[物理]第三章 油藏岩石的物理性质.ppt

第三章 油藏岩石的物理性质 第一节 油藏岩石的孔隙度和流体的饱和度 一、油藏岩石的孔隙度 1．砂岩的孔隙 粒度组成系指构成砂岩的大小不同的各种砂粒的百分比含量。 表3-1 砂的粒级 2. 碳酸盐岩的孔隙 碳酸盐岩的矿物组成比较简单，石灰岩主要是方解石（CaCO3） ，白云岩为白云石[CaMg(CO3)2]。但碳酸盐岩的孔隙结构复杂，除孔隙类型外，还普遍存在裂缝和溶洞两种类型 。 孔隙 孔隙是指直径小于2mm的空隙空间。孔隙根据其孔径的大小又分微孔、细孔、中孔和粗孔。 微孔:直径小于0.01mm 小孔:直径在0.01~0.25mm之间 中孔:直径在0.25~0.5mm之间 大孔:直径在0.5~2mm之间 溶洞 溶洞是指直径大于2mm的空隙空间。溶洞根据其直径的大小可分为小洞、中洞和大洞。 直径在2~5mm之间者为小洞; 直径在5~10mm者为中洞; 直径大于10mm者为大洞。 喉道 喉道是指连结孔隙或孔洞之间的狭窄通道或孔隙内部变窄之处。 当80%以上的喉道小于0.2μm时，为非储集层; 当大多数孔隙喉道在0.2~1μm范围内、只有少数喉道界于1~4μm之间时，为差储集层; 当大部分喉道(50%~80%)界于0. 2~4μm之间时，为中等储集层; 当50%以上的喉道宽度都大于1μm时，为好的储集层。 3. 岩石的孔隙度 岩石孔隙体积的大小通常以孔隙度Φ来表示 。 孔隙度指岩石的孔隙体积Vp与岩石的外形体积Vr之比，即： 岩石外形体积 1、几何测量法 2、封蜡法 孔隙度有绝对孔隙度和有效孔隙度之分： 绝对孔隙度是指岩石孔隙的总体积与岩石外形体积之比，即： 有效孔隙度指岩石的有效孔隙体积（总孔隙体积减去不流通的“死孔”体积）与岩石外形体积之比，即： 二、油藏岩石中的流体饱和度 束缚水（残存水）：油气储层的任何部位都含有一定数量的不流动水。 束缚水一般存在于砂粒表面，砂岩接触处及死孔隙中。 [例3—1]某油藏含油面积A=14.4平方公里，油层有效厚度10米，孔隙度0.2，束缚水饱和度0.3，原油地下体积系数1.2，原油相对密度r为0.86。试计算该油藏的原油储量。 第二节 油藏岩石的渗透率 一、油藏岩石的渗透率 例3-1设有一块砂岩岩心，长度L=3cm，截面积A=2cm2，其岩心中只有水通过（百分之百含水）。水的粘度μ=1mPa?s，测得在压差 Δp＝0.2MPa下通过岩心的流量Q=0.5cm3/s，求该岩心的渗透率。 气测渗透率 影响岩石渗透率的因素 岩石的有效孔隙度Φe： Φe越大，K 越大。 岩石的孔隙半径 孔隙半径越大，K 越大。 岩石的矿物成分 泥质含量越高， K 越小。 岩石的层理或裂缝 平行于层理或裂缝方向的渗透率大于垂直方向。 二、有效渗透率和相对渗透率 例3-2 当用例3-1中的岩心（L=3cm，A=2cm2，K=0.375μm2）饱和70%的地层水和30%的原油时，在0.2MPa压差作用下，测得水的流量为Qw=0.30cm3/s，原油的流量Qo=0.02cm3/s，其中水的粘度μw=1mPa·s，原油的粘度μo=3mPa·s，那么地层水的有效渗透率为： 原油的有效渗透率为 相对渗透率是多相流体共存的，每一相的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。 同样，当多相流体共存时，各相相对渗透率之和必定小于1。 相对渗透率曲线可以用来确定水驱油藏的最终采收率。该油藏被彻底水淹时(油井中只产水，不出油)，油藏中仍然残存有一定数量的原油未被采出(残余油饱和度为15％)，则最终采收率为 油水在岩石孔道中的微观分布 解：根据题意，该油藏原油的地下体积为 则原油储量（地面体积）为： 或该油藏的原油储量为1.68×107×0.86=1445万吨。 在一定压差作用下，流体通过岩石孔隙的性质，称为岩石的渗透性，用渗透率来表示渗透性的大小。 设比例系数为K，则上式变为： 达西方程 比例系数K称为岩石的渗透率 解 根据达西方程得： 上例中，当用粘度为3mPa?s的油代替水进行实验时，在同样压差下测得的油的流量为0.167cm3/s,同理算得： 由此可见，岩石的渗透率K只是岩石的一个性能参数，它的大小只取决于岩石本身，而与实验流体无关，此种渗透率称为岩石的绝对渗透率。 在实验室内测定岩心的绝对渗透率时都统一用气体作为流体介质。 2 . 气测渗透率原理： 注入端：压力P1；流量Q1 出口端：压力P2；流量Q2 标准状态：压力P0；流量Q0 由气体状态方程可得： 则平均气体体积流量为： 气测渗透率的计算公式为： 1. 用气体测渗透率的原因：