儲(chǔ)層物理性質(zhì)課件

儲(chǔ)層物理性質(zhì)儲(chǔ)層物理性質(zhì)11、儲(chǔ)集層孔隙性2、儲(chǔ)集層滲透性3、流體飽和度1、儲(chǔ)集層孔隙性2儲(chǔ)集層孔隙性因儲(chǔ)集層中具有大大小小的孔隙而使得儲(chǔ)集層具備儲(chǔ)存流體的能力，稱為儲(chǔ)集層的孔隙性。儲(chǔ)集層孔隙性是儲(chǔ)集層的基本屬性===必要條件。1）儲(chǔ)集空間（廣義孔隙）：指儲(chǔ)集巖中未被固體物質(zhì)所充填的空間部分。儲(chǔ)集空間→控制儲(chǔ)能大小→受控于形成條件包括：各種孔隙（狹義）、溶孔、溶洞、裂縫、成巖縫儲(chǔ)集層孔隙性1）儲(chǔ)集空間（廣義孔隙）：3孔隙空間指儲(chǔ)集巖中未被固體物質(zhì)所充填的空間，是儲(chǔ)集流體的場(chǎng)所，也稱為儲(chǔ)集空間。巖石中各種孔隙、孔洞及裂縫組成的儲(chǔ)集空間，其中可儲(chǔ)存流體。孔隙空間巖石中各種孔隙、孔洞及裂縫組成的儲(chǔ)集4總孔隙：有效孔隙：連通的毛管孔隙及超毛管孔隙無(wú)效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2~500m)(D>500m)(D=<0.2m)所有具有孔隙的的巖石均可成為儲(chǔ)集巖？死孔隙：孤立、彼此不連通的孔隙。在死孔隙中流體不能滲流。成因可能有二種：壓實(shí)→孔隙喉道堵塞，膠結(jié)→孔隙喉道堵塞總孔隙：無(wú)效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2~5005衡量孔隙性大小→孔隙度：反映巖石中孔隙的發(fā)育程度總孔隙度：巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣總體積之比： Ф：總孔隙度，% Ｖp：總孔隙空間體積，cm3 Ｖr：巖樣總體積，cm3有效孔隙度：巖樣中互相連通的，且在一定壓差下允許流體在其中流動(dòng)的孔隙總體積(即有效孔隙體積)與巖石總體積的比值。 Фe：有效孔隙度，% Ｖe：總有效孔隙空間體積，cm3Фe≤Фt，生產(chǎn)中常用：Фe衡量孔隙性大小→孔隙度：反映巖石中孔隙的發(fā)育程度6據(jù)孔隙或裂縫大小及其對(duì)流體流動(dòng)的影響，將孔隙劃分為三種類(lèi)型：a、超毛細(xì)管孔隙孔隙直徑＞0.5mm，或裂縫寬度＞0.25mm特點(diǎn)：在這種孔隙中，流體在重力作用下可以自由流動(dòng)，服從靜水力學(xué)的一般規(guī)律。發(fā)育：大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖孔隙b、毛細(xì)管孔隙孔隙直徑介于0.5～0.0002mm，裂縫寬度介于0.25～0.0001mm之間特點(diǎn)：在這種孔隙中，由于受毛細(xì)管力的作用，流體已不能在其中自由流動(dòng)，只有在外力大于毛細(xì)管阻力的情況下，流體才能在其中流動(dòng)。發(fā)育：微裂縫和一般砂巖中的孔隙

c、微毛細(xì)管孔隙孔隙直徑＜0.0002mm，裂縫寬度＜0.0001mm特點(diǎn)：在這種孔隙中，由于流體與周?chē)橘|(zhì)之間存在巨大引力，在通常的溫度和壓力條件下，流體在其中不能流動(dòng)；增加溫度和壓力，只能引起流體呈分子狀態(tài)擴(kuò)散。發(fā)育：粘土巖中的孔隙據(jù)孔隙或裂縫大小及其對(duì)流體流動(dòng)的影響，將孔隙劃分為三種類(lèi)型：7孔隙度研究方法直接法即利用地層中的巖石樣品在實(shí)驗(yàn)室中直接測(cè)定而得，通常在實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的巖石孔隙度是在地表?xiàng)l件下進(jìn)行的，其測(cè)量結(jié)果往往大于地層中原始狀態(tài)下的巖石孔隙度。