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第二章:儲層巖石的物理性質(zhì)(12學(xué)時)第一節(jié)儲層巖石的骨架性質(zhì)(2學(xué)時)一、教學(xué)目的掌握巖石粒度組成的定義、分析方法、表示方法;巖石比面的定義、表示方法和確定方法。二、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點1、粒度的分析方法2、比面的表示方法。教學(xué)難點1、粒度的分析方法2、比面的表示方法。三、教法說明課堂講授并輔助以多媒體課件展示相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖表四、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)主要介紹兩個方面的問題:一、巖石的粒度組成二、巖石的比面(一)、巖石的粒度組成一、砂巖的粒度組成1、定義所謂粒度組成是指構(gòu)成巖石的各種大小不同的顆粒含量,常以百分?jǐn)?shù)表示。2、分析方法分析砂巖粒度組成的方法有兩種:篩析法沉降法①篩析法所為篩析故名思意即為用成套篩子進(jìn)行分析,這種方法適用于砂巖顆粒直徑大小0.05mm以上的情況。篩析法所用篩子的孔眼是各不相同的,通常是以mm或用每對長度上篩網(wǎng)孔數(shù)(即稱為目或號)兩種方法來表示的。值得注意的是:成套篩子其孔眼大小的規(guī)定有一定的規(guī)律,相鄰兩個孔徑大小相關(guān)或。通常,一套篩子共25級,人們可以根據(jù)不同要求任意將其中的若干級加以組合使用。②沉降法上面我們所介紹的篩析法一般只能用于>0.05mm的粒徑范圍,對于<0.05顆粒,如果還要進(jìn)行顆粒分類,那么只有用沉降法,所以說篩析法用于砂巖、沉降法用于細(xì)砂巖和粉砂巖。沉降法是根據(jù)斯托克斯定律,測量巖樣顆粒在液體中的沉降速度。其公式為:式中:d——顆粒直徑r——液體的運動粘度M——液體的動力粘度ρ1——顆粒的密度ρ——液體的密度V——顆粒(直徑為d)在密度為ρ的液體中的下降速度g——重力加速度從上式可以看出:如果選中了液體,ρ和r(M)便為已知,顆粒密度可用比重瓶測得,因此,只要知道了顆粒在液體中的下降速度V,便可求得相應(yīng)的顆粒直徑及其含量,其方法是:將篩析的<0.05mm的顆粒取1—2克,放入量管中,加入已知密度ρ1和V的液體,充分?jǐn)嚢枋诡w粒完全溶于液體中,然后停止攪拌,同時記時,用吸管吸出已知深度(任意確定)的含砂液體,這時在已繪制的d—ρ—h—t表上可以查出d來。當(dāng)d<0.03mm時,則要用沉降天平來測量。當(dāng)d<0.0015mm時,則需用光學(xué)法③另外還有一種分析方法就是落片分析法附:斯尼克斯公式的推導(dǎo):如圖所示,當(dāng)顆粒M在液體中勻速下沉?xí)r,有:G=F浮+F阻F阻=(經(jīng)驗公式)式中:ρ——液體的密度V——顆粒下降速度A——顆粒在運動方向上的投影面積F阻——顆粒在密度為ρ的液體中下沉?xí)r所遇到的阻力。