意图。把被测岩样紧夹在两个电极A、B之间，测量通过电极A（B）流经岩样至B（A）时的电流和电极C、D之间的电压。 A B C D 图4-1-2 测定岩石电阻率装置示意图 用欧姆定律计算出样品的电阻： 用下式计算电阻率R： 式中，U——电压降，伏； I——电流，安培； r——电阻，欧姆； A——样品的横截面积，平方米； L——电极B和C之间的距离，米。 3.岩电参数 1）地层电阻率因子“F” 地层电阻率因子F（或称地层因子）,是100%盐水饱和岩样的电阻率与地层水电阻率之比值。它是研究地层电性最基本的参数 式中F为地层因子，Ф为孔隙度，m为胶结指数或孔隙度指数，m是在双对数坐标纸上地层因子F与孔隙度Ф的直线关系的斜率。常温、常压下，m的理论值为1到2，对胶结砂岩，m可能在1.8到2.0之间，非胶结的干净砂岩m为1.3左右。 通常人们也把地层因子写成另一个普遍使用的关系式： Archie表达式为 此时a是F和Ф在双对数坐标纸上的截距，它是迂曲度的函数。 通常上述实验是在室温条件下进行，没有上覆压力和温度，因而求得的孔隙度与地层因子关系图也是在没有上覆压力、温度条件下的图和值。 然而，上覆压力、温度确实可以改变电阻率和孔隙度。一般情况下，上覆压力增加电阻率有较大的增加，而温度的增加则使电阻率大幅度降低。特别是胶结差的岩样和低孔隙度的岩样，其孔隙度随上覆压力增加而降低。必需考虑上覆压力、温度对孔隙度和电阻率的影响。 2）电阻率指数 电阻率指数定义为任意油（气）、水饱和度时岩样的电阻率Rt与百分之百饱和水时岩样的电阻率Ro之比值。由于油和气是不导电的，因此它的出现，将减少电流的导电能力，从而增加电阻率，也就是随油（气）饱和度的增加，岩石电阻率也将增加。即： 式中，Rt——含有某一油（气）、水饱和度时岩样的电阻率； Ro——百分之百水饱和度时岩样的电阻率； Sw——岩样的含水饱和度； n——饱和度指数 从上式中可以看出，电阻率指数是水饱和度的函数，当然它也是孔隙结构的函数。 实验室测定不同含水饱和度下的电阻率，至少应在3个不同饱和度值下测定，最好能测5个或5个以上不同饱和度值下的电阻率，用I和水饱和度Sw作图，这样就可以得到该岩样的饱和度指数n。 根据100%饱和水电阻率和不同水饱和度电阻率的测定结果则可从电测资料上确定油层的含水饱和度： 式中符号同前。 第五节 储层岩石的敏感性 随着对储层研究的进一步深入，除了进行常规的孔、渗、饱、孔隙结构等的研究外，还必须对储层岩心进行敏感性评价，以确定储层与入井工作液接触时，可能产生的潜在危险以及对储层可能造成伤害的程度。 由于各种敏感性多来自于砂岩中的粘土矿物，因此，它们的矿物组成、含量、分布以及在孔隙中的产出状态等将直接影响储层的各种敏感性，所以先简单讨论岩石的胶结物和胶结类型，再讨论胶结物中的各种敏感矿物及研究敏感性的方法。 一、胶结物及胶结类型 胶结物的出现总是使储集物性变差，而且，储集物性随胶结物含量的增加而变差。胶结物的成分可分为泥质、钙质（灰质）、硫酸盐、硅质和铁质，而常见的是泥质和灰质。 胶结物的含量、胶结类型直接影响岩石的储集物性，但就储层敏感性而言，则是受胶结物中所含敏感矿物的类型、含量以及在孔隙中的产状影响。 二、油气储层损害的潜在因素—粘土矿物 油气层中不同程度地含有粘土矿物，当粘土矿物含量在1~5%时，则是较好的油气层，粘土矿物含量超过10%的，一般为较差的油气层。油气层中粘土矿物的类型、数量、分布，以及在孔隙中所处的位置，不仅对储层岩石的储渗条件及储层评价有明显的控制作用，而且对控制伤害油气层也具有十分重要的意义。有关文献报道，由粘土矿物造成对油气层伤害的，有时可使产量下降70%。因此，在钻开油层，完井、注水、增产措施之前，必须对储层所含粘土矿物进行分析研究。 1.储层中的粘土矿物 碎屑岩中的粘土矿物有他生及自生因两种类型。 他生成因的粘土矿物是沉积作用以前形成的，在沉积场所与砂粒混杂在一起同时沉积。 自生粘土矿物是沉积以后发育的，包括新生及再生两种形式，自生粘土矿物在碎屑岩中有下列产状