油层物理 第二章(孔隙度和孔隙结构)
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油层物理所有名词解释
油层物理名词解释1.粒度组成：指构成砂岩的各种大小不同颗粒的百分含量，常用重量百分数表示。
2.岩石比面：单位体积岩石内岩石骨架的总表面积或孔隙内表面积。
3.孔隙度：岩石中孔隙体积Vp（或岩石中未被固体物质充填的空间体积）与岩石总体积Vb的比值。
4.孔喉比：孔隙直径与吼道直径的比值。
5.岩石绝对孔隙度:岩石的总孔隙度Va与岩石外表体积Vb之比。
6.岩石的有效孔隙体积：是指在一定压差下被油气饱和并参与渗流的连通孔隙体积。
7.岩石流动孔隙体积：是指在含油岩石中，流体能在其内流动的孔隙体积Vff。
相比有效孔隙度：排除了死孔隙和那些为毛管力所束缚的液体所占的孔隙，还排除了岩石表面液膜的体积。
8.岩石压缩系数：当油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。
9.地层综合弹性压缩系数：地层每下降单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积的变化值。
10.弹性可采储量：地层压力从原始地层压力Pi下降至原油泡点压力(饱和地层压力)Pb时，可采出的流体量。
11.饱和度：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。
12.原始含油饱和度：油藏投入开发以前多测出的储层岩石孔隙空间中原始含油体积Voi与岩石孔隙体积Vp的比值。
13.原始含水饱和度/束缚水饱和度：油藏投入开发以前储层岩石孔隙空间中原始含水体积Vwi与岩石孔隙体积Vp的比值。
14.目前油气水饱和度：油田开发的不同时期，不同阶段所测得的油气水饱和度，也称为含油，含气，含水饱和度。
15.残余油饱和度：随着油田开发油层能量衰竭，即是经过注水后还会在地层孔隙中存在着尚未驱尽的原油，他在岩石孔隙中所占的体积分数。
16.岩石绝对渗透率：当岩石全部孔隙中百分百还有某种单相流体，并且流体与岩石不发生化学和物理的作用，发生层流流动时的渗透率。
17.达西定律：单位时间内流体通过多孔介质的流量与加在多孔介质两端的压力差和介质中的截面积成正比，与多孔介质的长度和液体的粘度成反比。
chp1-2油层物理孔隙度
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
（4）水银法
原理：将岩样放入汞中，通过排除汞的体积确定岩样 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。 适用对象：没有大的溶孔、溶洞的岩样。
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
2. 岩石孔隙体积Vp的测定
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
岩石孔隙度的测定
孔隙度与表征性体积单元 储层岩石的压缩性
五、孔隙度与表征体积单元
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
五、孔隙度与表征体积单元
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。
表征体积单元：岩石参数K、f 随着测定岩心△Vi的变化而变 化，当K、 f 趋于稳定时的最小 △ Vi 则称为表征体积单元，用 △V0表示。
岩石Vp 是十分重要的储层参数，除计算孔 隙度外，在油藏工程研究及各种动态试验（流动试 验，驱替试验，提高采收率微观机理研究试验等） 中都要用到Vp 参数。
方法：
气体孔隙度仪 饱和煤油法 流体加和法
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
（1）气体孔隙度仪器
*实验
——矿场上
广泛采用 原理：据波义尔
KG
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
（3）流体加和法
原理：由测定的流体体积间接求出岩石Vp。 分别测出岩样中油、气、水的体积，
则: Vp＝∑ Vo＋ Vg ＋ Vw
特点：油气体积不易测准，误差大。
3. 岩石骨架体积Vs的测定 方法：
孔隙度仪 固体体积法
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
油层物理教学大纲(杜建芬)全文剖析
可编辑修改精选全文完整版油层物理教学大纲（杜建芬）-西南石油大学油气田油气井考研内部题库《油层物理》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：Petrophysics2、课程类别：专业基础课程3、课程学时：总学时48，实验学时84、学分：35、先修课程：石油地质、物理化学、工程流体力学6、适用专业：石油工程、资源勘查工程及相关专业7、大纲执笔：石油工程教研室杜建芬8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定(修订)时间：2006.10二、课程的目的与任务：《油层物理》是石油工程、资源勘查工程等专业必修的一门重要的专业基础课，是一门建立在实验基础上的、实践性很强的课程，是学好其它后续专业课程如渗流力学、油藏工程、油藏数值模拟、采油工程、试井分析、保护储层技术、天然气工程、提高采收率等的非常关键的课程。
其主要目的与任务是培养学生的实验动手能力，掌握有关储层岩石和储层流体的基本物理性质以及多相流体在储层岩石中的基本渗流机理。
三、课程的基本要求：1、要求学生能准确理解、牢固掌握、正确运用本课程涉及到的基本概念、基本理论和基本方法。
