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岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测定及应用

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岩石渗透率与孔隙结构特性的综合测试方法与数据处理

岩石渗透率与孔隙结构特性的综合测试方法与数据处理

岩石渗透率与孔隙结构特性的综合测试方法与数据处理岩石渗透率与孔隙结构特性是岩石物理学研究中的重要内容之一，对于石油、天然气等资源勘探与开发有着重要的指导意义。

本文将介绍一种综合测试方法与数据处理流程，用于准确评估岩石的渗透率和孔隙结构特性。

1. 初始准备为了能够有效地测试岩石的渗透率和孔隙结构特性，首先需要准备一些实验所需的设备和岩心样品。

设备包括渗透率测试仪器、压力计、温度计等，在实验之前需要对这些设备进行校准和调试。

岩心样品应当是具有代表性的岩石样品，以确保所得到的测试结果具有可靠性和准确性。

2. 渗透率测试方法2.1 渗透率理论基础岩石渗透率是描述岩石孔隙连通性的一个物理量，通常用于评估岩石中流体的渗透性和储集性。

根据多孔介质流体力学理论，岩石渗透率可以通过达西定律计算得到：K = Q × L / (A × ΔP)其中，K表示岩石的渗透率，Q是流体流动的体积流量，L是流体通过岩石样品的长度，A是岩石样品的横截面积，ΔP是流体在岩石中的压力差。

2.2 渗透率测试步骤首先，将岩石样品放置在渗透率测试仪器中，对其进行预处理，包括清洗和保养，以保证测试的准确性。

然后，通过施加一定压力差来驱动流体在岩石中的流动，记录所施加的压力差和岩石样品上流体通过的体积。

根据达西定律的公式，可以通过计算岩石的渗透率。

3. 孔隙结构特性测试方法3.1 孔隙结构理论基础岩石的孔隙结构特性是指岩石中孔隙的分布、形态和孔隙度等特征。

孔隙结构对于岩石的渗透率和储集性具有重要影响，因此需要对其进行准确测定。

现代科学技术常用的测试方法是基于数字图像处理和分析的技术，通过对岩石样品的图像进行处理，得到相关的孔隙结构参数。

3.2 孔隙结构特性测试步骤通过透射电镜、扫描电镜等设备对岩石样品进行图像采集。

采集到的图像可以通过数字图像处理软件进行进一步的处理和分析。

在处理过程中，可以利用阈值分割、形态学处理等方法来提取岩石中的孔隙信息，得到孔隙分布、孔隙体积分布等参数。

毛管力曲线及其应用

毛管力曲线及其应用


PB′ + ρ o gh = PB + ρ w gh
Pc
Pc = PB′ − PB
= (ρ w − ρ o )gh
= 2σ 1.2 cos θ r
毛管力=拉起的h高水柱产生的压力—油的浮力
2
三、油藏岩石的毛管力 Capillary pressure
毛管力： 毛管中弯液面两侧非湿相与湿相的压力差。
PC
=
0.96×105 Pa
三、油藏岩石的毛管力 Capillary pressure
(1)曲面的附加压力
Pc
=
2σ R
Pc
=
σ ⎜⎜⎝⎛
1 R1
+
1 R2
⎟⎟⎠⎞
R
=
r cosθ
Pc
=
2σ
cosθ r
毛管中球形弯页面
三、油藏岩石的毛管力 Capillary pressure
(2)柱面的附加压力 柱面：R1=r； R2=∞
=
PTwoσ og PTogσ wo
6、毛管力曲线的应用
W = cosθ wo = PTwoσ og cosθ og PTog σ wo
W→1：θwo越接近0°岩石越水湿； W→0 ：岩石水性越差； 适于W>0的情况.
6.4 确定驱油过程中任一饱和度 面上两相间的压力差
6、毛管力曲线的应用
6.5确定油藏过渡带内流体饱和度的分布
三、油藏岩石的毛管力 Capillary pressure
1、毛管中的液体上升现象
三、油藏岩石的毛管力 Capillary pressure
1.1 毛管插入水中
三相周界受力 ：
σ 2.3 − σ1.3 = σ1.2 cosθ
相对渗透率与毛管压力曲线在数值模拟中的应用讲解