CD——阻力系數(shù),與雷諾數(shù)有關(guān) (D——顆粒直徑)又得證這個公式的使用條件:①V=const②顆粒與介質(zhì)之間無滑動下表就是兩個樣品的粒度分析結(jié)果:DD百分D0.42-0.2970.297-0.2100.210-0.1490.149-0.0740.074-0.050.05-0.01<0.0112.684.466.5270.810.401.483.820.441.923.4667.0211.2813.83.36由于用這種表格來表示粒度分析結(jié)果比較麻煩而且也不直觀,所以人們通常還采用圖表表示法,這種表示法具有一定最顯著的特點就是我對巖石顆粒的均勻程度,以及顆粒大小的分布特征可以一目了然,圖表表示法一般有兩種:①粒度組成分布曲線②粒度組成累積曲線從上面的這兩條曲線我們很容易看出,在百含量圖中,每一粒級構(gòu)成一個矩形,矩形的底為這一粒級中顆粒的最大或最小尺寸之差,而矩形的高則表示這一粒級在巖石中的百分含量,很顯然,分布曲線(如線)的寬窄與高矮直接反映了砂巖顆粒的均勻程度,波峰越高而窄則表示該巖樣顆粒越均勻。根據(jù)累積百分含量曲線同樣也可以判斷巖樣顆粒的分選程度,顯然,累積曲線越陡,粒度組成越均勻,如果累積曲線平緩,則表示砂巖顆粒越不均勻。為了描述巖石顆粒組成的均勻性或不均勻性,通常用分選系數(shù)S或不均勻系統(tǒng)來表示。所謂分選系統(tǒng)和不均勻系數(shù)實際上就是指累積百分?jǐn)?shù)為兩個值時所對應(yīng)的顆粒直徑的比值,其中,分選系數(shù)d75——累積百分含量為75%時所對應(yīng)的顆粒直徑d25——累積百分含量為25%時所對應(yīng)的顆粒直徑S=1.0~2.5 分選好S=2.~4.5 分選中等S=>4.5 分選差所以S越接近于1.0其分選性越好不均勻系數(shù)d60——累積百分?jǐn)?shù)為60%時所對應(yīng)的顆粒直徑d25——累積百分?jǐn)?shù)為10%時所對應(yīng)的顆粒直徑很顯然,C越接近于1.0表示粒度組成越均勻均質(zhì)砂巖C≤5一般油層C=1.2~20除此之外,還常以d50即累積百分比為50%時所對應(yīng)的顆粒直徑來表示其平均直徑。值得提大家注意的是:由于我們所介紹的篩析法及其沉降法所得到的顆粒直徑只能是一個范圍(如前面的表格和柱狀圖所示),所以如果要求其平均直徑則應(yīng)該根據(jù)正式進(jìn)行計算:d1、d2——相鄰兩篩網(wǎng)的孔眼大小d——兩孔眼間的平均直徑(二)、巖石的比面含油砂巖的顆粒分散程度不僅可以用巖石的粒度組成表示,同時也可以用與粒度組成密切相關(guān)的比面來表示。1、定義所謂比面是指單位體積的巖石內(nèi)顆粒的部表面積,或者是:單位體積巖石內(nèi)總孔隙的內(nèi)表面積。單位:cm2/cm3 m2/m3 mm2/mm3 由于砂巖的顆粒很小,而且分散度大,它的比面就較大的。很顯然,巖石中細(xì)顆粒愈高,它的比面就愈大,反之就愈小,例如,當(dāng)把組成巖石的顆粒都看成是園球形時,有:粗砂巖(1~0.5mm) <950cm2/cm3細(xì)砂巖(0.25~0.125) 950~2300cm2/cm3粉砂巖(0.0625~0.0039) >2300cm2/cm3所以,我們可以看出,砂巖的比面是很大的,而且它的大小,對流體在巖石孔隙中的流動具有明顯的影響,如表面現(xiàn)象、吸附、流動阻力等,這就是我們要討論比面的原因。2、表示方法比面通常有三種表示方法,即①②③式中:A——巖石的總內(nèi)表面積Vf——巖石的外觀體積(視體積)Vp——巖石的孔隙體積Vv——巖石的顆粒體積(骨架體積)三者存在下列關(guān)系:3、比面的確定方法確定砂巖比面的方法有很多,不過通常都是采用室內(nèi)實驗法和其它參數(shù)估算法。