2、要求学生掌握油层物理相应的实验技能，包括各种物性参数的实验测定原理，实验数据的处理方法等。
四、教学内容、要求及学时分配：(一)理论教学（42学时）绪论（2学时）教学内容：一、学科发展概况二、研究对象三、研究内容四、研究目的五、研究方法六、课程的特点和要求七、参考书●教学要求：了解油层物理的学科发展、研究对象、内容和方法，明确学习目和方法。
第一章储层岩石的物理特性（14学时）●教学内容及学时分配：第一节储层岩石的骨架性质（3学时）一、岩石的粒度组成二、岩石的比面第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性（4学时）一、储层岩石的孔隙结构二、岩石的孔隙度三、影响岩石孔隙度大小的因素四、岩石孔隙度的测定方法五、孔隙度与表征体积单元六、储层岩石的压缩性第三节储层岩石的流体饱和度（1学时）一、流体饱和度的概念二、几个重要的饱和度三、流体饱和度的测定方法第四节储层岩石的渗透性（3学时）一、达西定律及岩石的绝对渗透率二、岩石绝对渗透率的测定原理三、岩石渗透率的实验室测定四、影响岩石渗透率的因素五、岩石渗透率的估算第五节储层岩性参数的平均值处理方法（1学时）一、岩石物性参数的算术平均法二、岩石物性参数的加权平均法三、岩石物性参数的渗流方程平均法第六节储层岩石的其它物理性质（自学）一、储层岩石的热学性质二、储层岩石的导电性三、储层岩石的声学特性四、储层岩石的放射性第七节储层岩石的敏感性（2学时）一、胶结物及胶结类型二、胶结物中的敏感性矿物三、储层敏感性评价方法●教学要求：明确储层岩石的骨架结构和孔隙结构的复杂性；掌握各种岩石物性参数的基本定义、影响因素及测定方法；明确储层伤害机理及评价方法。
油层物理2.4
N=Ahφ(1-Swc)ρo /Bo
(3).例题：P122
(t)
2.2 残余油饱和度(residual oil saturation)
2.2.1 残余油
§2.4
被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔 隙中的油
2.2.2 残余油饱和度
残余油体积占储层孔隙体积的百分数
2.1.3 剩余油
未被工作剂驱扫或波及到的油
§2.4
(2).离心法
3.1.3 动态方法－－岩心流动实验
3.2 矿场方法
3.2.1 测井资料解释法
§2.4
(1).电阻率测井
(2).脉冲中子俘获法
3.2.2 试井方法
(1).压力降落试井
§2.4
(2).压力恢复试井
(3).干扰试井
3.2.3 示踪剂方法
§2.4
(1).岩石的孔隙结构
岩石孔隙小，连通性差，则束缚水饱和度高。
§2.4
(2).岩石渗透率
岩石渗透率越低，束 缚水饱和度越高。
(3).泥质含量
§2.4
(4).润湿性
2.1.4 储量计算
(1).原始含油饱和度
§2.4
Soi =1- Swc
(2).储量计算：
N=Ahφ(1-Swc )/ Bo
或
(m3)
2.1.4 应用－－计算采收率
3 油气水饱和度测定方法 常规岩心分析 实验室 方法 特殊岩心分析 静态分析 动态分析 矿场方法
§2.4
测井方法
示踪剂方法 油藏工程方法
3.1 实验室方法
3.1.1 常规岩心分析
§2.4
(1).蒸馏抽提法
(2).常压干馏法
3.1.2 特殊岩心分析 (1).半渗隔板法
油层物理2.7 油层物理课件
2 储层岩石的声学性质
声波：在岩石中传播的声波有纵波与横波之分。
声波测井
(1).纵波速度
vp
1
(2).横波速度
1
vs u /
(3).威利公式
t tm
t f tmLeabharlann 3 储层岩石的导电性§2.7
岩石的导电性指岩石传导电流的性质。 岩石的电阻率表示岩石阻止电流通过的能力
RA
L
岩石的电阻率是由其矿物组成、孔隙度、含油和含水饱和度、 水的化学组成以及岩石的温度决定的，与地层的几何尺寸、形状 无关。
4 储层岩石的放射性
放射性测井
§2.7
(1).通过对岩石放射性的研究，可以确定储层岩石的类型以 及有效的生、储、盖层，从而为勘探开发提供依据。
(2).判断出岩心在地层中的位置深度。
第二章 储层岩石的物理性质
§2.1 砂岩的骨架性质 §2.2 储层岩石的孔隙性 §2.3 储层岩石的渗透性 §2.4 储层流体饱和度 §2.5 岩石的胶结物及胶结类型 §2.6 毛管渗流模型及其应用 §2.7 储层岩石的其他物理性质
温度传导系数α与比热容C和热传导系数λ之
间的关系：
c
§2.7
油层物理知识点总结
油层物理知识点总结一、油气储层的物理性质1. 储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质是指岩石在外部作用下表现出来的物理特征，主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构、孔隙连通性等。
储层岩石的物理性质直接影响着岩石的储集能力和渗流性能。
孔隙度是指储层岩石中孔隙空间所占的比例，其大小直接影响着岩石的储集能力。
渗透率是指流体在岩石中运移的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和岩石孔隙结构的影响。
孔隙结构是指储层岩石中孔隙的形态和大小分布特征，它直接影响着岩石对流体的储集和运移能力。
孔隙连通性是指储层岩石孔隙之间的互相连接程度，对于流体的渗流性能具有重要影响。
2. 储层流体的物理性质储层流体的物理性质包括油气的密度、粘度、饱和度、渗透率等。
油气的密度是指油气的质量与体积的比值，它直接影响着油气在地下的运移和驱替过程。
粘度是指液体的内摩擦力，它直接影响着油气在储层中的流动能力。
饱和度是指储层岩石中的孔隙空间中含有流体的比例，它直接影响着储层中的流体储集能力。