間接法即利用各種地球物理參數(shù)，通過(guò)相應(yīng)的公式計(jì)算地層中原始狀態(tài)下的巖石孔隙度?？煞譃闇y(cè)井法與地震法兩類(lèi)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定法：精度最高測(cè)井解釋法：精度居中地震和試井解釋法：精度最差不同精度的孔隙度應(yīng)用于不同的研究范疇。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)將直接法和間接法相互驗(yàn)證，補(bǔ)充、取長(zhǎng)補(bǔ)短?？紫抖妊芯糠椒?裂隙率指巖石中裂隙體積與巖石總體積的比值。測(cè)定裂隙率的方法有幾何公式法，曲率法，面積法等各種方法，其中面積法應(yīng)用比較廣，既可以適用于室內(nèi)顯微鏡下的薄片鑒定統(tǒng)計(jì)，也可以適用于野外地質(zhì)測(cè)量和井下巖心描述。面積法是根據(jù)裂縫的長(zhǎng)度、寬度應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算裂隙率。裂隙率測(cè)定裂隙率的方法有幾何公式法，曲率法，面積法等各種方法91、儲(chǔ)集層孔隙性2、儲(chǔ)集層滲透性3、流體飽和度1、儲(chǔ)集層孔隙性10絕對(duì)滲透率有效滲透率相對(duì)滲透率絕對(duì)滲透率測(cè)定：巖心（實(shí)驗(yàn)分析）？測(cè)井（孔--滲關(guān)系）？試井（大范圍平均值）地震（？）110-3m2=1.013md嚴(yán)格地講，自然界的一切巖石在足夠大的壓力差下都具有一定的滲透性。通常情況下所稱的滲透性巖石與非滲透性巖石是指在地層壓力條件下流體能否通過(guò)巖石。滲透性巖石與非滲透性巖石之間沒(méi)有明顯的界限，是一相對(duì)概念。絕對(duì)滲透率絕對(duì)滲透率測(cè)定：巖心（實(shí)驗(yàn)分析）？110-3m11達(dá)西定律單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)巖石截面積的液體流量與壓力差和截面積的大小成正比，液體通過(guò)巖石的長(zhǎng)度以及液體的粘度成反比。通常以干燥空氣或氮?dú)鉃榱黧w，測(cè)定巖石的絕對(duì)滲透率。達(dá)西定律通常以干燥空氣或氮?dú)鉃榱黧w，測(cè)定巖石的絕對(duì)滲透率。12滲透性：指在一定壓差下，巖石本身允許流體通過(guò)的能力?？刂飘a(chǎn)能大小→受控于形成條件和工藝改造措施：壓裂、酸化等絕對(duì)滲透率：當(dāng)單相流體充滿巖石孔隙，流體不與巖石發(fā)生任何物理和化學(xué)反應(yīng)，流體的流動(dòng)符合達(dá)西定律時(shí)，所測(cè)得的巖石滲透能力。絕對(duì)滲透率與流體性質(zhì)無(wú)關(guān)