①根據(jù)粒度組成估算巖石的比面A、設(shè)多孔巖石是由等半徑的球形顆粒所組成,則每一粒砂子的表面積每一粒砂子的體積如果單位體積巖石中,孔隙總體積為φ,則該巖石中顆粒所占體積為:Vs=1-φ那么單位體積內(nèi)巖石的顆粒總數(shù)為單位體積中巖石顆??偙砻娣e應(yīng)為式中:d——砂粒的直徑s——比面φ——孔隙率B、如果砂巖顆粒為非等直徑,則要進(jìn)行粒度分析設(shè)粒度組成分析資料如下粒徑為~重量百分?jǐn)?shù)占G1%粒徑為~重量百分?jǐn)?shù)占G2%粒徑為~重量百分?jǐn)?shù)占G3%粒徑為~重量百分?jǐn)?shù)占Gn%那么,巖石中每一種顆粒的比面為因此,總表面積(即整個巖石的比面)式中:φ——巖石的孔隙度Gi——第i組分(平均直徑為di的顆粒)的顆粒重量百分?jǐn)?shù)(由粒度組成得出)di——第i組分的顆粒平均直徑,由下式求得其中、分別為兩個篩子的篩眼大小。從上面的計算不難看出:根據(jù)粒度組成的資料來估算比面,系假定巖石顆粒呈球形,而實際砂子并非球形,同時,砂子的大小和形狀頗不規(guī)則,以及膠結(jié)的影響,所以計算結(jié)果與實際情況存在誤差是在所難免的,不過,巖石有膠結(jié)越差顆粒越接近球形,其誤差越小。C=1.2~1.4 由實驗確定②流動實驗法S——以巖石顆粒體積為基礎(chǔ)的比面,cm2/cm3φ——巖石的孔隙度A——巖石的橫截面積,cm2L——巖石長度,cmQ——通過巖心的空氣流量,cm3/SM——室溫下空氣的粘度,泊H——巖心兩端的壓差,厘米水柱③澤烈金法S——巖心的比面φ——孔隙度M——氣體分子量R——通用氣體常數(shù)T——絕對溫度Q——氣體通過巖心的流量——洞流動方向的壓力梯度,④統(tǒng)計法φ——孔隙度m——圖片的放大倍數(shù)l——針長h——針的端點落在孔隙內(nèi)部的次數(shù)C——針與周邊相交的次數(shù)⑤吸附法因為吸附量與吸附表面成正比,通過測量某種氣體在通過巖樣前后的濃度變化值可以確定出該巖樣的比面。⑥根據(jù)巖石的其它物性參數(shù)計算今后,當(dāng)我們學(xué)完巖石的其它物性參數(shù)時,我們使可以通過這些物性參數(shù)間接地求出巖石的比面。rc——巖石的平均孔隙半徑φ——巖石孔隙度K——巖石滲透率五、教學(xué)后記通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),絕大多數(shù)同學(xué)們掌握了巖石粒度組成的定義、分析方法、表示方法;巖石比面的定義、表示方法和確定方法。六、教學(xué)參考書1.何更生編.油層物理.石油工業(yè)出版社2.洪世鐸編.油藏物理基礎(chǔ).石油工業(yè)出版社3.秦積瞬、李愛芬主編.油層物理學(xué).石油大學(xué)出版社4.羅摯譚編.油層物理.地質(zhì)出版社5.威廉.麥凱恩編.石油流體性質(zhì).石油工業(yè)出版社6.霍納波編.油藏相對滲透率.石油工業(yè)出版社七、復(fù)習(xí)思考題1、什么叫粒度、粒度組成?粒度分析方法有哪些?其基本原理是什么?粒度分布規(guī)律有哪些?常用的是什么分布?2、巖石顆粒的大小對比面大小有何影響?為什么?3、影響比面的因素有哪些?第二節(jié)儲層巖石的孔隙性(3學(xué)時)一、教學(xué)目的掌握孔隙的分類、定義、測量方法和影響因素。