渗透率是指储层流体在岩石孔隙中渗流的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和流体的物理性质的影响。
3. 储层的物理模型储层的物理模型是指将储层岩石和流体的物理性质用数学模型来描述，以便进行评价和预测储层的性质和行为。
常见的储层物理模型包括孔隙模型、细观模型、孔隙介质模型等。
这些模型可以帮助地质学家和工程师更好地理解和分析储层的物理性质，为油气田的勘探和开发提供科学依据。
二、油层物理测井技术1. 测井装备和工具油层物理测井是研究储层的物理性质和流体性质的一种技术，主要通过在井孔中使用测井装备和工具来获取储层的物理数据。
常见的测井装备和工具包括γ射线测井仪、自感应测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪等。
这些测井装备和工具可以在井孔中获取储层的物理数据，并通过数据处理和解释来分析和评价储层的性质。
2. 测井曲线及解释测井曲线是指通过测井仪器在井孔中获取的物理数据所绘制出来的曲线，主要包括γ射线曲线、自感应曲线、声波曲线、电阻率曲线等。
油层物理ppt2
34 2320～2329 5.76 11.70 11.10 8.10 6.90 5.90 5.20 12.00 15.00
36 2320～2329 7.68 3.40 7.70 17.30 12.10 10.90 10.20 28.00 10.00
10
尖峰越高，粒度 组成越均匀
曲线越陡，粒度 组成越均匀
适用 颗粒直径为10～50μm；
条件 颗粒的质量浓度不应超过1%。
8
各粒级的平均直径： di
1 di
1 2
1 di
1 d i 1
di —— i级颗粒的平均直径,mm；
Di —— i级颗粒直径的上限,mm； di+1 —— i级颗粒直径的下限,mm。
9
(3)粒度组成的表示方法及评价方法
筛孔 尺寸 (mm) 8.00 6.72 5.66 4.76 4.00 3.36 2.83 2.38 200 1.68 1.41 1.19 1.00 0.84 0.71 0.59
筛孔数 /cm2
1 1.4 2.0 2.9 4.0 5.3 7.3 9 12.25 16 25 36 40 64 81 121
12
②分选系数 具体作法： 以累计质量25%,50%和75%三个特
征点,将累计分布曲线划分为四段。 特拉斯克(P.D.Trask)公式：
S— 分选系数；
S d75 d25
d75— 累计分布曲线上,累计质量为75%处对应的粒级直径；
d25—累计分布曲线上,累计质量为25%处对应的粒级直径。
S=1～2.5
4
6.6
偏度
SK
16 84 250 2 84 16
油层物理学(复习)
砂岩储集岩的孔隙类型
粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 粒间孔：砂岩中主要和普遍的孔隙类型。以此为主的岩石， 粒间孔：砂岩中主要和普遍的孔隙类型。以此为主的岩石， 通常孔喉大、渗透性好。经历成岩作用会有变化。 通常孔喉大、渗透性好。经历成岩作用会有变化。 溶蚀孔：岩石中易溶物质（如碳酸盐、长石、硫酸盐等矿物） 溶蚀孔：岩石中易溶物质（如碳酸盐、长石、硫酸盐等矿物） 的溶解形成，其类型与溶蚀组分密切相关。 的溶解形成，其类型与溶蚀组分密切相关。具溶蚀孔隙的砂 岩储集性变化大，主要取决于溶蚀孔隙和喉道的大小、分布 岩储集性变化大，主要取决于溶蚀孔隙和喉道的大小、 以及连通性；孤立的溶孔不会改善渗透能力。 以及连通性；孤立的溶孔不会改善渗透能力。 微孔隙：粘土矿物间、杂基内有大量的微孔隙。其特征常常 微孔隙：粘土矿物间、杂基内有大量的微孔隙。 是高比面、小孔径；低渗透性和高含水饱和度。 是高比面、小孔径；低渗透性和高含水饱和度。 裂隙：对储集空间的贡献一般不大， 裂隙：对储集空间的贡献一般不大，但它将提高任何一种储 集岩的渗滤能力。 集岩的渗滤能力。
（2）厚度加权平均法
φ =
孔隙度频率分布与累积频率分布曲线
∑
n
i=1 n
φ hi
hi
∑
i=1
∑
φ =
n
2. 油层的平均孔隙度
j =1
φ jS
S
j
第二节 储集岩的孔隙度 影响岩石孔隙度大小的因素
碎屑岩
1.岩石的矿物成份（成分比例、抗风化性、 1.岩石的矿物成份（成分比例、抗风化性、稳 岩石的矿物成份 定性、颗粒形状） 定性、颗粒形状） 2.粒度和分选性 2.粒度和分选性 3.胶结物含量 胶结物含量、 3.胶结物含量、成分及胶结类型 4.埋藏深度 4.埋藏深度
油层物理学
油层物理学 Petro-physics
油藏物理学——绪论
讲课思路
一. 学习油藏物理的重要性 二. 研究的对象及内容 三. 研究方法 四. 本课程的发展历程 五. 本课程与其他课程间的关系 六. 学习要求 七. 参考书
油藏物理学——绪论
讲课内容
绪论 第一章 储油岩石的物理性质 第二章 储层流体的高压物性 第三章 油藏岩石的渗流特征 第四章 提高原油采收率机理
讨论的内容：
主要介绍岩石的粒度及比面的基本概 念、测定方法以及它们之间的关系。
基本点：粒度、粒度组成、比面的基本概念； 重 点：分析及测定； 难 点：分析方法； 疑 点：其它性质（如胶结物）。
油藏物理学——岩石粒度组成与比面
一．岩石的粒度(granularity, particle size, grain size)、粒度的组成(granularity composition)：
a．原理 principle：
根据不同大小的颗粒在液体中具有不同的沉
降速度，其大小可按斯托克斯公式计算：
V
gd
2
（
s
1）
18 l
g :重力加速度cm/s2 ； d：颗粒直径cm；
ν：运动粘度cm2/s； ρs：颗粒密度g/cm3； ρl：液体密度 g/cm3； V：颗粒运动速度cm/s.