Ｋ：巖樣的絕對(duì)滲透率，μm2 Ｑ：流體在t秒內(nèi)通過(guò)巖樣的體積，cm3 Ｐ1、Ｐ2：巖樣前、后端壓力，atm Ｆ：巖樣截面積，cm2 Ｌ：巖樣長(zhǎng)度，cm μ：流體粘度，cP t：流體通過(guò)巖樣的時(shí)間，s滲透性：指在一定壓差下，巖石本身允許流體通過(guò)的能力。13有效滲透率：多相流體共存時(shí)，巖石對(duì)某一流體的滲透率。與多相流體的性質(zhì)、巖石本身的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特性相關(guān)。Ｋx：某一流體的有效滲透率，μm2Ｑx：某一流體在t秒內(nèi)通過(guò)巖樣的體積，cm3相對(duì)滲透率：多相流體共存時(shí)，某一流體的有效滲透率與絕對(duì)滲透率的比值。與流體性質(zhì)、巖石本身的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特性相關(guān)。

Ｋxr：某一流體的相對(duì)滲透率，小數(shù)Ｋx：某一流體的有效滲透率，μm2Ｋ：巖樣的絕對(duì)滲透率，μm2Ｋxr＝Ｋx／Ｋ有效滲透率：多相流體共存時(shí)，巖石對(duì)某一流體的滲透率。Ｋxr＝14滲透率的測(cè)定方法直接測(cè)定法：利用儲(chǔ)層的巖樣在實(shí)驗(yàn)室中用各種滲透率測(cè)定儀直接進(jìn)行測(cè)定。一般先將巖樣抽提、洗凈、烘干、預(yù)制成一定幾何的形狀，在一定的溫度和壓力下，應(yīng)用空氣、氮?dú)饣蛩疂B透巖樣來(lái)直接測(cè)定。間接測(cè)定法：主要是利用巖石滲透率與其它參數(shù)之間的關(guān)系，應(yīng)用一些經(jīng)驗(yàn)公式，間接地計(jì)算出滲透率值。如常用地球物理測(cè)井資料、水動(dòng)力學(xué)試井資料計(jì)算儲(chǔ)層的滲透率值。滲透率的測(cè)定方法15滲透率與孔隙度的關(guān)系大量資料表明，巖石的孔隙度與滲透率之間有一定的相關(guān)關(guān)系，常規(guī)儲(chǔ)層相關(guān)性較好，致密儲(chǔ)層相關(guān)性較差。但兩者之間通常沒(méi)有嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系。巖石的滲透性除受孔隙度影響外，還受孔道截面大小、形狀、連通性以及流體性能等多方面因素的影響。一般來(lái)說(shuō)，有效孔隙度大，則絕對(duì)滲透率也高，在有效孔隙度相同的條件下，孔隙直徑小的巖石比直徑大的巖石滲透率低；孔隙形狀復(fù)雜的巖石比孔隙形狀簡(jiǎn)單的巖石滲透率低?？紫逗秃淼赖牟煌渲藐P(guān)系，也可以使儲(chǔ)層呈現(xiàn)不同的性質(zhì)。Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)研究區(qū)不同類(lèi)型砂巖孔滲交匯圖滲透率與孔隙度的關(guān)系Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)研究區(qū)不同類(lèi)型砂巖孔滲交匯圖161、儲(chǔ)集層孔隙性2、儲(chǔ)集層滲透性3、流體飽和度1、儲(chǔ)集層孔隙性17流體飽和度儲(chǔ)集巖的孔隙空間中，通常為各種流體所占據(jù)，某種流、體占孔隙空間體積的百分?jǐn)?shù)稱之為該流體的飽和度。油、氣、水飽和度是油氣田勘探和開(kāi)發(fā)階段一個(gè)很重要的參數(shù)，但這一參數(shù)并非一個(gè)常數(shù)，特別是在開(kāi)發(fā)階段流體飽和度變化是相當(dāng)大的。在勘探階段所測(cè)的流體飽和度稱之為原始含油、含氣、含水飽和度，是儲(chǔ)量計(jì)算最重要的參數(shù)。在開(kāi)發(fā)階段所測(cè)定的流體飽和度，稱之為目前油、氣、水飽和度，是開(kāi)發(fā)方案調(diào)整的重要參數(shù)。流體飽和度油、氣、水飽和度是油氣田勘探和開(kāi)發(fā)階段一個(gè)很重要的18有效含油飽和度計(jì)算流體飽和度時(shí)，有意義的應(yīng)當(dāng)是儲(chǔ)存于巖石有效孔隙中的油、氣飽和度。