二、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點1、孔隙的分類和定義教學(xué)難點1、孔隙的分類和定義三、教法說明課堂講授并輔助以多媒體課件展示相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖表四、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)主要介紹四個方面的問題:一、孔隙度的定義和分類二、孔隙度的測量三、影響孔隙度的因素(一)、孔隙度的定義和分類1、孔隙度的定義巖石的孔隙度是指巖石的孔隙體積與巖石外觀體積的比值,常用百分?jǐn)?shù)表示,記為φ式中:Vr——巖石的骨架體積,米3,cm3Vp——巖石的孔隙體積,米3,cm3Vf——巖石的視體積,米3,cm3φ——巖石的孔隙度,%2、孔隙度的分類我們已知講過,孔隙空間可以分為有效孔隙和無效孔隙,所以相應(yīng)地,孔隙度也可以分為:A、絕對孔隙度,φa絕對孔隙度是指巖石所有孔隙體積(有效+無效)與巖石視體積之比。Vap——總孔隙體積,=V有效+V無效Vf——巖石的視體積φa——巖石的絕對孔隙度B、有效孔隙度由于儲油巖石孔隙的復(fù)雜性,所以在巖石孔隙中,并非所有的孔隙都是有用的,比如說函端孔隙和孔道半徑很?。╮<0.0001mm)的孔隙,這樣的孔隙實際上對流體的流動毫無價值,所以人們將流體能在其中流動且相互連通的孔道稱為有效孔隙,有效孔隙與巖石視體積的比值稱為有效孔隙度。Vep——巖石有效孔隙體積Vf——巖石的外觀體積φe——巖石的有效孔隙度大家值得注意的是:由于流體只能在大于0.0001mm半徑的孔道中流動,因此,孔道小于0.0001mm的那些孔隙也被看作是死孔隙,同樣被這些微小孔道包圍的大孔道當(dāng)然也屬于死孔隙之列。另外,從上面的分析中我們不難看出,還應(yīng)當(dāng)存在一種孔隙度。C、流動孔隙度φmVmp——流動孔隙度Vf——巖石的外觀體積φm——流動體積很顯然,流動體積是指有效孔隙中,允許流何流動的那一部分孔道體積。它不僅排除了死孔隙,也包括束縛水占據(jù)的部分以及巖石表面吸附流體所占據(jù)的孔道部分??梢?,在相互連通的孔隙中并不是全部孔道都能讓流體流動。直得注意的是被吸附流體的厚度有時相當(dāng)可觀,可把原來流動的孔道堵住,或者使?jié)B重能力下降,這一點在三次采油中尤為重要。綜合上述的三種孔隙度不難看出:φa>φe>φm對于砂巖:φa≈φe>φm泥質(zhì)砂巖:φa>>φe>φm泥巖:φa>>>φe>φm巖石孔隙度在油田中應(yīng)用極廣,通常在地質(zhì)儲量計算中用有效孔隙度φe,在計算可采儲量時要用流動孔隙度,而絕對孔隙度只有巖石學(xué)上的意義,應(yīng)用很少。利用巖石的孔隙度(有效孔隙度)還可以用來進(jìn)行油層評價,一般砂巖φe=10~25%φ 評價5~10% 差10~15% 一般15~20% 好20~25% 特好(二)、孔隙度的測量確定巖石孔隙度的方法主要可以分為兩類:直接測量法(實驗室測量法)間接測量法(各種地球物理測井方法,比如:中子測井、聲波測井、密度測井、微電極測井、微測測井等等)。這里,我們僅對幾種直接測量法作簡要的介紹,而且我們只著重介紹測定原理,具體步驟不過介紹:①飽和烴類法飽和烴類法中所用的烴類一般為機(jī)油,它的出發(fā)點就是直接從孔隙度的定義出發(fā),測定巖石的外觀體積和孔隙體積,實驗裝置圖如下:實驗步驟:先稱干碉樣重P1,然后將其充分飽和機(jī)法,之后同志分別稱飽和油的巖樣在空中或在油中的重量,這時即可根據(jù)公式求出φ值。