相对渗透率与毛管压力曲线在数值模拟中的应用讲解

分布
油水毛管压力
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Sw
油水过渡带
Pc 大气压
二、毛管压力曲线在数值模拟中的应用
1、毛管压力在数值模拟中的作用
B、在数值模拟运算中提供驱动力或阻力
亲水油藏
水驱油：毛管压力为驱动力 油驱水：毛管压力为阻力
一、相对渗透率曲线在数值模拟中的应用
5、相对渗透率曲线应用过程中的一些问题
C、相渗曲线没有残余油饱和度
Kr
油水相对渗透率曲线
1
0.9
0.8
Kro
0.7
Krw
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Sw
一、相对渗透率曲线在数值模拟中的应用
二、毛管压力曲线在数值模拟中的应用
2、将试验室测试曲线转化为油藏条件下毛管压力曲线
Pc
实验室测定曲线
60
50
40
30
20
10
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
SW
实验室条件下测定的毛管压力与油藏条 件下的毛管压力不同，在数模模型中输 入的应是油藏条件下的毛管压力，因此 需要将实验室条件下测定的毛管压力转 换为油藏条件下的毛管压力。
5、相对渗透率曲线应用过程中的一些问题
D、相对渗透率曲线形态异常
标准形态的油水相对渗透率曲线
1
0.8
0.6
毛管压力

毛管压力


毛管压力曲线测定
－行业标准宣贯
一. 毛管压力的定义及基本概念 二. 毛管压力曲线的测量 三. 毛管压力曲线的特征及解释 四. 毛管压力曲线的应用
一. 毛管压力的定义及基本概念
当不互溶的两相流体在岩石孔隙 内相互接触时，流体之间有一弯月 形的分界面，由于界面张力和润湿 性的作用，使得在分界面上两测流 体的压力是不相等的，其压力差就 定义为毛管压力。
三. 毛管压力曲线的特征及解释
2. 毛管压力曲线的滞后现象
引起毛管滞后分以下几种情况： a. 润湿滞后引起的滞后: 参看后示意图：图（a）表明相同的毛细管，在吸入和驱替过程中，由于润 湿次序不同，表现为润湿角不同。吸入过程的润湿角θ1为前进角，驱替过程的 润湿角θ2为后退角，且θ1 > θ2 ，使得吸入毛管力p1 小于驱替毛管力 p2 。 b.毛细管半径突变引起毛细管滞后 如图(b)所示，毛细管两头细(半径为r2)，中间突然变粗(半径为r1)，r1> r2， 对应的毛管力户p1< p2。假如驱替和吸吮过程中非湿相(空气)的压力都等于 pa，润湿角都等于θ(θ=0o，不考虑润湿滞后)，那么，在吸入时液面上升，弯 液面将稳定停留在中间的粗毛细管段内；而驱替时(液面下降)，弯液面将稳定 停留在上部细段内。结果是吸入过程湿相的饱和度小于驱替时湿相的饱和度， 这种毛细管滞后仅与毛细管半径的变化有关。
二. 毛管压力曲线的测量
2. 隔板法： 特点：是最经典的方法。多用来测量岩样的液一气 两相的毛管压力曲线，但也可用于测量油水两相系统 的毛管压力曲线和共存水饱和度。 这种实验方法测量比较费时，完成一批岩样测量一 般需一、两个月不等，甚至更长。
二. 毛管压力曲线的测量
3. 离心机法：
测量方法：将一圆柱状的小岩样洗净烘干后，抽真空饱和盐 水，称重确定其饱和盐水体积之后，置于特制的离心机盒内(岩 样系浸入油相中)，在离心机上，从某一较低的转速开始旋转。 由于油水密度不同，在离心力作用下，岩样中的水被驱替出来， 等量的油进入岩样中，记录下这一恒定转速下的恒定不变的岩样 排水量；然后，依次增加离心机的转速，重复上述过程；直至再 提高离心机转速时，岩样的累计排出水量基本上不变为止。实验 测量结果可以获得一系列的离心机转速及其对应的岩样排出水量 (体积)，则可以计算出岩样的毛管压力和含水饱和度。
利用孔、渗参数构造毛细管压力曲线

