【文章內(nèi)容簡介】 ????kpS11 ??? kpS正值表示粗歪度，負(fù)值表示細(xì)歪度 以峰值為標(biāo)準(zhǔn)，考察細(xì)毛管與粗毛管的體積之比，偏于粗孔徑稱粗歪度 ，偏于細(xì)孔徑稱 細(xì)歪度。 Skp0 S2S1 粗歪度 ； Skp0 S2S1 細(xì)歪度 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)： 當(dāng) Skp0，粗毛管體積大于細(xì)毛管體積，孔隙大小分布曲線上，峰值右邊的面積大于峰值左邊的面積 S2S1，為 粗歪度 ； 若 Skp=0，粗毛管體積等于細(xì)毛管體積，孔隙大小分布曲線 對稱 ； 若 Skp0，粗毛管體積小于細(xì)毛管體積，孔隙大小分布曲線上，峰值右邊的面積小于峰值左邊的面積 S2S1，為 細(xì)歪度 。 ③ 峰態(tài) Kp： (kurtosis) 描述孔隙分布曲線的陡峭程度 ，反映巖石中最常出現(xiàn)的孔喉大小的集中程度。 )( 2575595???????pK一、儲層巖石的孔隙結(jié)構(gòu) 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)： ?以正態(tài)分布為標(biāo)準(zhǔn)， Kp=1為正態(tài)分布 ?Kp1，孔隙分布均勻。若孔隙大小分布曲線具有尖峰，一般 Kp=～ 3 ?Kp1，孔隙分布不均勻。若曲線具有 雙峰 甚至 多峰 ， Kp最小可達(dá)到 ， 多重孔隙介質(zhì) 時(shí)出現(xiàn)。 一、儲層巖石的孔隙結(jié)構(gòu) 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù) —— 薄片、鑄體及圖象分析 喉道直徑孔隙直徑喉孔 ?dd(2)孔隙配位數(shù) 孔隙配位數(shù)：每個(gè)孔隙所連通的喉道數(shù) 一般砂巖的配位數(shù)在 2~15之間。 (1)孔喉比 孔喉比：孔隙直徑與喉道直徑的比值 一、儲層巖石的孔隙結(jié)構(gòu) (3)孔隙迂曲度 τ 迂曲度：流體質(zhì)點(diǎn)在巖石中實(shí)際流經(jīng)的路程長度與巖石的外觀長度之比 。 Ll??★ 迂曲度 τ 可定量描述 孔隙 的 彎曲程度 。但 τ 無法測定，一般在 － 范圍中取值，常取 。 一、儲層巖石的孔隙結(jié)構(gòu) 二、巖石的孔隙度 (porosity) = + Vb Vs Vp 巖石總體積 Vb 骨架體積 Vs 孔隙體積 Vp 孔隙度定義： 巖石孔隙體積 Vp與巖石的總體積 Vb（外表體積）之比，用希臘字母 φ 表示 %100)1(%100%100 ???????bsbpVVVVVV巖石孔隙?%1 0 0??bffff VV?排除了死孔隙和那些為毛管力所束縛的液體所占的體積，還排除了巖石表面液膜的體積 %100??baa VV?%100??bee VV?不同的孔隙度概念 ①巖石的絕對孔隙度 φ a (absolute porosity) 巖石的總孔隙體積 Va與巖石的外表體積 Vb之比 ② 巖石的有效孔隙度 φ e(effective porosity) 巖石中的有效孔隙體積 Ve與巖石的外表體積 Vb之比 ③ 巖石的流動孔隙度 φ ff(flow porosity) 流體能在其內(nèi)流動的孔隙體積與巖石的外表體積之比 ffea ??? ??