式中:P1——干巖樣的重量,(克)P2——巖樣飽和炸油之后在空中的重量,(克)P3——岵樣飽和炸油之后在炸油中的重量,(克)ρ0——炸油的密度②氣體膨脹法這種方法就是將已知總體積的樣品封入已知體積的容器中,這容器中充滿著已知壓力的空氣(N2、氦氣),然后把它和一已知體積的抽空的容器連接然后利用等溫膨脹的波——馬定律就可以測得其孔隙體積。式中:VB——樣品的視體積Va——樣品室體積Vb——膨脹室體積P1——初始壓力P2——平均壓力氦體孔隙計就是利用這一原理制作的。③自吸法w、分別為干巖樣或飽和水后巖樣在空中的重量。④壓汞法此法即為將巖樣置入一樣品室中,先測其總體積,然后加壓使汞進(jìn)入孔隙之中,從而測得其進(jìn)入孔隙中汞的體積,即孔隙體積,此時雖說原孔隙中有少量氣體,但因水銀加壓很高,至使氣體體積可以忽略不計。測定巖石孔隙度的方法除了上面介紹的幾種以外,另外還有統(tǒng)計法、密度法、直接法等。各種方法很多,所以在方法的選用上應(yīng)該注意到:①巖心形狀不規(guī)則;②巖心疏松或極致密;③巖心尺寸過大或過?。虎軒r心有裂縫、溶洞;⑤巖心極不均質(zhì)(如巨礫砂巖或泥質(zhì)膠結(jié)巖心等)。(三)、影響孔隙度的因素影響砂巖孔隙度大小的因素很多,但主要有:①砂巖顆粒的排列方式為了說明這一點,我們以理想球形顆粒為例:理想球形顆粒排列有兩種極端情況:1)最緊密的菱形排列2)最疏松的正方形排列這里θ=60°所以θ=25.96%最小θ=90°φ=0.476=47.6%最大由此可見,理想球形顆粒的孔隙度與它的顆粒大小無關(guān),僅取決于它的顆粒排列方式,即θ的變化,很顯然理想顆粒的孔隙度φ=25.96%~47.6%,而且有效孔隙度在數(shù)值上等于絕對孔隙度。②砂巖顆粒的形狀,即圓球度顆粒越圓,φ越大③砂巖顆粒的分選性(均勻程度)實際油層的孔隙度大小與砂子顆粒分選程度有密切的關(guān)系,因為較細(xì)小的砂巖顆粒可以充填于較大顆粒的砂子所組成的空隙中,這樣,孔道允許流體通過的斷面就明顯縮小,流動阻力增大,當(dāng)然,孔隙度自然會減小,所以砂子的分選越好,孔隙空間越大,孔隙度也越大,我們講過砂巖的分選性是用分選系數(shù)來表示的。分選系數(shù)分選系數(shù)與φ的關(guān)系如圖。從曲線中我們可以看出,當(dāng)分選系數(shù)<2時,φ隨分選系數(shù)的變化較大,分選系數(shù)增大,φ下降明顯,當(dāng)S>2.0后,φ隨S變化趨于平緩,但d時φ看不出有什么規(guī)律性的變化。④巖石顆粒間膠結(jié)物的含量:膠結(jié)類型根據(jù)我們前面所講的膠結(jié)物及膠結(jié)方式很容易看出:膠結(jié)物含量越高,φ越小,所以說接觸膠結(jié)的φ>孔隙膠結(jié)的φ>基底膠結(jié)φ。⑤油層埋藏深度實際資料表明:多孔介質(zhì)的孔隙度φ總是隨油層埋藏深度加深而減小。這主要是因為隨著埋藏深度的增加,油層所受上覆巖層的靜壓力也增加,巖石的壓縮作用也隨之增加。最后導(dǎo)致孔隙空間的縮小,孔隙總體積減小。因此,巖石的孔隙度與巖石的壓縮系數(shù)有關(guān)。五、教學(xué)后記通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),絕大多數(shù)同學(xué)們孔隙的分類、定義、測量方法和影響因素。六、教學(xué)參考書1.何更生編.油層物理.石油工業(yè)出版社2.洪世鐸編.油藏物理基礎(chǔ).石油工業(yè)出版社3.秦積瞬、李愛芬主編.油層物理學(xué).石油大學(xué)出版社4.羅摯譚編.油層物理.地質(zhì)出版社5.威廉.麥凱恩編.石油流體性質(zhì).