這一飽和度稱之為有效含油飽和度。剩余油飽和度油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，隨著原油的采出，注水開(kāi)發(fā)的油田將從低含水期進(jìn)入到中含水期或高含水期，油層巖石的儲(chǔ)集空間中，油、氣、水飽和度的分布亦將隨之變化。此時(shí)測(cè)得的含油飽和度稱為目前含油飽和度，也可稱之為某時(shí)刻的剩余油飽和度，即剩余在油層中石油體積占油層孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。有效含油飽和度剩余油飽和度19殘余油飽和度當(dāng)油藏能量枯竭，不能夠繼續(xù)產(chǎn)出工業(yè)油流的時(shí)候，仍留在油層中的石油體積占油層孔隙體積的百分?jǐn)?shù)，則稱之為殘余油飽和度，又稱之為在目前工藝技術(shù)條件下，油層中不可降低的含油飽和度。剩余油飽和度和殘余油飽和度很難嚴(yán)格區(qū)分。因?yàn)闅堄嘤惋柡投瘸c地質(zhì)條件有關(guān)外，還與工藝技術(shù)條件密切相關(guān)，現(xiàn)今殘留在油層中不能采出的石油，在將來(lái)的先進(jìn)工藝技術(shù)條件下，仍有一部分可采出，也就是說(shuō)，今天的殘余油飽和度可能是未來(lái)的剩余油飽和度。殘余油飽和度20儲(chǔ)層物理性質(zhì)課件21儲(chǔ)層物理性質(zhì)儲(chǔ)層物理性質(zhì)221、儲(chǔ)集層孔隙性2、儲(chǔ)集層滲透性3、流體飽和度1、儲(chǔ)集層孔隙性23儲(chǔ)集層孔隙性因儲(chǔ)集層中具有大大小小的孔隙而使得儲(chǔ)集層具備儲(chǔ)存流體的能力，稱為儲(chǔ)集層的孔隙性。儲(chǔ)集層孔隙性是儲(chǔ)集層的基本屬性===必要條件。1）儲(chǔ)集空間（廣義孔隙）：指儲(chǔ)集巖中未被固體物質(zhì)所充填的空間部分。儲(chǔ)集空間→控制儲(chǔ)能大小→受控于形成條件包括：各種孔隙（狹義）、溶孔、溶洞、裂縫、成巖縫儲(chǔ)集層孔隙性1）儲(chǔ)集空間（廣義孔隙）：24孔隙空間指儲(chǔ)集巖中未被固體物質(zhì)所充填的空間，是儲(chǔ)集流體的場(chǎng)所，也稱為儲(chǔ)集空間。巖石中各種孔隙、孔洞及裂縫組成的儲(chǔ)集空間，其中可儲(chǔ)存流體?？紫犊臻g巖石中各種孔隙、孔洞及裂縫組成的儲(chǔ)集25總孔隙：有效孔隙：連通的毛管孔隙及超毛管孔隙無(wú)效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2~500m)(D>500m)(D=<0.2m)所有具有孔隙的的巖石均可成為儲(chǔ)集巖？死孔隙：孤立、彼此不連通的孔隙。在死孔隙中流體不能滲流。成因可能有二種：壓實(shí)→孔隙喉道堵塞，膠結(jié)→孔隙喉道堵塞總孔隙：無(wú)效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2~50026衡量孔隙性大小→孔隙度：反映巖石中孔隙的發(fā)育程度總孔隙度：巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣總體積之比： Ф：總孔隙度，% Ｖp：總孔隙空間體積，cm3 Ｖr：巖樣總體積，cm3有效孔隙度：巖樣中互相連通的，且在一定壓差下允許流體在其中流動(dòng)的孔隙總體積(即有效孔隙體積)與巖石總體積的比值。 