注意：流動孔隙度 φ ff與有效孔隙度 φ e的區(qū)別 ?φ ff不考慮無效孔隙，還排除了被孔隙所俘留的液體所占據(jù)的毛管孔隙空間（包括部分有效孔隙和液膜占據(jù)的空間） ?φ ff隨地層壓力梯度及巖石、流體間物理 化學(xué)性質(zhì)而變化， 是動態(tài)參數(shù)，數(shù)值上是不確定的 ?φ e反映原始地質(zhì)儲量， φ ff反映可采儲量 ★ 實(shí)際工業(yè)評價(jià)中，一般采用有效孔隙度，習(xí)慣上稱有效孔隙度為孔隙度 二、巖石的孔隙度 (porosity) 2 儲層孔隙度范圍與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 致密砂巖 孔隙度自＜ 1％ l0％； 致密碳酸鹽巖 孔隙度＜ 1％ 5％； 中等砂巖 孔隙度自 l0％ 20％； 中等碳酸鹽巖 孔隙度自 5％ 10％； 好的砂巖 孔隙度自 20％ 35％； 好的碳酸鹽巖 孔隙度自 l0％ 20％ 二、巖石的孔隙度 (porosity) ?砂巖孔隙度： 5%~30%，一般為 10%~20% 碎屑巖儲層分級標(biāo)準(zhǔn) (行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ) 儲層類型 孔隙度 滲透率 儲層評價(jià) 一級 30% 2022 特高孔特高滲鋤層 二級 2530% 5002022 高孔高滲儲層 三級 1525% 100500 中孔中滲儲層 四級 1015% 10100 低孔低滲儲層 五級 510% 10 特低孔特低滲儲層 非礎(chǔ)層 5% 1 內(nèi)因 四、影響巖石孔隙度大小的因素 影響因素 外因 (埋深 ) 粒度分布及排列等 (組成、結(jié)構(gòu) ) 巖石礦物成分 (顆粒性質(zhì) ) 溫度 壓力 ? 礦物的表面性質(zhì)：吸附性、潤濕性等 ? 礦物的穩(wěn)定性：抗風(fēng)化、溶蝕能力等 ? 礦物的敏感性：水敏性 ? 特殊礦物成分： φ 的微觀結(jié)構(gòu) 一般規(guī)律： ?礦物吸附性、潤濕性強(qiáng)、粘土礦物 ↑→ φ ff↓ φ 石英 φ 長石 (其它條件相同，液膜厚度 H石英 H長石 ) ?礦物易破碎、溶蝕 → φa ↑ 風(fēng)化程度高 → φ a↓→ 易形成低滲透儲層 ?云母的片狀結(jié)構(gòu) → φ a↓ ?黃鐵礦、綠泥石等 → 易嵌入孔隙中 → φ a↓ ?礦物 表面性質(zhì) 、 敏感性 影響儲層 φ ff礦物 穩(wěn)定性 、 特殊礦物 含量影響儲層 φ a 巖石的礦物成分 顆粒排列方式及分選性 ?顆粒平均粒徑 d↑→ φ a↓ ?分選差 → 大孔被小顆粒充填 →↓ φ a ?緊密排列 →↓ φ a ； φ 正方形 φ 菱形 ★ 顆粒小，分選好，排列越不緊密，儲層 φ a 越高 埋深對孔隙度的影響 ?顆粒排列方式：埋深 ↑→ 排列緊密 → φ a↓ 此外顆粒的圓球度、膠結(jié)物含量和裂縫發(fā)育程度和地層壓力的變化也將影響孔隙度的大小。 ?對孔隙的改造：溫、壓、地下水等 → φ a改變 例如： ★ 膠結(jié)物形成 → φ a↓ ；溶蝕等作用 → φ a↑ ★ 時(shí)代越老、埋藏越深的巖石的孔隙度越低 ★流體及動態(tài)過程對巖石 φ ff 影響較大。