问题的提出：
砂岩储集层，其骨架是由性质不同、形状各 异、大小不等的砂岩颗粒经胶合而成，因此颗粒 的大小、形态、排列方式、胶结物的数量、性质 及胶结方式必将影响储集层的性质。而岩石的粒 度和比面是反映岩石骨架构成的最重要的指标， 也是划分储层、评价储层的重要物性参数。
油藏物理学——岩石粒度组成与比面
100
油藏物理学——绪论
讲课思路
一. 学习油藏物理的重要性 二. 研究的对象及内容 三. 研究方法 四. 本课程的发展历程 五. 本课程与其他课程间的关系 六. 学习要求 七. 参考书
油藏物理学——绪论
讲课内容
绪论 第一章 储油岩石的物理性质 第二章 储层流体的高压物性 第三章 油藏岩石的渗流特征 第四章 提高原油采收率机理
讨论的内容：
主要介绍岩石的粒度及比面的基本概 念、测定方法以及它们之间的关系。
基本点：粒度、粒度组成、比面的基本概念； 重 点：分析及测定； 难 点：分析方法； 疑 点：其它性质（如胶结物）。
油藏物理学——岩石粒度组成与比面
一．岩石的粒度(granularity, particle size, grain size)、粒度的组成(granularity composition)：
a．原理 principle：
根据不同大小的颗粒在液体中具有不同的沉
降速度，其大小可按斯托克斯公式计算：
V
gd
2
（
s
1）
18 l
g :重力加速度cm/s2 ； d：颗粒直径cm；
ν：运动粘度cm2/s； ρs：颗粒密度g/cm3； ρl：液体密度 g/cm3； V：颗粒运动速度cm/s.
问题的提出：
砂岩储集层，其骨架是由性质不同、形状各 异、大小不等的砂岩颗粒经胶合而成，因此颗粒 的大小、形态、排列方式、胶结物的数量、性质 及胶结方式必将影响储集层的性质。而岩石的粒 度和比面是反映岩石骨架构成的最重要的指标， 也是划分储层、评价储层的重要物性参数。
油藏物理学——岩石粒度组成与比面
100
油层物理(1)(1)
流动孔隙度：岩石中能够在一般压差下流动的那一部分流体体积与岩石总体积之比绝对孔隙度：岩石中未被碎屑物质或填隙物充填的空间与岩石总体积之比连通孔隙度：岩石中相互连通的孔隙体积与岩石总体积之比。
孔隙结构：岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小分布及相互连通关系。
储集岩的孔隙结构：岩石所具有的空隙和喉道的几何形状，大小分布及相互连通关系。
毛细管压力：气液分界面以下的液相压力与气液分界面以上的气相压力的压力差地层石油的饱和压力：油层温度下全部天然气溶解于石油中的最小压力。
地层原油饱和压力：油层温度下全部天然气溶解于原油中的最小压力。
临界凝析压力：两相共存的最高压力。
饱和压力Ps：油层温度下全部天然气溶解于石油中的最小压力。
饱和度中值压力：是指非润湿相饱和度为50%时对应的毛管压力。
排驱压力;实验室中用非润湿相排驱润湿相时，非润湿相进入最大连通孔喉所相应的毛细管压力。
绝对渗透率：当岩芯全部孔隙为单相流体所充填并在岩芯中流动，岩石与液体不发生化学和物理化学作用下流体的流动能力。
相渗透率（有效）：岩石孔隙中为多相流体饱和时，其中某一项流体的渗透率。
或饱和着多相的孔隙介质对其中某一流体的传导能力。
相对渗透率;相渗透率与绝对渗透率的比值。
岩石的有效渗透率;当岩石孔隙中饱和两种或两种以上的流体时，岩石让其中两种流体通过的能力。
或多相流体通过岩石时，所测出的某一相流体的渗透率，当岩石中为一相流体充满时所测得的岩石渗透率叫有效渗透率。
有效渗透率：多相流体通过岩石时，所测出的某一相流体的渗透率。
非润湿相最大相对渗透率点：表示油或气在多相流动中可能获得的最大相渗透率值。
临界水饱和度：润湿相开始流动时对应的饱和度。
交叉点饱和度：该点表示一油（或气）水饱和度值时，两种流体的相对渗透率相等。
非润湿相残余饱和度：或称残余油气饱和度，它用此度量当多相流体流动时，其中的非润湿相停止流动时所对应的饱和度。
非润湿相残余饱和度;岩芯中所残余的非润湿相液体占总的饱和非润湿液体的百分数。
油层物理
第一章 储层岩石的物理性质
第三节 储层岩石的流体饱和度
干馏出的水量与时间的关系
水的校正
第一章 储层岩石的物理性质
第三节 储层岩石的流体饱和度
一般： So地面≠So地下
第一章 储层岩石的物理性质
第四节 储层岩石的渗透性
1.达西定律 1-1断面总水头： 2-2断面总水头：
其折算压力分别为：
第一章 储层岩石的物理性质
第一章 储层岩石的物理性质
第二节 储层岩石的孔隙性
5.岩石的压缩系数（compressibility coefficient) 5.1 岩石压缩系数Cf：
Cf 1 Vp Vf P
1/MPa
单位体积油藏岩石，当压力降低1MPa时，孔 隙体积的缩小值。 一般 Cf=（1-2）×10-4 1/MPa
第一章 储层岩石的物理性质
第一节 储层岩石的骨架性质
2.4 据粒度组成确定岩石比面 设岩石孔隙度为φ，由不等直径的球形颗粒组成：