利用孔、渗参数构造毛细管压力曲线

利用孔、渗参数构造毛细管压力曲线
肖忠祥;张冲;肖亮
【期刊名称】《新疆石油地质》
【年(卷),期】2008(029)005
【摘要】分析毛细管压力资料是评价储集层孔隙结构最直接有效的方法.连续获取储集层毛细管压力曲线一直是地质工作者追求的目标.针对储集层毛细管压力资料
非常有限这一问题,以不同类型的岩心压汞资料分析为基础,提出了利用常规孔隙度、渗透率参数构造毛细管压力曲线的新方法,并建立了毛细管压力曲线的构造模型.该
方法可以连续构造出储集层毛细管压力曲线,通过与岩心压汞毛细管压力资料的对比,验证了新方法的可靠性.
【总页数】3页(P635-637)
【作者】肖忠祥;张冲;肖亮
【作者单位】西安石油大学,油气资源学院,西安,710065;中国石油大学,资源与信息学院,北京,102249;西安石油大学,油气资源学院,西安,710065
【正文语种】中文
【中图分类】TE112.23
【相关文献】
1.基于CT扫描的低渗砂岩分形特征及孔渗参数预测 [J], 曹廷宽;刘成川;曾焱;卜淘
2.基于岩性相单元的低孔低渗碎屑岩储层质量精细评价——以珠江口盆地HZ25-7构造古近系文昌组为例 [J], 杨玉卿;崔维平;冯进;张伟
3.低渗砂岩气藏裂缝孔渗参数及储层分类研究 [J], 孙宏伟;霍斌
4.石港-唐港构造带“三低”单元孔渗特征及有效动用对策 [J], 王金华;陈军
5.有效应力对低渗低孔介质孔渗参数的影响 [J], 高树生;熊伟
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岩心分析报告技术(简版)

岩心分析报告技术(简版)

岩心分析技术及应用一、X射线衍射1．X射线衍射分析技术全岩矿物组分和粘土矿物可用X射线衍射（XRD）迅速而准确地测定。

XRD分析借助于X射线衍射仪来实现，它主要由光源、测角仪、X射线检测和记录仪构成。

由于粘土矿物的含量较低，砂岩中一般3%~15%。

这时，X射线衍射全岩分析不能准确地反映粘土的组成与相对含量，需要把粘土矿物与其它组分分离，分别加以分析。

首先将岩样抽提干净，然后碎样，用蒸馏水浸泡，最好湿式研磨，并用超声波振荡加速粘土从颗粒上脱落，提取粒径小于2μm（泥、页岩）或小于5μm（砂岩）的部分，沉降分离、烘干、计算其占岩样的重量百分比。

粘土矿物的XRD分析使用定向片，包括自然干燥的定向片（N片）、经乙二醇饱和的定向片（再加热至550℃），或盐酸处理之后的自然干燥定向片。

粒径大于2μm或5μm的部分则研磨至粒径<40μm的粉末，用压片法制片，上机分析。

此外还可以直接进行薄片的XRD分析，它对于鉴定疑难矿物十分方便，并可与薄片中矿物的光性特征对照，进行综合分析。

2．X射线衍射在保护油气层中的应用1）地层微粒分析地层微粒指粒径小于37μm（或44μm）即能通过美国400目（或325目）筛的细粒物质，它是砂岩中重要的损害因素，砂岩中与矿物有关的地层损害都与其有密切的联系。