如：驅(qū)動壓差 ↑→ 減薄孔隙表面液膜 →↑ φ ff ； 流體粘度 ↑→ 增厚孔隙表面液膜→↓ φ ff 。 還有以下因素 影響流動孔隙度大小 ： ?比面：比面增加流動孔隙度減小 ?生產(chǎn)壓差：生產(chǎn)壓差增加流動孔隙度增大 ?流體粘度：流體粘度增加流動孔隙度減小 ?潤濕性：非潤濕性巖石的流動孔隙度大于潤濕巖石的流動孔隙度； 四、影響巖石孔隙度大小的因素 五、巖石孔隙度的測定方法 常規(guī)巖心分析法 %1 0 0)1(%1 0 0 ?????bsbpVVVV?φ 與 Vb、 Vp、 Vs 三個(gè)參數(shù)有關(guān)， → 求出其中任意兩個(gè)，則可得 φ 。 從定義出發(fā) 測定內(nèi)容： ?總體積 Vb ?孔隙體積 Vp ?骨架體積 Vs 五、巖石孔隙度的測定方法 （ 1）巖石外表體積 Vb的測定 ? 直接測量 ? 封蠟法 —— 礦場常用 ? 飽和煤油法 ? 水銀法 ① 直接量度法 用千分卡尺直接測量小巖心的直徑 d和長度 L 4/2 LdV b ??特點(diǎn)：簡單 適用對象：膠結(jié)好，鉆切過程中不垮、不碎的巖心 ② 封蠟法 原理：利用阿基米德浮力原理進(jìn)行測量 步驟： ?稱巖樣在空氣中的質(zhì)量 :w1 ?稱覆蓋蠟衣巖樣在空氣中的質(zhì)量 :w2 ?稱覆蓋蠟衣巖樣在水中的質(zhì)量 :w3 ? → 巖樣 Vb＝覆蓋蠟衣的巖樣 V－蠟衣 V： pwbwV??1232 ????特點(diǎn)：適用廣泛，礦場最常用 適用對象：疏松、易垮、易碎的巖樣 (1)巖石外表體積 Vb的測定方法 (1)巖石外表體積 Vb的測定方法 ③ 飽和煤油法 原理：利用 Archimedes浮力原理進(jìn)行測量 步驟： ?將干巖樣抽成真空后飽和煤油； ?將飽和煤油的巖樣在空氣中稱重，其質(zhì)量為： w1 ?將飽和煤油巖樣在煤油中稱重，其質(zhì)量為： w2 ?→ 巖樣 Vb obwwV?21 ??適用對象：外表不規(guī)則，但不疏松、不垮、不碎的巖樣 (1)巖石外表體積 Vb的測定方法 ④ 水銀法 原理：將巖樣放入汞中，通過排出汞的體積確定巖樣總體積 （汞是大分子液態(tài)金屬，為非潤濕流體。常溫、壓下，汞不能進(jìn)入巖樣孔隙中）。 特點(diǎn)：快速、準(zhǔn)確，但對人體有害 適用對象：外表不規(guī)則，無大溶孔、溶洞的巖樣 ?氣體孔隙度儀 ?飽和煤油法 ?流體加和法 ① 氣體孔隙度儀 —— 礦場上廣泛采用的測定方法 (2)巖石孔隙體積 Vp的測定 (2)巖石孔隙體積 Vp的測定 )( kpkk VVppV ???? p ppVV kkp )( ??原理： ?據(jù) Boyle定律，通過測孔隙中氣體的體積測定 Vp ?使標(biāo)準(zhǔn)室氣體進(jìn)入裝巖樣的未知室等溫膨脹，由 Boyle定律 特點(diǎn)： ?適用范圍廣（疏松、致密巖石均可） ?結(jié)果準(zhǔn)確可靠；可測定巖石 Vp 和 Vs ② 飽和煤油法 原理：通過測孔隙中飽和的煤油 Vo→ 測 Vp 步驟：稱出干巖樣空氣中重： w1 稱出干巖樣飽和煤油后在空氣中重： w2 則巖樣： opwwV?12 ??