取岩石体积=1cm3，设各颗粒密度相同：
体积%=质量% 颗粒体积=（1－φ）
第一章 储层岩石的物理性质
第一节 储层岩石的骨架性质 直径为di的颗粒的总表面积：
单位体积岩石中所有颗粒的总表面积：
影响气体滑动效应的因素：平均压力、气体的相对分子质量。
第一章 储层岩石的物理性质
第四节 储层岩石的渗透性
4.气测渗透率的特点： ⑴在不同的平均压力下，用同一气 体测得的Kg不同； ⑵同一平均压力下，不同的气体测 得的Kg不同； ⑶不同气体的Kg∽ 的直线交纵坐标 于一点，该点的Kg与液测的K等价，称为 克氏渗透率，记为K∞。
第四节 储层岩石的渗透性
达西的意义：
1cm3 / s 1厘泊1cm 1达西= 1cm2 1大气压
油层物理 第二章 (1) 渗流基本概念和定律-1汇总
A：渗流横截面积，cm2；
ΔPr：两渗流截面间的折算压力差，105Pa（大气压）； ΔL：两渗流截面间的距离，cm；
μ ：流体粘度，mPa.s。
（1）式可变形写为：
Pr Q L KA
动力 阻力
（2）
实验时如砂岩水平放置，折算压力就等于实测压力，
则（1）式写为：
K P Q A L
（3）
法或数值法求解，分析其规律和实际解的意义。
• 因此渗流中概念多、公式多，要求在学习时深刻理解基本概念， 掌握基本公式，熟练应用基本方法，在此基础上培养解决实际
渗流问题的能力。学习时须善于思考，善于总结、分析、对比。
第一节 渗流的基本概念和基本规律
• 油气储集层 • 渗流过程中的力学分析及驱动类型
• 渗流的基本规律和渗流方式
第一节 渗流的基本概念和基本规律
四、基本渗流方式
1.单向流
• 流体质点沿同一方向运动
• 如三面封闭的栅状油藏
Pe
1）特点：流线是彼此平行的直 线，在垂直于流线的任一截面 上速度相等
x
2）达西定律表达式
K dP v dx
2.平面径向流
– 流体从平面上向井点汇集 1）特点：二维流动 2）达西定律表达式：
vx K K K P x P y P z
直角坐标
vy vz
球坐标
K dP vr dr
• 非线性渗流规律
• 在低速下的渗流规律
• 两相渗流规律
第一节 渗流的基本概念和基本规律
一、油藏类型
（一）层状油藏
• 往往存在于海相沉积和内陆盆地沉积中，厚度较小，分布 面积大、多油层、多旋回 • 水动力特点：流动只在平面进行，忽略垂向上流体的运动 和物质交换。
油层物理复习题及答案
油层物理复习题及答案油层物理是石油勘探开发中的重要学科之一，它涉及到油藏的地质特征、流体性质以及岩石物理参数等方面的研究。
掌握油层物理的知识对于石油工程师来说至关重要，因此在复习过程中，我们需要掌握一些常见的油层物理复习题及其答案。
1. 什么是孔隙度？如何计算孔隙度？孔隙度是指油藏岩石中孔隙的占据空间的比例。
计算孔隙度的方法有多种，其中最常用的是孔隙度公式：孔隙度（φ）= 孔隙体积（Vp）/ 样品体积（Vr）其中，孔隙体积可以通过测量样品的饱和后体积与干燥前体积之差来计算，样品体积可以通过测量样品的尺寸来计算。
2. 什么是饱和度？如何计算饱和度？饱和度是指油藏岩石中孔隙中被流体（通常是石油或水）占据的比例。
计算饱和度的方法有多种，其中最常用的是饱和度公式：饱和度（S）= 饱和体积（Vf）/ 孔隙体积（Vp）其中，饱和体积可以通过测量样品的饱和后体积与干燥前体积之差来计算，孔隙体积可以通过测量样品的尺寸来计算。
3. 什么是渗透率？如何计算渗透率？渗透率是指岩石中流体（通常是石油或水）在单位时间内通过单位面积的能力。
计算渗透率的方法有多种，其中最常用的是达西定律：渗透率（K）= 流体的体积（V）× 流体的黏度（μ）/ 流体通过岩石的压力差（ΔP）× 岩石的长度（L）× 岩石的横截面积（A）其中，流体的体积可以通过测量流体的质量和密度来计算，流体的黏度可以通过实验测量得到，流体通过岩石的压力差可以通过实验测量得到，岩石的长度和横截面积可以通过测量得到。
4. 什么是孔隙度、饱和度和渗透率之间的关系？孔隙度、饱和度和渗透率是油藏物理性质的重要参数，它们之间有着紧密的关系。
孔隙度决定了岩石中可容纳流体的空间大小，饱和度则表示了岩石中实际被流体占据的比例，而渗透率则决定了流体在岩石中的流动能力。
在实际应用中，通过测量孔隙度和饱和度，可以进一步计算出渗透率，从而评估油藏的产能和开发潜力。
高等油藏物理 第2章-油层物理
其中：Vl-----孔隙中流体的体积； Vp-----孔隙体积； Vf-----岩石外表体积； φ-----岩石的孔隙度； Sl------流体饱和度；
1.2
含油、含水、含气饱和度
含油饱和度：
So=Vo/Vp
含水饱和度：
Sw=Vw/Vp 含气饱和度： Sg=Vg/Vp 关系： So +Sw +1 克林肯伯格实验
(1).同一岩石，在同一平均压力下，用不同气体测得的渗透率不同； (2).同一岩石，不同气体测得的渗透率和平均压力的直线关系交 纵坐标于一点，该点对应的气体渗透率与同一岩石的液体渗透率 等价，该渗透率称为等价液体渗透率，又称克林肯伯格渗透率。