地层微粒的分析为矿物微粒稳定剂的筛选、解堵措施的优化提供依据。

除粘土矿物外，常见的其它地层微粒有长石、石英、云母、菱铁矿、方解石、白云石、石膏等。

2）全岩分析对粒径大于5μm的非粘土矿物部分进行XRD分析，可以知道诸如云母、碳酸盐矿物、黄铁矿、长石的相对含量，对酸敏（HF，HCl）性研究和酸化设计有帮助。

长石含量高的砂岩，当酸液浓度和处理规模过大时，会削弱岩石结构的完整性，并且存在着酸化后的二次沉淀问题，可能导致土酸酸化失败。

3）粘土矿物类型鉴定和含量计算4）间层矿物鉴定和间层比计算油气层中常见的间层矿物大多数是由膨胀层与非膨胀层单元相间构成。

(3-4)毛管压力曲线

(3-4)毛管压力曲线


（二）毛管压力曲线的定量特征
Pc ， × 0.1MPa rc ， μ m
P1
100 B
1 0 Pc50 1 PT
0.01 100 S min
0.075
0.75
A α
r max 7.5
S AB
50
0
S HG ， %
图9—30 毛管压力曲线的定量特征
描述毛
管压力曲线的 定量指标主要 有：排驱压力
或阈压PT、饱
A、中间平缓段越长，表明岩石孔隙孔道的分布越集中， 分选性越好。
B、平缓段位置越靠下，说明岩石喉道半径越大。
3、末端上翘段
曲线的最后陡翘段表明非湿相进入岩心孔隙的量越来越 小，毛管压力急剧升高，最后只有很少的孔隙还存在湿相流 体，非湿相流体已不能把这些小孔隙中的湿相流体驱替出来。 因而再增加压力，非湿相饱和度已不再继续增加。
7.81 17.81
8
260
1.225
0.1
0.14
l0.7
6.25 10.00
9
390
1.235
0.01
0.08
6.3
0.63 3.75
10
＞390
1.285
0.05
0.08
6.3
3.12 3.12
半渗透隔板
岩心的毛管力曲线 隔板的毛管力曲线
PT（ 隔 板 ）
c
PT（ 岩 样 ）
0
Sw ,%
100
曲线不宜直接用于油田。 2）水银有毒，对人体有害。 3）试验结束时，岩样充满水银，不宜再做其它试验。
3、离心机法
（1）基本原理 利用离心作用产生的强大驱替压力达到非湿相从多孔介质中把湿相驱替出来的 目的。根据普通物理学知识得，沿转动轴转动的物体所产生的离心力F应为：
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岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测
定及应用
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
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岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测 定及应用
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
Hale Waihona Puke
(3-4)毛管压力曲线

(3-4)毛管压力曲线


（2）仪器流程（低压（常压）半渗透隔板法）
（3）测定步骤（低压（常压）半渗透隔板法）
A、将岩石和半渗透隔板用地层水完全饱和后，纪录岩石中饱和水的体积，此饱和 水的体积既是岩石的孔隙体积，此时岩石的含水饱和度为100%，将隔板装入仪 器中； B、饱和水的岩石防在隔板上面，（纪录该度管中的液面读数，计为0位置）；
会造成误差，特别对于低孔隙、低渗透的岩样，其误差会更 大。
（三）毛管压力曲线特征的影响因素 1、岩石孔隙结构及岩石物性 A、孔道大小的分布越集中，分选越好，毛管力曲线的中间平缓段
也就越长并且越接近水平线。 B、孔隙半径越大，则中间平缓段越接近横轴，毛管压力值越小。 C、孔隙喉道大小及集中程度主要影响着曲线的歪度(又叫偏斜度)， 它是毛管压力曲线形态倾向于粗孔道或细孔道的量度。大孔道越多，
中、低各种渗透率岩心，且都能得到完整的毛管压力曲线。
3）形状不规则的岩样也能进行测试。 4）作退汞（湿相驱非湿相）试验很方便，而退汞曲线的应用很广。
压汞法的缺点：
1）不能模拟实际油层的润湿性和原生水饱和度，因此，所测毛管压力 曲线不宜直接用于油田。
2）水银有毒，对人体有害。
3）试验结束时，岩样充满水银，不宜再做其它试验。
（2）仪器流程 （3）实验结果
A、压汞曲线（驱替曲线）； B、退汞曲线（吸入曲线） C、退汞效率=从岩石中退出汞的体积/进入岩石中的汞的最大体积
=（SHgmax- SHgr) / SHgmax
SHgmax——岩石中最大进汞饱和度, SHgr——岩石退汞后残留汞饱和度。
（4）优缺点
压汞法的优点：
1）测定速度快，通常每1-2小时测一块样品，低渗岩样也只不过半天。 2）测量压力高，最高压力可达6000psI（420atm），因此适用于高、
利用测井解释渗透率获取拟毛管压力曲线的方法及其应用

