CO_2_水_方解石相互作用后岩石表观形貌及渗透率变化特征_肖娜
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油层物理第一章()一、掌握下述基本概念及基本定律1.粒度组成:构成砂岩的各种大小不同颗粒的重量占岩石总重量的百分数。
2.不均匀系数:累积分布曲线上累积质量60%所对应的颗粒直径d60与累积质量10%所对应的颗粒直径d10。
3.分选系数:用累积质量20%、50%、75%三个特征点将累积曲线划分为4段,分选系数S=(d75/d25)^(1/2)4.岩石的比面(S、S p、S s):S:单位外表体积岩石内孔隙总内表面积。
Ss:单位外表体积岩石内颗粒骨架体积。
Sp:单位外表体积岩石内孔隙体积。
5.岩石孔隙度(φa、φe、φf):φa:岩石总孔隙体积与岩石总体积之比。
φe:岩石中烃类体积与岩石总体积之比。
φf:在含油岩中,流体能在其内流动的空隙体积与岩石总体积之比。
6.储层岩石的压缩系数:油层压力每降低单位压力,单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。
7.地层综合弹性压缩系数:地层压力每降低单位压降时,单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。
8.储层岩石的饱和度(S0、S w、S g):S0:岩石孔隙体积中油所占体积百分数。
S g;孔隙体积中气所占体积百分数。
S w:孔隙体积中水所占体积百分数9.原始含油、含水饱和度(束缚水饱和度)S pi、S wi:s p i:在油藏储层岩石微观孔隙空间中原始含油、气、水体积与对应岩石孔隙体积的比值。
S wi:油层过渡带上部产纯油或纯气部分岩石孔隙中的水饱和度。
10.残余油饱和度:经过注水后还会在地层孔隙中存在的尚未驱尽的原油在岩石孔隙中所占的体积百分数。
11.岩石的绝对渗透率:在压力作用下,岩石允许流体通过的能力。
12.气体滑脱效应:气体在岩石孔道壁处不产生吸附薄层,且相邻层的气体分子存在动量交换,导致气体分子的流速在孔道中心和孔道壁处无明显差别13.克氏渗透率:经滑脱效应校正后获得的岩样渗透率。
14.达西定律:描述饱和多孔介质中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律。
15.等效渗透阻力原理:两种岩石在其他条件相同时,若渗流阻力相等,则流量相等。
一、名词解释题1.粒度组成:岩石各种大小不同颗粒的含量。
2.不均匀系数(n):n=d60/d10,式中:d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径;d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。
3.粘土:直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。
4.胶结类型:胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。
5.岩石的比面(S):单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。
6.岩石的孔隙度(φ):岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。
7.岩石的绝对孔隙度(φa):岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比。
8.岩石的有效孔隙度(φe):岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
9.岩石的流动孔隙度(φf):在含油岩石中,能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积之比。
10.岩石的压缩系数(C f):C f=ΔV p/V f*1/ΔP,C f是指油层压力每降低一个大气压时,单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
11.油层综合弹性系数(C):C=C f+ΦC l;C=C f+Φ(C o S o+C w S w) 当油层压力降低或升高单位压力时,单位体积油层内,由于岩石颗粒的变形,孔隙体积的缩小或增大,液体体积的膨胀或压缩,所排出或吸入的油体积或水体积。
12.岩石的渗透率(K):K=QμL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性,渗透性的大小用渗透率表示。
Q=K*A/μ*ΔP/L13.达西定律:单位时间通过岩芯的流体体积与岩芯两端压差及岩芯横截面积成正比例,与岩芯长度、流体粘度成反比,比例系数及岩石的渗透率长。
14.“泊积叶”定律:Q=πr4(P1-P2)/8μL15.迂回度(Υ):τ=L e/L,式中:L e—流体通过岩石孔隙实际走过的长度 L—岩石外表长度16.岩石的含油饱和度:S o=V o/V p17.岩石的束缚水饱和度(S wi):存在于砂粒表面和砂粒接触角隅以及微毛管孔道中等处不流动水的饱和度。
油层物理知识点梳理总结⼀.定义1. 临界点:单组分物质体系的临界点是该体系两相共存的最⾼压⼒和最⾼温度。
2. 泡点:是指温度(或压⼒)⼀定时,开始从液相中分离出第⼀批⽓泡时的压⼒(或温度)。
3. 露点:是指温度(或压⼒)⼀定时,开始从⽓相中凝结出第⼀批液滴时的压⼒(或温度)。
4. 接触分离(闪蒸分离):指使油⽓烃类体系从油藏状态变到某⼀特定温度、压⼒,引起油⽓分离并迅速达到平衡的过程。
特点:分出⽓较多,得到的油偏少,系统的组成不变。
5. 多级分离::在脱⽓过程中分⼏次降低压⼒,最后达到指定压⼒的脱⽓⽅法。