2.3.2 概念
1 储层岩石的热学性质
1.1 岩石的热容
(1).定义： 将储层岩石温度升高１Ｋ所需的热量称为岩石 的热容
(2).比热容
把１kg岩石的温度升高１ｋ所需的热量叫比热容
Qh c m(t t 0 )
1.2
岩石的导热性
(1). 定义：
热量从岩石较热部分传播至较冷部分的能力，它可用热传 导系数来描述。
第二章 储层岩石的物理性质
§2.1
§2.2 §2.3 §2.4
砂岩的骨架性质
储层岩石的孔隙性 储层岩石的渗透性 储层流体饱和度
§2.5
§2.6
岩石的胶结物及胶结类型
毛管渗流模型及其应用
§2.1
油藏岩石类型：
(1).砂岩(碎屑岩)：
砂岩的骨架性质
储集和流动空间－－孔隙
(2).灰岩(碳酸盐岩)：方解石、白云石
3 A H 1 S b 14 L Q (1 ) 2
§2.2 储层岩石的孔隙性
油层物理2-2 第二节 储层岩石的孔隙结构及孔隙性
23
四、岩石孔隙度
注意：流动孔隙度Φff与有效孔隙度Φe的区别
Φff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）
Φff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 Φe反映原始地质储量，Φff反映可采储量
6
1）按成因分类 （6）溶蚀孔隙：溶蚀孔隙是由岩石中的碳酸盐、 长石、硫酸盐或其他可溶性成分溶蚀后形成的。
类型
原生式 沉积 粒间孔
成因
沉积作用
储渗特征
大，多，储渗能力好
纹理和层理缝 溶蚀孔
沉积作用 溶解作用
压溶作用 地应力作用 岩石裂缝等 复合成因
小，少，储渗能力差 小，少，储集能力好
小，多，储集能力差 小，少，渗透能力好 小，少，储渗能力一般 小，少，储渗能力差
微毛管孔隙 有效孔隙 有效孔隙
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 总孔隙 “死孔隙”是无效的孔隙空间
孤立孔隙
无效孔隙
孤立孔隙(死孔隙)
微毛管孔隙
12
二、岩石孔隙结构 岩石的孔隙结构包括孔隙的大小、形状、孔间连 通情况、孔隙类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特 征和它的构成方式。 岩石的孔隙结构直接影响到岩石的储集特性和渗 流特性，它是研究岩石的孔隙度和渗透率的基础。 岩石的孔隙结构由孔隙和喉道两部分组成。孔隙 主要起储存流体的作用，而喉道主要影响岩石的 渗透性。
7
次生式 沉积
晶体次生晶间孔 裂缝孔隙 颗粒破裂孔
混合 孔隙
杂基微孔隙等
云质不等粒岩屑砂岩，粒间孔与微缝
四、岩石孔隙度
注意：流动孔隙度Φff与有效孔隙度Φe的区别
Φff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）
Φff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 Φe反映原始地质储量，Φff反映可采储量
6
1）按成因分类 （6）溶蚀孔隙：溶蚀孔隙是由岩石中的碳酸盐、 长石、硫酸盐或其他可溶性成分溶蚀后形成的。
类型
原生式 沉积 粒间孔
成因
沉积作用
储渗特征
大，多，储渗能力好
纹理和层理缝 溶蚀孔
沉积作用 溶解作用
压溶作用 地应力作用 岩石裂缝等 复合成因
小，少，储渗能力差 小，少，储集能力好
小，多，储集能力差 小，少，渗透能力好 小，少，储渗能力一般 小，少，储渗能力差
微毛管孔隙 有效孔隙 有效孔隙
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 总孔隙 “死孔隙”是无效的孔隙空间
孤立孔隙
无效孔隙
孤立孔隙(死孔隙)
微毛管孔隙
12
二、岩石孔隙结构 岩石的孔隙结构包括孔隙的大小、形状、孔间连 通情况、孔隙类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特 征和它的构成方式。 岩石的孔隙结构直接影响到岩石的储集特性和渗 流特性，它是研究岩石的孔隙度和渗透率的基础。 岩石的孔隙结构由孔隙和喉道两部分组成。孔隙 主要起储存流体的作用，而喉道主要影响岩石的 渗透性。
7
次生式 沉积
晶体次生晶间孔 裂缝孔隙 颗粒破裂孔
混合 孔隙
杂基微孔隙等
云质不等粒岩屑砂岩，粒间孔与微缝
油层物理 第二章(孔隙度和孔隙结构)
矿物成分——富火山碎屑物质的储层物性较差（与火山物质性质较软易被挤 压形成假杂基及其易蚀变有关）
粒级——从粉砂岩到细砂岩直到砾岩均可成为油气储层。远源砂体如三角洲 前缘粉砂岩、中－细砂岩分选好杂基少，物性好，近源砂体如扇三角洲、水 下扇、冲积扇粒度粗，分选差，物性条件较差。
沉积相——水动力能量不同导致岩石结构和孔隙结构不同