石油工業(yè)出版社6.霍納波編.油藏相對滲透率.石油工業(yè)出版社七、復(fù)習(xí)思考題1、儲層巖石的孔隙類型有哪些?各有什么特點?2、影響孔隙度的因素有哪些?如何影響?第三節(jié)儲層巖石的滲透性(4學(xué)時)一、教學(xué)目的本章從實驗的方法入手研究了孔隙介質(zhì)中的流動規(guī)律以及巖石的滲透性。二、教學(xué)重點、難點達(dá)西定律,氣體滑脫效應(yīng),滲透率的測定以及滲透率的影響因素三、教法說明課堂講授和課外習(xí)題四、教學(xué)內(nèi)容一、達(dá)西定律及巖石的絕對滲透率二、氣體滑脫效應(yīng)三、滲透率的測定四、影響滲透率的因素五、儲層巖性參數(shù)的平均值處理(一)、達(dá)西定律及巖石的絕對滲透率1.達(dá)西實驗和達(dá)西方程1856年,法國水利工程師達(dá)西(Darcy)利用人工砂體研究了水的滲濾,達(dá)西的試驗表明:人工砂體單位面積水流的體積變化率Q/A,與進(jìn)口和出口兩端面間的水頭差h1-h2=△H成正比,而與砂體的長度L成反比:這就是某種名的達(dá)西方程?!c多孔介質(zhì)有關(guān)的常數(shù)Z=0,基準(zhǔn)面。如果用壓力P來代替水頭h則有代入上式得:——表示某種介質(zhì)()對某特定流體(P)的滲透能力,它的大小由介質(zhì)和流體兩者性質(zhì)而定。由于同時涉及到流體和介質(zhì)的影響,所以人們總是希望將流體和介質(zhì)的影響區(qū)分開來,于是在1930年,努定(Nutting)提出:將此式代入上式并考慮到水平流動中無重力影響,所以得出了達(dá)西定律的最簡單形式。在上式中,A、L是巖石的幾何尺寸,M為流體的性質(zhì),△P為外部條件。當(dāng)這些條件(即A、L、M、△P)一定時,流體通過量的大小就決定于比例常數(shù)K,這個K我們就稱它為巖石的絕對滲透率。A——巖石心的截面積,cm2L——巖石長度,cmM——通過流體的粘度,CP△P——巖心兩端的壓差,atmQ——在△P下,流體通過巖心的流量,cm3/SK——巖石的滲透率,達(dá)西2.達(dá)西定律的假設(shè)前提①流體與巖石之間不發(fā)生任何物理——化學(xué)反應(yīng)②滲流介質(zhì)中只存在一種流體,即巖石要100%的飽和某種流體③流動必須是在層流范圍之內(nèi)(二)、氣體滑脫效應(yīng)對于液體來說,由于種種原因,孔道壁一定范圍中液體的流速總是比孔道中心液體的流速低,然而,對于氣體來說則不然,靠近孔道壁和孔道中心的流速幾乎一樣,同液體在孔道中的流動相對比,我們將氣體沿孔道流動時沿孔道壁流速不減小的這一性質(zhì)稱之為“滑脫效應(yīng)”(Slippageeffect),亦稱為“克林肯伯格效應(yīng)”(Klinkenbergeffect)。由于這一原因,所以在實際工作中氣體測得的絕對滲透率,總比用任何流體測得的都高。K氣<K液(K絕)氣體滑脫效應(yīng)是1875年首次由Kundt和Warburg發(fā)現(xiàn)的,他們通過研究發(fā)現(xiàn):低壓下的氣體,當(dāng)其分子運動自由路程與流動孔道直徑可作比較或遠(yuǎn)大于孔道尺寸時,流體同壁面發(fā)生滑動(或滑脫),從而導(dǎo)致流經(jīng)毛細(xì)管的氣體流量大于用泊方程計算的數(shù)值。1941年克林肯貝格給出了考慮氣體滑動效應(yīng)的氣測滲透率數(shù)學(xué)表達(dá)式:式中:——巖心進(jìn)出口平均壓力Kg——氣體滲透率b——克氏系數(shù),由孔道半徑大小與氣體分子自由程所決定的系數(shù)——孔隙半徑——分子平均自由程——時的氣相滲透率。