多级分离的系统组成是不断发⽣变化的。
6. 微分分离:在微分脱⽓过程中,随着⽓体的分离,不断地将⽓体放掉(使⽓体与液体脱离接触)。
特点:脱⽓是在系统组成不断变化的条件下进⾏的。
7. 地层油的溶解汽油⽐:把地层油在地⾯条件进⾏(⼀次)脱⽓,分离出的⽓体在标准条件(20度0.101MPa )下的体积与地⾯脱⽓原油体积的⽐值。
定义2:1m3的地⾯脱⽓油,在油藏条件下所溶解的⽓体的标准体积。
8. 地层油相对密度:地层温度压⼒条件下的元有的相对密度(=地层条件下油密度/4度的⽔密度)。
“原油相对密度”--表⽰地⾯油相对密度。
9. 地层油的体积系数:原油在地下的体积与其在地⾯脱⽓后的体积之⽐。
10. 地层油的两相体积系数:油藏压⼒低于泡点压⼒时,在给定压⼒下地层油和其释放出⽓体的总体积与它在地⾯脱⽓后的体积之⽐11. 地层油的等温压缩系数:在温度⼀定的条件下,单位体积地层油随压⼒变化的体积变化率(P>Pb ) 12. 地层⽔的矿化度:表⽰地层⽔中⽆机盐量的多少,mg/L13. 地层⽔的体积系数:在地层温度、压⼒下地层⽔的体积与其在地⾯条件下的体积之⽐。
14. 地层⽔的压缩系数:在地层温度下,单位体积地层⽔的体积随压⼒变化的变化率 15. 地层⽔的粘度:反应在流动过程中⽔内部的摩擦阻⼒。
16. 渗透性:岩⽯中流体可以在孔隙中流动的性质。
团队编号:19194052第九届中国石油工程设计大赛方案设计类采油气工程单项组完成日期 2019 年 4 月 17 日中国石油工程设计大赛组织委员会制作品简介本方案为XX油田采油气工程方案,根据SY/T 6081-2012《采油工程方案设计编写规范》,应用Meyer压裂模拟软件完成了对该区T井压裂方案的设计,应用自编软件“压裂液返排优化设计系统”,对压裂液返排进行优化,应用pipesim软件完成了采油气工程方案设计,全文共10个章节。
第1章节为油田概况。
本章介绍了油田地理位置、地层情况、构造和储层特征,温度、压力数据,以及实验和现场获得地层、原油、天然气参数。
第2章为完井设计。
本章分析了常用完井方式的优缺点、计算了井筒出砂情况,并在此基础上依据油田经验选择了套管射孔完井方式。
第3章为套管设计。
本章在所给井深结构的基础上,根据SY 5724-2008 《套管柱强度与结构设计》和《API 套管强度数据》对套管进行优选。
第4章为射孔工艺设计,本章基于为达到最大油井产能的目的,对影响射孔参数的各因素进行分析,优选了射孔参数,对射孔后的套管强度进行了校核,对射孔配套设备做出了选择;根据储层特性,以保护储层的原则,对射孔液类型进行优选。
第5章为压裂设计,本章利用Meyer软件对施工参数和泵注程序进行了优化设计,并利用自编软件“压裂液返排优化设计系统”对压裂液的返排进行了优化。
第6章将为采油采气设计。
生产阶段分为自喷阶段和人工举升阶段。
自喷阶段利用pipesim软件,建立生产系统模型,模拟生产阶段,设计出合理的油管尺寸和油嘴尺寸;人工举升采用的是有杆泵举升方式,并对有杆泵举升方式的设备做出了选择。
第7章为防蜡、防腐设计。
防蜡设计是根据原油高含蜡的特点,分析了蜡的形成机理,清、防蜡的方法,预测了蜡开始析出的井深,并作出了具体的清、防蜡措施;防腐设计主要介绍了油田上常见的油套管腐蚀机理和影响因素,提出了具体的防腐措施。
2024年第14卷第2期油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究张文,梁利喜,刘向君,熊健,张忆南(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500)摘要:碳酸盐岩在化学和力学作用下结构及力学特征是该类储层酸压技术有效性评价的重要研究课题。
以海相碳酸盐岩为研究对象,开展了20%HCl 胶凝酸对碳酸盐岩结构和力学性能影响的室内实验研究。
基于矿物组成,将碳酸盐岩划分为灰岩、含云质灰岩、含灰质云岩和云岩4种类型,相对于灰岩的均匀刻蚀,酸在含云质灰岩表面选择性刻蚀,形成蚓蚀刻槽,而含灰质云岩和云岩则以点状刻蚀和沿着结构面侵蚀为主。
酸作用前碳酸盐岩具有基质强度主导的剪切破坏特征,而酸作用后改变了岩石内部结构,导致碳酸盐岩更易在拉张应力作用下发生破坏,更容易劈裂破坏或沿结构面破坏。
酸作用后碳酸盐岩的宏观强度降幅远大于基质强度降幅,酸液通过侵入岩石内部,在岩石内部形成更多微观缺陷,表现为峰值应力时弹性能占比降低和耗散能占比增加,因此其宏观力学性能劣化是基质强度劣化和内部结构改变共同作用的结果。
研究结论对于碳酸盐岩现场酸压实践以及后续生产方案制定提供一定指导。
关键词:碳酸盐岩;胶凝酸;矿物组成;刻蚀形貌;力学性能中图分类号:TE122文献标识码:AEtching morphology and mechanical properties of carbonate rocks under acid actionZHANG Wen,LIANG Lixi,LIU Xiangjun,XIONG Jian,ZHANG Yinan(State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500,China )Abstract:The structural and mechanical characteristics of carbonate rock under the action of chemistry and mechanics is an important research topic for the evaluation of the effectiveness of acid fracturing technology in this kind of reservoir.This research focused on the impact of 