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
组构选择性孔隙——粒间孔
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
组构选择性孔隙——粒间孔
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
组构选择性孔隙——粒间孔
Vb
Vb
g
测量内容：
1.岩石外表体积（或岩石密度） 2.岩石颗粒体积（或颗粒密度） 3.岩石孔隙体积
Vb：岩石体积 Vp：岩石孔隙体积 Vg：岩石颗粒体积 ρb：岩石密度 ρg：岩石颗粒密度
由于
Vb Vg Vp 所以测出任意的两项即可。
目前用于孔隙度测定的仪器（或实验装置）有很多，有单独为测量一个 项目而设计的，也有组合两个项目而设计的。
三、孔隙大小分类
孔隙类型 孔隙直径( mm ) 缝隙宽度(mm )
缝隙特征
超毛细管孔隙
＞0.5
＞0.25
流体在空隙中可由于重力作用自由流动，如未胶结或 胶结疏松的砂和砂砾中孔隙
毛细管孔隙
0.5～0.0002
0.25～0.0001
孔隙中流体在重力下不起作用，但在一定的压差下可 使流体运动，如砂岩中的孔隙
受应力控制、组系分明，平整延伸，切割力强， 有的可见溶蚀现象
粒级——从粉砂岩到细砂岩直到砾岩均可成为油气储层。远源砂体如三角洲 前缘粉砂岩、中－细砂岩分选好杂基少，物性好，近源砂体如扇三角洲、水 下扇、冲积扇粒度粗，分选差，物性条件较差。
沉积相——水动力能量不同导致岩石结构和孔隙结构不同
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
组构选择性孔隙——粒间孔
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
组构选择性孔隙——粒间孔
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
组构选择性孔隙——粒间孔
Vb
Vb
g
测量内容：
1.岩石外表体积（或岩石密度） 2.岩石颗粒体积（或颗粒密度） 3.岩石孔隙体积
Vb：岩石体积 Vp：岩石孔隙体积 Vg：岩石颗粒体积 ρb：岩石密度 ρg：岩石颗粒密度
由于
Vb Vg Vp 所以测出任意的两项即可。
目前用于孔隙度测定的仪器（或实验装置）有很多，有单独为测量一个 项目而设计的，也有组合两个项目而设计的。
三、孔隙大小分类
孔隙类型 孔隙直径( mm ) 缝隙宽度(mm )
缝隙特征
超毛细管孔隙
＞0.5
＞0.25
流体在空隙中可由于重力作用自由流动，如未胶结或 胶结疏松的砂和砂砾中孔隙
毛细管孔隙
0.5～0.0002
0.25～0.0001
孔隙中流体在重力下不起作用，但在一定的压差下可 使流体运动，如砂岩中的孔隙
受应力控制、组系分明，平整延伸，切割力强， 有的可见溶蚀现象
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6
S108 9 50/64粒内 溶孔 （－）4x
组构选择性孔隙——晶间孔、铸模孔
铸模孔
晶间孔
残余鲕粒结构结晶白云岩
精品课件
细晶白云岩
组构选择性孔隙——晶间孔、铸模孔
白云石充填铸模孔产生的晶间孔
硬石膏充填铸模孔 粘结云岩中的铸模孔中被白云石和硬石膏充填
精品课件
原生粒间孔
粒内孔
粒间和粒内溶孔
组构选择性孔隙——粒间孔
普光2井的鲕模孔
精品课件
灰岩角砾
含油溶洞
T40合常规测井 研究古岩溶 的纵向发育 特征
储层：溶洞、溶缝
井高角度构造溶蚀缝,半充填状充满原油
灰岩角砾
含油溶洞
岩溶角砾岩，残留溶洞含油
精品课件
沙64井构造溶蚀立缝充填充满原油
沙47井5443m，构造裂隙半充填泥质
精品课件
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
精品课件
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
精品课件
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
精品课件
组构选择性孔隙——铸模孔
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
粉-细晶白云岩，由完好的白云石菱面体组成,晶间孔和晶间溶孔非常发育， 局部为超大溶孔，具很好的连通性好，长边 0.88 mm , （－）
精品课件
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
次生孔隙——粒内溶孔
精品课件
次生孔隙——粒间溶孔
精品课件
次生孔隙－超大孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）、超大孔