Фe：有效孔隙度，% Ｖe：總有效孔隙空間體積，cm3Фe≤Фt，生產(chǎn)中常用：Фe衡量孔隙性大小→孔隙度：反映巖石中孔隙的發(fā)育程度27據(jù)孔隙或裂縫大小及其對(duì)流體流動(dòng)的影響，將孔隙劃分為三種類(lèi)型：a、超毛細(xì)管孔隙孔隙直徑＞0.5mm，或裂縫寬度＞0.25mm特點(diǎn)：在這種孔隙中，流體在重力作用下可以自由流動(dòng)，服從靜水力學(xué)的一般規(guī)律。發(fā)育：大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖孔隙b、毛細(xì)管孔隙孔隙直徑介于0.5～0.0002mm，裂縫寬度介于0.25～0.0001mm之間特點(diǎn)：在這種孔隙中，由于受毛細(xì)管力的作用，流體已不能在其中自由流動(dòng)，只有在外力大于毛細(xì)管阻力的情況下，流體才能在其中流動(dòng)。發(fā)育：微裂縫和一般砂巖中的孔隙

c、微毛細(xì)管孔隙孔隙直徑＜0.0002mm，裂縫寬度＜0.0001mm特點(diǎn)：在這種孔隙中，由于流體與周?chē)橘|(zhì)之間存在巨大引力，在通常的溫度和壓力條件下，流體在其中不能流動(dòng)；增加溫度和壓力，只能引起流體呈分子狀態(tài)擴(kuò)散。發(fā)育：粘土巖中的孔隙據(jù)孔隙或裂縫大小及其對(duì)流體流動(dòng)的影響，將孔隙劃分為三種類(lèi)型：28孔隙度研究方法直接法即利用地層中的巖石樣品在實(shí)驗(yàn)室中直接測(cè)定而得，通常在實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的巖石孔隙度是在地表?xiàng)l件下進(jìn)行的，其測(cè)量結(jié)果往往大于地層中原始狀態(tài)下的巖石孔隙度。間接法即利用各種地球物理參數(shù)，通過(guò)相應(yīng)的公式計(jì)算地層中原始狀態(tài)下的巖石孔隙度。可分為測(cè)井法與地震法兩類(lèi)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定法：精度最高測(cè)井解釋法：精度居中地震和試井解釋法：精度最差不同精度的孔隙度應(yīng)用于不同的研究范疇。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)將直接法和間接法相互驗(yàn)證，補(bǔ)充、取長(zhǎng)補(bǔ)短?？紫抖妊芯糠椒?9裂隙率指巖石中裂隙體積與巖石總體積的比值。測(cè)定裂隙率的方法有幾何公式法，曲率法，面積法等各種方法，其中面積法應(yīng)用比較廣，既可以適用于室內(nèi)顯微鏡下的薄片鑒定統(tǒng)計(jì)，也可以適用于野外地質(zhì)測(cè)量和井下巖心描述。面積法是根據(jù)裂縫的長(zhǎng)度、寬度應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算裂隙率。裂隙率測(cè)定裂隙率的方法有幾何公式法，曲率法，面積法等各種方法301、儲(chǔ)集層孔隙性2、儲(chǔ)集層滲透性3、流體飽和度1、儲(chǔ)集層孔隙性31絕對(duì)滲透率有效滲透率相對(duì)滲透率絕對(duì)滲透率測(cè)定：巖心（實(shí)驗(yàn)分析）？測(cè)井（孔--滲關(guān)系）？試井（大范圍平均值）地震（？）110-3m2=1.013md嚴(yán)格地講，自然界的一切巖石在足夠大的壓力差下都具有一定的滲透性。通常情況下所稱的滲透性巖石與非滲透性巖石是指在地層壓力條件下流體能否通過(guò)巖石。滲透性巖石與非滲透性巖石之間沒(méi)有明顯的界限，是一相對(duì)概念。絕對(duì)滲透率絕對(duì)滲透率測(cè)定：巖心（實(shí)驗(yàn)分析）？