20%HCI gelled acid on the structural and mechanical properties of carbonate rocks,categorized into four types based on their mineral composition:limestone,dolomite-bearing limestone,limestone-bearing dolomite,and dolomite.Theexperiments revealed distinct reactions of these rock types to acid exposure.Limestone exhibited uniform etching,while dolomite-bearing limestone showed selective etching,creating wormhole-like grooves.Limestone-bearing dolomite and dolomite predominantly experienced point etching and erosion along structural planes.Initially,the shear failure of carbonate rocks was primarily governed by matrix strength.However,acid treatment altered their internal structure,making them more susceptible to tensile stress damage,leading to potential splitting or destruction along structural planes.Notably,the reduction in the macroscopic strength of the carbonate rocks post-acid treatment was significantly greater than the decrease in matrix strength alone.The invasion of acid liquid into the rocks introduced additional microscopic defects,evidenced by a reduced proportion of elastic energy and an increased proportion of dissipated energy at peak stress levels.This suggests that the macroscopic mechanical property deterioration results from both matrix strength weakening and internal structural changes.These findings offer valuable insights for field acid fracturing operations in carbonate rock reservoirs and aid in the planning of subsequent production strategies Keywords:carbonate rock;gelling acid;mineral composition;etching morphology;mechanical properties引用格式:张文,梁利喜,刘向君,等.酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究[J].油气藏评价与开发,2024,14(2):247-255.ZHANG Wen,LIANG Lixi,LIU Xiangjun,et al.Etching morphology and mechanical properties of carbonate rocks under acid action[J].Petroleum Reservoir Evaluation and Development,2024,14(2):247-255.DOI :10.13809/32-1825/te.2024.02.010收稿日期:2023-10-07。
随温度升高煤岩体渗透率减小或波动变化的细观机制
随着温度升高,煤岩体中的细观机制导致渗透率减小或波动变化。
以下是一些可能的机制:
1. 煤岩体中的孔隙系统:温度升高会导致孔隙系统的改变。
在低温下,煤岩体中的孔隙主要是由大小不等的微孔和狭缝组成。
随着温度升高,微孔和狭缝可能会扩张或闭合,从而影响孔隙的连通性和渗透性。
2. 煤岩体中的岩屑结构:煤岩体中的岩屑结构和粘结物质可能会随温度升高而发生变化。
例如,粘结物质可能会软化或熔化,导致岩屑之间的连接变弱或断裂。
这会导致煤岩体的弹性模量和渗透率下降。
3. 温度对水分状态的影响:煤岩体中的水分状态是影响渗透率的重要因素之一。
随温度升高,水分的状态可能发生变化,例如从吸附态水到自由态水的转变。
这种转变可能导致水分的迁移和分布变化,进而影响渗透率。
4. 热胀冷缩效应:温度升高会引起煤岩体的热胀冷缩效应。
这种效应可能导致煤岩体内部的应力状态发生变化,进而影响孔隙和裂缝的开闭程度,进而影响渗透率。
需要注意的是,煤岩体的细观机制在不同的温度和压力条件下可能会有所不同。
此外,煤岩体的物化性质和孔隙结构也会因地质、煤种和成岩历史等因素而异。
因此,温度对煤岩体渗透
率的影响是非常复杂的,需要进一步的实验和理论研究来深入理解。