即克氏滲透率或液體滲透率(等效),絕對滲透率(三)、滲透率的測定我們在這里給大家介紹一種在我國普遍采用的方法,即“流量管氣測滲透率法”亦稱空氣壓水法測滲透率。測量滲透率時,使巖心的頂端與大氣相通,亦即P1=1atm。用抽空球抽空,使流量管中水面迅速吸升到一定的高度。然后停止抽空,流量管內(nèi)的水面會由于靜水壓力作用而下降。因為水面下降導(dǎo)致負(fù)壓作用,從而在巖心兩端形成壓差△P,外界空氣通過巖心進(jìn)入流量管,這時,巖心的出口壓力為一變量,它取決于流量管內(nèi)水柱的高度。由于△P不為定值,所以通過巖心的氣體流量也是變化的。在流量管內(nèi),水面下降的快慢與巖樣的滲透率有關(guān)。巖心的滲透率越大,氣體的通過量也越大,水面下降也越快。流量管的實驗原理為:式中L——巖心長度,cmM——空氣粘度,cpA——巖心橫截面積,cm2B——流量管常數(shù),cm3/atm(四)、滲透率的影響因素1、流體性質(zhì)天然巖心中含有粘土,而粘土?xí)鏊l(fā)生膨脹,從而使?jié)B透率減小。另外,天然巖心的孔隙內(nèi)表面常具吸附油和水的特性,從而也可使油、水測得的滲透率生產(chǎn)變化。所以實驗室內(nèi)常用氣體作為測定多孔介質(zhì)滲透性的注入流體。2、壓力梯度達(dá)西定律的假設(shè)前提為流動必須限于層流狀態(tài)之下,但是,當(dāng)測定K值時,如果壓力梯度很大,這時流動就會超出層流狀態(tài)而變成紊流方式。在這種情況之下,達(dá)西公式就不成立了,即直線滲濾定律就被破壞了。因此,對于具有不同滲透率的巖石來說,為了保證流體在其孔隙通道中流動時為層流狀態(tài),就必須限制壓力梯度,即臨界壓力梯度,超過該臨界梯度達(dá)西線性滲流公式不再適用。3、層理方向通常垂直于層理方向的滲透率部慢小于平行于層理方向的滲透率,即:K2<K11。4、泥質(zhì)含量及孔隙度巖石中泥質(zhì)含量增加將導(dǎo)致滲透率急巨降低。巖石的孔隙度越高,K一般越大,但并非絕對。5、裂縫當(dāng)油藏中沒有裂縫存在時,孔隙常常既是出油空間,又是流體流通的通道。但是當(dāng)油層巖石中存在天然氣裂縫或人工壓裂而成的裂縫時,那么此時油層中的孔隙為出油空間,而裂縫才是流通通道,這時油層的滲透率主要取決于裂縫的大小和數(shù)量,裂縫的滲透率主要取決它的寬度和正伸程度,裂縫的寬度變化也比較大。(五)、儲層巖性參數(shù)的平均值處理1.算術(shù)平均法2.加權(quán)平均法3.并聯(lián)地層的總滲透率五、教學(xué)后記油藏巖石的儲油能力,通常用孔隙度來衡量。但是,一個油層除了具備儲存油氣的能力之外,還必須具備在一定的壓力作用下,允許流體通過的能力,這就是巖石的滲透性。它可以幫助我們研究空隙介質(zhì)中的流動規(guī)律。六、教學(xué)參考書《油藏物理基礎(chǔ)》洪世鐸編《油層物理》羅蟄譚編《油層物理》何更生編《油層物理》張博全編《石油流體性質(zhì)》威廉.麥凱恩編《RelativePermeabilityofReservoir》霍納波編七、復(fù)習(xí)思考題1.達(dá)西定律及其適用條件?2.平均滲透率的計算(各種復(fù)雜組合地層)?3.氣體滑脫效應(yīng)及消除方法.
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