利用测井解释渗透率获取拟毛管压力曲线的方法及其应用

利用测井解释渗透率获取拟毛管压力曲线的方法及其应用李兴丽;杨洪伟;王培春;汪瑞宏【摘要】通过集成应用不同学者研究成果,得到了一种依据取心井岩心压汞分析数据并利用测井解释渗透率重构拟毛管压力曲线的方法,并将该方法应用于渤海NB 油田,重构的拟毛管压力曲线与实测毛管压力曲线相关性较好.渤海CF油田储层岩性复杂,利用常规方法计算的地层含烃饱和度误差较大,于是利用重构的拟毛管压力曲线计算地层含烃饱和度,所得结果较为准确.利用拟毛管压力曲线计算地层含烃饱和度的方法原理与J函数法相同,但其充分考虑了砂体内非均质性及不同深度处距离油水界面远近的影响,并且不受地层电阻率的影响,因此计算结果更为准确.%By integrating the results from various researchers, a method to reconstruct pseudo-capillary pressure curves based on core mercury-intrusion data and by using log-interpreted permeability has been developed. In NB oilfield in Bohai Sea, the reconstructed pseudo-capillary pressure curves by this method are in quite good correlation with the measured capillary pressure curves on cores. In CF oilfield in Bohai Sea, there are greater errors in calculating hydrocarbon saturation by the conventional method due to its complicated lithology, and the reconstructed pseudo-capillary pressure curves were applied to calculate hydrocarbon saturation, resulting in more accurate data. The principle to calculate hydrocarbon saturation by the reconstructed pseudo-capillary pressure curves is similar with that by the J function method, but the new method has sufficiently considered the impacts from reservoir heterogeneity and distance of various depth to theoil-water contact, without the influence of formation resistivity, therefore making the calculations more accurate.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2011(023)005【总页数】4页(P322-325)【关键词】岩心压汞分析;测井解释渗透率;重构;拟毛管压力曲线【作者】李兴丽;杨洪伟;王培春;汪瑞宏【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司;中海石油(中国)有限公司天津分公司;中海石油(中国)有限公司天津分公司;中海石油(中国)有限公司天津分公司【正文语种】中文目前毛管压力曲线的获得主要依靠实验室岩心分析，如果没有取心则无法获得毛管压力曲线。

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岩心孔隙度渗透率及毛管压 力曲线测定及应用
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
Hale Waihona Puke 35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

页岩岩心孔隙度和渗透率的测定(编制说明)

《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》（委员会送审稿）编制说明国家能源页岩气研发（实验）中心2015年06月一、任务来源及工作简要过程《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》为能源行业页岩气标准化技术委员会标准制订项目。

根据能页标[2015]4号文件《关于印发2015年页岩气标准制修订和标准科研工作协调会会议纪要的通知》的精神，该标准由国家能源页岩气研发（实验）中心、中国石油化工股份有限公司华东分公司石油勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡地质实验研究所等单位共同承担。

按照标准制起草工作程序的要求，成立了标准制定工作组，从2015年1月开始到2015年12月30日，完成了标准讨论稿、征求意见稿、送审稿的起草工作。

制定的简要过程如下：（一）制定标准编写大纲（1月1日～3月20日）1月1日～2月20日，制定工作运行计划，设计调查表格，收集本标准引用的标准。

2月21日～3月20日，编制了本标准的制定大纲。

（二）编写标准工作组讨论稿（3月21日～4月30日）3月21日～4月30日，完成《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》的工作组讨论稿，由国家能源页岩气研发（实验）中心牵头，征集参加编制单位的修改意见，并进行梳理和汇总。

（三）编写征求内部意见和编制说明（5月1日～5月30日）国家能源页岩气研发（实验）中心组织编写人员召开讨论会，对工作组讨论稿进行了充分的讨论。

在讨论的基础上，将讨论稿发送至参编单位征求意见，进行了再次修改完善，并编写了编制说明。

（四）征求意见（6月1日～6月30日）秘书处6月初统一将征求意见稿发给中石油、中石化、中海油等单位收到意见。

（五）修改征求意见稿，形成送审稿（7月1日～7月30日）7月1日～7月30日：收到专家意见后，参与编写人员进行了认真研究，对征求意见稿进行了修改，最终形成了送审稿。