【矿产资源】广西那北方解石矿地质特征及成因分析杨泽金,阮 荻,徐斯强,毛承安(广西壮族自治区第四地质队,广西 南宁 530031)【摘 要】那北方解石矿床位于扬子克拉通东南缘,桂中—桂东北坳陷西部。
矿区内地层简单,褶皱不发育,断裂构造十分发育。
断裂构造主要为北北西向、北北东向两组。
4个矿体均受构造控制,矿体规模大小不一,矿石成分单一,矿体以脉状为主。
通过样品分析评价,整体矿石质量较好。
属于低温热液充填型。
【关键词】方解石矿;矿产勘查;地质特征;矿床成因【中图分类号】P619.239 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2023)02-0039-04Geological Characteristics and Genesis of Nabei Calcite Deposit in GuangxiYANG Ze-jin, RUAN Di, XU Si-qiang, MAO Cheng-an(The Fourth Geological Team of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530031, China)Abstract: The Nabei calcite deposit is located in the southeast margin of the Yangtze Craton and the west of the Zhong-Northeast Guangxi depression. In the inner part of the mining area, the strata are simple, the folds are not developed, and the fault structures are well developed. The fault structure is mainly north - NW trending and north - NE trending. Four ore bodies were controlled by structure, the size of ore bodies is different, the ore composition is single, and the ore bodies are mainly vein shaped. Through sample analysis and evaluation, the overall ore quality is good. It belongs to low temperature hydrothermal filling type.Key words: calcite mine; mineral exploration; geology characteristic; genesis of deposit方解石是一种碳酸盐矿物,是优良的填充剂和性能改良剂[1],广泛用于塑料、造纸、涂料、橡胶、化学建材、日用化工、油墨、牙膏、粘合剂、密封材料等领域[2-5]。
何更生版《油层物理》--课后答案经典详细第一章 储层岩石的物理特性24、下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线,请画出与之对应的粒度组成分布曲线,标明坐标并对曲线加以定性分析。
ABLog d iWWi ∑图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线答:粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数,可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。
曲线尖峰越高,说明该岩石以某一粒径颗粒为主,即岩石粒度组成越均匀;曲线尖峰越靠右,说明岩石颗粒越粗。
一般储油砂岩颗粒的大小均在1~0.01mm 之间。
粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。
上升段直线越陡,则说明岩石越均匀。
该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数,进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。
曲线A 基本成直线型,说明每种直径的颗粒相互持平,岩石颗粒分布不均匀;曲线B 上升段直线叫陡,则可看出曲线B 所代表的岩石颗粒分布较均匀。
30、度的一般变化范围是多少,Φa 、Φe 、Φf 的关系怎样?常用测定孔隙度的方法有哪些?影响孔隙度大小的因素有哪些?答:1)根据我国各油气田的统计资料,实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为:致密砂岩孔隙度自<1%~10%;致密碳酸盐岩孔隙度自<1%~5%;中等砂岩孔隙度自10%~20%;中等碳酸盐岩孔隙度自5%~10%;好的砂岩孔隙度自20%~35%;好的碳酸盐岩孔隙度自10%~20%。
2)由绝对孔隙度a φ、有效孔隙度e φ及流动孔隙度ff φ的定义可知:它们之间的关系应该是a φ>e φ>ff φ。
3)岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。
间接测定法影响因素多,误差较大。
实验室内通过常规岩心分析法可以较精确地测定岩心的孔隙度。
4)对于一般的碎屑岩 (如砂岩),由于它是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成,因此碎屑颗粒的矿物成分、排列方式、分选程度、胶结物类型和数量以及成岩后的压实作用(即埋深)就成为影响这类岩石孔隙度的主要因素。