特點(diǎn)：簡單；煤油易揮發(fā) → 產(chǎn)生誤差 (2)巖石孔隙體積 Vp的測定 (2)巖石孔隙體積 Vp的測定 ③ 流體加和法 原理：由測定的流體 V 求巖石 Vp 分別測出巖樣中油、氣、水的體積 V0、 Vg、 Vw，則 Vp： gowp VVVV ???特點(diǎn)：油氣體積不易測準(zhǔn)，誤差大 ① 氦氣孔隙度儀法 原理與氣體孔隙度儀相同，也是利用 Boyle定律 (3)巖石顆粒體積 Vs的測定方法 (3)巖石顆粒體積 Vs的測定方法 ② 固體體積計(jì)法（固體比重計(jì)法） 測定時(shí)，將巖樣搗碎成顆粒放入底瓶，將立瓶倒置，在里面注入煤油，并使液面到達(dá)一定的刻度點(diǎn)，然后與底瓶連接起來裝好，由立瓶上的刻度直接可讀出顆粒的體積 Vs sppSSS???地質(zhì)方法 薄片法 通過鏡下觀察，統(tǒng)計(jì)出孔隙所占面積以及薄片所占的面積，從而確定巖石的孔隙度 測井法 中子測井、聲波測井、密度測井、微電極測井、微側(cè)向測井等，這些測井方法都是根據(jù)實(shí)測的測井曲線查相應(yīng)的孔隙度圖板求得巖石孔隙度 ?表征體積單元： 巖石參數(shù) K、 φ 隨著測定巖心 △ Vi 的變化而變化，當(dāng) K、 φ 趨于穩(wěn)定時(shí)的最小 △ Vi 則稱為表征體積單元，用 △ V0 表示 ?表征體積單元含義： 能代表油藏巖石物性參數(shù)的最小巖樣體積 ?巖石 K、 φ 等物性參數(shù)測定： ?一般砂巖用小巖心測定 ?縫、洞發(fā)育的巖石用全直徑巖心測定 五、孔隙度與表征體積單元 油藏開發(fā)過程中的受力變化 油氣層＝儲層骨架＋孔隙中流體 內(nèi)壓 —— （孔隙、流體、地層壓力 ) 骨架流體地上覆巖柱 Po r PPP ?? )(六、儲層巖石的壓縮性 外壓 —— 上覆巖石靜壓與水平方向圍壓 油藏開發(fā)過程中的受力變化 ? 開發(fā)中，油藏內(nèi)壓力不平衡： 流體采出 → p 地層 ↓→ 地層中骨架 △ p 內(nèi)外 ↑ → 顆粒受擠壓排列更緊密 → 孔隙縮?。??↓ ） → 地層流體排出 → 孔隙中流體膨脹 → 地層流體排出 ? 開發(fā)中的能量變化： ★ 巖石和流體彈性能量釋放是油藏初期開發(fā)的重要驅(qū)動能量 六、儲層巖石的壓縮性 油藏壓力釋放過程 巖石骨架發(fā)生彈性變化及彈性能釋放過程 孔隙流體發(fā)生彈性變化及彈性能釋放過程 ＝ ＋ 巖石的壓縮系數(shù) Cf(pressibility) 巖石 Cf 定義或物理意義： 當(dāng)儲層壓力 下降單位壓力 時(shí)，單位體積的巖石中 孔隙體積的減少量 或 巖石孔隙體積變化率。 美國定義 ★ 巖石壓縮系數(shù)一般在 1～ 2 106/MPa ★ Cf描述巖石的壓縮性，也反映其形變具有的驅(qū)油能力 pVVC pbf ??? 1Vp＝ φV b → Cf＝ φ C p 或 pVVC ppp ??? 1pVCVV bfpof ?????pVVCpbf ??? 1(1)巖石壓縮的彈性驅(qū)油量 巖石驅(qū)油量＝巖石形變引起的 Vp 減小值，即： 六、儲層巖石的壓縮性 地層彈性驅(qū)油量 地層彈性驅(qū)油量＝油層單位壓降時(shí)驅(qū)出的油總量 ＝巖石壓縮的彈性驅(qū)油量 ＋流體膨脹的彈性驅(qū)油量 即： △ Vo＝ △ Vof＋ △ VoL (2)流體膨脹的彈性驅(qū)油量 流體壓縮 (CL)系數(shù)定