毛管压力曲线在致密砂岩流体饱和度评价中的应用

毛管压力曲线在致密砂岩流体饱和度评价中的应用油气藏含水饱和度是储量计算的重要基础参数，而致密砂岩的饱和度评价是目前测井解释的难点之一。

本次研究以岩心毛管压力曲线资料为基础，利用J函数法得到平均毛管压力曲线，进而求取每块岩心对应的含水饱和度。

通过整理每块岩心对应的孔渗、油藏高度以及含水饱和度资料，建立原始含水饱和度与孔隙度、渗透率以及油藏高度的计算关系式。

将毛管含水饱和度计算模型应用于实际井资料解释得到原始含水饱和度，与电阻率测井解释结果以及试油结论一致性较好，说明通过该计算模型求取储层含水饱和度是合理、可信的。

标签：含水饱和度；岩心；毛管压力曲线；J函数法；测井解释1引言在石油天然气的勘探开发过程中，油气储量的计算主要依赖于油藏含油（气）饱和度以及其它参数。

因此，含油（气）饱和度或含水饱和度的计算就成了测井解释工作的中心。

而在实际工作中一般是先求取含水饱和度，再通过数学换算得到含油（气）饱和度。

目前，国内外确定含水饱和度的方法主要有：①利用油基泥浆或密闭取心井直接测定岩心含水饱和度；②利用毛管压力曲线解释；③利用测井资料解释。

在油基泥浆取心等第一手资料较少的情况下，现场普遍将第二、第三种方法相结合，即利用毛管压力曲线解释结果来验证测井解释结果，进而提高测井解释的精度，对实际测井资料进行流体性质分析并应用于现场处理。

2方法原理3实例应用将该饱和度计算模型应用于某区8-2井测井饱和度解释，对于8-2井取自由水界面深度为7337.3m，该井收集的毛管實验岩心平均含水饱和度为36.32%，对应的电阻率测井解释平均含水饱和度为40.03%，统计各点误差其平均值为3.83%，说明电阻率测井解释得到的含水饱和度是可靠的。

而在试油井段（6725-6985m）内（如图1），可以看出通过毛管压力曲线饱和度计算模型得到的含水饱和度与电阻率测井解释的含水饱和度比较，二者一致性较好，说明了该毛管原始含水饱和度计算模型是合理、可信的。

中国石油大学(华东)毛管力曲线的测定

毛管力曲线的测定一、实验目的1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2．掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二、实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图1所示。

图1 典型毛管力曲线三、实验流程图2 压汞仪流程流程图(岩心尺寸：φ25×20--25mm，系统最高压力50MPa)四、实验步骤1．用游标卡尺测量岩心直径和长度，并记录；2．装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关真空泵放空阀；开真空泵抽空15~20分钟；3．充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离H 与当前大气压力下的汞柱高度（约760mm ）相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为28.00~35.00cm 之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀；4．进汞、退汞实验：关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零；按设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力；5．结束实验：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。

(注意：进泵时，压力由小到大，当压力达到压力表量程的2/3时，关闭相应的压力表；退泵时，压力降到高压表量程的1/3以下并在下一级压力表的量程范围内时，才能将下一级压力表打开。

)五、实验数据处理实验原始记录如表1（最后附表）所示。

1．计算岩心含汞饱和度，绘制毛管力曲线（举例说明计算过程，并将含汞饱和度填入原始记录表）；任一毛管力P c 对应岩心含汞饱和度S Hg ：0()100%100%Hg i Hg PPV A h h S V V '-=⨯=⨯ 式中： h 0－进汞压力为零时，汞体积计量管中汞柱的高度，cm ；A －计量管横截面积，cm 2；V p －岩心中的孔隙体积，24P V d L πφ= ，cm 3；d －岩心直径，cm ；L －岩心长度，cm ；Ф－岩心孔隙度，小数； 以第二组数据为例：02()0.3576(33.1232.99)100%100% 1.42%2.574 2.3620.268i Hg P A h h S V π'-⨯-=⨯=⨯=⨯÷⨯⨯ 以此计算其他组压力下汞饱和度，并填入数据记录表1。