110-3m32達(dá)西定律單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)巖石截面積的液體流量與壓力差和截面積的大小成正比，液體通過(guò)巖石的長(zhǎng)度以及液體的粘度成反比。通常以干燥空氣或氮?dú)鉃榱黧w，測(cè)定巖石的絕對(duì)滲透率。達(dá)西定律通常以干燥空氣或氮?dú)鉃榱黧w，測(cè)定巖石的絕對(duì)滲透率。33滲透性：指在一定壓差下，巖石本身允許流體通過(guò)的能力?？刂飘a(chǎn)能大小→受控于形成條件和工藝改造措施：壓裂、酸化等絕對(duì)滲透率：當(dāng)單相流體充滿巖石孔隙，流體不與巖石發(fā)生任何物理和化學(xué)反應(yīng)，流體的流動(dòng)符合達(dá)西定律時(shí)，所測(cè)得的巖石滲透能力。絕對(duì)滲透率與流體性質(zhì)無(wú)關(guān)

Ｋ：巖樣的絕對(duì)滲透率，μm2 Ｑ：流體在t秒內(nèi)通過(guò)巖樣的體積，cm3 Ｐ1、Ｐ2：巖樣前、后端壓力，atm Ｆ：巖樣截面積，cm2 Ｌ：巖樣長(zhǎng)度，cm μ：流體粘度，cP t：流體通過(guò)巖樣的時(shí)間，s滲透性：指在一定壓差下，巖石本身允許流體通過(guò)的能力。34有效滲透率：多相流體共存時(shí)，巖石對(duì)某一流體的滲透率。與多相流體的性質(zhì)、巖石本身的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特性相關(guān)。Ｋx：某一流體的有效滲透率，μm2Ｑx：某一流體在t秒內(nèi)通過(guò)巖樣的體積，cm3相對(duì)滲透率：多相流體共存時(shí)，某一流體的有效滲透率與絕對(duì)滲透率的比值。與流體性質(zhì)、巖石本身的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特性相關(guān)。

Ｋxr：某一流體的相對(duì)滲透率，小數(shù)Ｋx：某一流體的有效滲透率，μm2Ｋ：巖樣的絕對(duì)滲透率，μm2Ｋxr＝Ｋx／Ｋ有效滲透率：多相流體共存時(shí)，巖石對(duì)某一流體的滲透率。Ｋxr＝35滲透率的測(cè)定方法直接測(cè)定法：利用儲(chǔ)層的巖樣在實(shí)驗(yàn)室中用各種滲透率測(cè)定儀直接進(jìn)行測(cè)定。一般先將巖樣抽提、洗凈、烘干、預(yù)制成一定幾何的形狀，在一定的溫度和壓力下，應(yīng)用空氣、氮?dú)饣蛩疂B透巖樣來(lái)直接測(cè)定。間接測(cè)定法：主要是利用巖石滲透率與其它參數(shù)之間的關(guān)系，應(yīng)用一些經(jīng)驗(yàn)公式，間接地計(jì)算出滲透率值。如常用地球物理測(cè)井資料、水動(dòng)力學(xué)試井資料計(jì)算儲(chǔ)層的滲透率值。滲透率的測(cè)定方法36滲透率與孔隙度的關(guān)系大量資料表明，巖石的孔隙度與滲透率之間有一定的相關(guān)關(guān)系，常規(guī)儲(chǔ)層相關(guān)性較好，致密儲(chǔ)層相關(guān)性較差。但兩者之間通常沒(méi)有嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系。巖石的滲透性除受孔隙度影響外，還受孔道截面大小、形狀、連通性以及流體性能等多方面因素的影響。一般來(lái)說(shuō)，有效孔隙度大，則絕對(duì)滲透率也高，在有效孔隙度相同的條件下，孔隙直徑小的巖石比直徑大的巖石滲透率低；孔隙形狀復(fù)雜的巖石比孔隙形狀簡(jiǎn)單的巖石滲透率低