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）、超大孔
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
精品课件
古喀斯特与层序边界
精品课件
地表水的渗落洞
精品课件
多层通道
废弃的上部通道
下部的河流通道
精品课件
多层通道
废弃的上部通道
下部河流通道
精品课件
发育很好 的具有椭 圆形横剖 面潜流带 溶洞，这 种形态是 潜流带最 稳定的剖 面
大的渗流峡 谷底部仍显 示了椭圆形 渗流带洞穴 的残存形态， 原始渗流带 溶道的顶部 在潜水面下 降后被侵蚀。 （肯塔基 Crystal洞 穴中的 Collins Avenue）
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（生物铸模孔）
生物铸模孔
精品课件
——
次 生 孔 隙 晶 间 孔
精品课件
原生层间缝
精品课件
原生层间缝
精品课件
次生成岩缝
溶蚀缝
精品课件
次生成岩缝
精品课件
次 生 构 造 缝
精品课件
Choquette and Pr精a品y课件的碳酸盐岩孔隙分类
组构选择性孔隙——粒间孔
粒模
颗粒溶解而保留外形
铸模孔
晶模
晶体溶解而保留外形
生物模
生物溶解而保留外形
晶间
如晚期形成的高岭石、白云石等晶体间的孔隙
>2mm 多与表生淋滤作用有关
层间缝、收缩缝 成岩缝及其溶孔 构造缝及其溶孔
沉积作用形成
无方向性、缝细、延伸范围小、有的可见溶蚀 0.01->1mm 现象
受应力控制、组系分明，平整延伸，切割力强， 有的可见溶蚀现象 精品课件
粒间和粒内溶孔
精品课件
生物滩储层
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
海绵礁白云岩
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
晶孔和晶间溶孔
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
溶孔海绵礁屑灰岩。普光6井，10（78/137），2×10（-）
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
针孔粉—细晶白云岩，针孔为球粒选择性溶蚀作用的产物。普光6井，9 （70/121），5×10，（-）
T403井高角度构造溶蚀缝 半充填状充满原油
S67精品(5课46件1.61-5461.91)纵向溶蚀扩大缝）2－5mm宽
裂缝、缝合线发光
精品课件
溶洞、溶缝
密 度
面 孔 率 孔 径
FMI显示的溶孔特精征品（课件多为星点状和串珠状）
Sarawak 洞穴仓 – 世界上最 大的
600m x 400m x 100 m high
粒间孔
硬石膏充填 粒间孔
鲕精粒品课白件云岩
粒间孔
组构选择性孔隙——粒内孔
S108 10 2/69 粒 内溶孔 （－）4x
1
S108 孔
2
3
10 2/69 粒内溶 S108 10 31/69粒内溶 （－）4x 孔 （－）4x
4
S108 10 39/69 颗粒
边缘溶孔 （－）4x
S107 4 8/15部分 5 充填的生物体腔孔 （－）精4品x课件
第二章 储油（气）岩石的孔隙度 和孔隙结构
§1 储油（气）岩石的孔隙类型 §2 储油（气）岩石的孔隙度 §3 储油（气）岩石的裂隙（缝）率及其计算 §4 储油（气）岩石的孔隙结构
精品课件
§1 储油（气）岩石的孔隙类型
一、成因分类 1）原生孔隙：与沉积同时发生的孔隙 2）次生孔隙：沉积作用后由于各种变化所形成的孔隙 二、孔隙与岩石之间的组构分类 1）碎屑岩 2）碳酸盐岩
最紧密排列的单模式 最疏松排列的单模式 砂质砾岩的双模式
碎屑岩原生孔隙的 进一步划分
洪积砾岩的复模式
单模式 双模式 复合模式
双模式
单模式
精品课件
——
原 生 粒 间 孔 单 模 式
精品课件
原生粒间孔——单模式
精品课件
双模式原生粒间孔隙
精品课件
原生粒间精孔品课—件 —复模式
复模式原生粒间孔
精品课件
精品课件
碎屑岩孔隙类型表(中国油气储层研究—1994)
类
原生
孔
次生
洞 次生
原生
缝
次生
亚类
空间大小
特征
粒间孔
为粒间原生或其残余孔隙
粒内溶孔
如长石和岩屑等颗粒的大部、局部或粒内溶解
粒间溶孔
胶结物及其晶 内局部溶孔
杂基溶解
超大孔
如方解石等胶结物或其晶体内的局部溶解
<2mm
粘土杂基的局部溶解 由胶结物及颗粒一起被溶解所致
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
细晶白云岩，白云石呈完好的自形晶结构，晶间孔和晶体间溶孔、超大 溶孔较为发育。普光6井，8（13/130），5×10，（-）
精品课件
粉-细晶白云岩，由完好的白云石菱面体组成,晶间孔和晶间溶孔非常发育， 局部为超大溶孔，具很好的连通性好，长边 0.88 mm , （－）