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二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.3、总孔隙度的测定
岩心总孔隙度测定采用的是封蜡法。此方法适用于不能 采用氦气法和饱和煤油法测定的胶结疏松、易散的岩心和重 油胶结的岩心。岩样需采用冷冻采样，表面要处理光滑。
原理：首先用浮力定律求出岩样的总体积和颗粒体积 ，岩样的总体积减去岩样的颗粒体积就可求得岩样的有效 和无效孔隙体积之和，由此可求得岩样的总孔隙度。
三 常规物性特征参数的应用
1、孔隙度和渗透率的应用
应用之一：
碎屑岩储集层评价标准
是计算油田储量 的基本参数，也
分类参数
孔隙度 %
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
>20
15～ 20
10～ 15 5～10 <5
是确定油层有效
渗透率 10-3μ m2
>100 100～10
10～ 1 1～0.1 <0.1
厚度的基础数据
排驱压力 MPa
0 .0 0 5 mm）， 连 通 性 差
只含少量填隙物内孔隙 或个别含一些其它类型 孔隙，孔隙很小（直径 0 .0 0 5 ～ 0 .0 0 1 m m ），连 通
性很差 基本无孔隙或偶见一些 填隙物内孔隙，孔隙直 径 一 般 小 于 0.001mm，
基本不连通
以中细粒砂 岩 为 主 ，填 隙 物 含 量 低 ，主
(m3m1)10% 0 (m3m2)
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.2、氦孔隙度法
此方法操作简单准确、重复性高，但对样品规格要求很 高，样品必须绝对规则才能用此方法。此方法不适用于孔隙 度、渗透率极低的岩心，否则会影响数据的准确性。
原理：根据波义耳定律，以一定的压力向原来处于一个 大气压条件下的岩样内压入一定体积的气体，就能测出岩样 的有效孔隙体积。根据测出的压力数值可以计算出岩样的颗 粒体积和孔隙体积，根据岩心室中标准块体积可求出岩样的 总体积，由此就可计算出岩样的有效孔隙度。
值大 左下方分布，略粗歪度，细 喉 峰 的 峰 值 略 增 ，粗 喉 峰 位 置 可 降 至 小 于 7φ 处 ， 但 峰
值仍比较大
处于中部位置，略粗歪度， 细 喉 峰 明 显 增 大 ，粗 喉 峰 位 置 在 7 ～ 9 φ 处 ，峰 值 比 细 峰
喉略低或接近
处于中部位置，略细歪度， 细 喉 峰 明 显 高 于 粗 喉 峰 ，粗 喉 峰 位 置 可 降 至 大 于 10φ
y = 0.002e0.611x R2 = 0.7398
100
10
1
0.1 0
5
10
15
20
25
30
孔隙度，%
石东4井清水河组孔隙度直方图 （2657.04m ～2669.14m ）
40
百分含量，%
35
累计百分含量，%
30
25
100 90 80 70 60
20
50
40 15
30 10
20
5 10
0
0
孔隙度、渗透率及 毛管压力曲线测定及应用
新疆油田公司勘探开发研究院实验中心
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
表 1 岩石物性分析检测项目表
检测项目 名称
检测参数
所用仪器设备
应用介绍
孔隙度
地面条件下有效孔隙度、 HKXD-C 氦孔隙度仪
地面条件下总孔隙度
抽空饱和装置
评价储集层的储集性能
渗透率 地面条件下空气渗透率 2000 型气体渗透率仪 评价储集层孔隙的连通性能
采用的测定方法是：饱和煤油法和氦孔隙度法。
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.1、饱和煤油法
适合于各种规格的岩心样品，但岩样质量不得小于10克 。且不适用于含有易于产生膨胀成份的岩石，对特别疏松和 重油胶结的岩样也不适用。
原理：根据阿基米德原理。将抽油后烘干至恒重的岩 样称其质量m1，然后抽空用煤油饱和，称岩样饱和煤油后 在煤油中的质量m2和岩样饱和煤油后的质量 m3，按下式计 算
渗透率，10-3μm2
渗透率，10-3μm2 百分含量，%
累计百分含量，% 百分含量，% 累计百分含量，%
三 常规物性特征参数的应用
2、毛管压力的应用
2.1、压汞法孔隙结构特征参数的物理意义及其应用
① 反映喉道连通性及控制流体运动特征的主要参数
退汞效率（WE）：是指从压入的最高压力退到最低压力（0 或0.1MPa）时，退出的水银量占注入的总水银量的百分数 ，它反映喉道对孔隙的屏蔽作用。
2）根据毛管压力曲线形态评估岩石储集性能好坏 毛管压力曲线形态主要受孔隙喉道的分选性和喉道大小所控制
。喉道大小分布越集中，则分选越好，毛管压力曲线的中间平缓段 也就越长，且越接近与横坐标平行。
三 常规物性特征参数的应用
2.2、毛管压力曲线的应用
3）应用毛管压力曲线确定油
层 的 平 均 毛 管 压 力 （ J（Sw）
饱和度中值压力（Pc50）：与其相对应的孔喉半径称为饱和度中值半径 （r50）。主要反映储油岩石的孔渗性，可以用来估计油藏石油产能的 大小。
平均孔喉半径：在压力曲线上，汞饱和度为84%，50%和16%处所对应 的半径值的平均数，为均值。它比r50更能代表孔喉大小的平均数。
最小非饱和孔隙体积百分数（Smin%）：反映岩石颗粒大小、均一程度 、胶结类型、孔隙度。
K
2P0Q0 L A(P12 P22)
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
2、毛管压力曲线测定分析
岩样毛管压力测定，即是确定毛管力和流体饱和度 之间的关系曲线。
测定岩石毛管压力曲线的方法很多，但目前常用的 主要有二种：压汞法和离心机法。这些方法的基本原理 相同，只是实验时所使用的流体工作介质不同，加压方 式不同。最常用的是压汞法，除了可以提供毛管力和流 体饱和度曲线之外，还可以提供用于研究储集层岩样孔 隙结构、进行储集层分类评价、研究其采收率和油水饱 和度分布、分析油气藏产油气能力以及多相流体在孔隙 中的渗流规律等方面的特征参数。
要为泥质
以细砂岩为 主 ，填 隙 物 含 量 高 ，为 钙 质
或泥质
以粉砂岩为 主 ，填 隙 物 含 量 高 ，钙 质 为 主，尚有泥 质 、硬 石 膏 等
三 常规物性特征参数的应用
2.2、毛管压力曲线的应用
1）研究岩石孔隙结构 利用毛管压力曲线定量地研究孔隙喉道分布，绘制成各种孔隙
喉道大小分布图，如孔隙喉道频率分布直方图，孔隙喉道累计频率 分布曲线。由这些曲线可确定岩石主要喉道半径大小。在工程上， 孔喉半径对于确定泥浆暂堵剂的粒级大小及聚合物驱中筛选高分子 化合物，寻找最优的粒级匹配关系都是必要的基础资料数据。
<0.03 0.03～0.15 0.15～0.7 0.7～3 >3
之一。 应用之二：
饱和度中值压力 MPa
<0.15
0.15～ 0.8
0.8～ 4
4～ 10
>10
最大孔喉半径
储层研究和分类
μm
>10
10～ 5
5～ 3
3～1 <1
评价参数之一。
评价
好
中
较差
差 非储层
三 常规物性特征参数的应用
1、孔隙度和渗透率的应用
理。 2.1 孔隙度和渗透率定
烘样
量尺寸
测气体渗透率
计算渗透率
称干重
出分析报告 计算孔隙度 饱和后岩样称重 煤油中抽空饱和
图1 孔隙度和渗透率测定流程
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1、孔隙度的测定
孔隙度是表示岩石孔隙体积与岩石总体积的 比值。它反映了储集层储集流体的能力。储层的 孔隙度越大，能容纳流体的数量就越多，储集性 就越好。习惯上把有效孔隙度称为孔隙度。
2～ 0.1 2.0～ 5.0
〈 0.1
〉 5.0
Rm
毛细管压力
μm
曲线特征
主要孔隙类型 及其连通情况
主要岩性
〉 7.0 5.0～ 7.0 2.0～ 6.0 1.0～ 3.0 0.05～ 2.0
〈 0.5
左下方分布，粗歪度，大于 14φ 处 细 喉 峰 无 或 很 小 ，粗 喉 峰 一 般 在 小 于 6φ 处 ， 峰
孔隙结构主要参数的具体应用
参数 级别
碎
A
屑
Ⅰ
岩
储
B
层
孔
隙
A
结Ⅱ 构
级
B
别
分
类
A
Ⅲ
B
φ % 20～ 30 22～ 27 12～ 20
10～ 18
5～ 10
〈5
K × 10-3μ m2
Pd MPa
〉 500
〈 0.05
500～ 100 0.05～ 0.1
100～ 10 0.1～ 0.5
10～ 2 0.5～ 2.0
压汞法 毛管压力
毛管压力曲线、 孔喉分布特征参数
9505 型压汞仪
评价储集层孔隙结构、孔喉 分布特征、储层分类及渗流
规律研究
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1、孔隙度、渗透率测定分析
孔隙度和渗透率的测定，是提供地面条件下的有效
孔隙度值和渗透率值，考察岩样孔隙发育程度和孔喉连
通程度。测定的理论依据是气体状态方程、流体渗流原
处
右上方分布，细歪度，细喉 峰 非 常 明 显 ，粗 喉 峰 不 明 显 或 出 现 在 1 0 ～ 1 2 φ 处 ，但 峰
值一般比较低
右上方分布，极细歪度，一 般 只 出 现 细 喉 峰（ 在 大 于 1 4
φ处）
普遍发育溶蚀粒间孔或 粒间孔，孔径大（直径 大 于 0 .1 m m ），连 通 性 好
应用之三：确定油层储能损失及产能界限