油層物理簡單概念整理

1、巖石的粒度組成：指構(gòu)成巖石的各種大小不同的顆粒的含量，通常以百分?jǐn)?shù)表示。巖石的粒度組成通常采用篩析法和水力沉降法來分析。粒度參數(shù)：1粒度中值 ( d50 )：在累積分布曲線上相應(yīng)累積重量百分?jǐn)?shù)為50%的顆粒直徑。 2不均勻系數(shù)n：累積分布曲線上某兩個重量百分?jǐn)?shù)所代表顆粒直徑比。累積重量60%顆粒直徑d60與10%顆粒直徑d10之比3分選系數(shù)：代表碎屑物質(zhì)在沉積過程中分選好壞。即表示顆粒大小集中程度。?？恕⑽值聟?shù)是我國目前應(yīng)用廣泛粒度參數(shù)。4偏度：又稱歪度，指粒度組成分布偏于粗顆?；蚣?xì)顆粒。5峰態(tài)：量度粒度組成分布曲線陡峭程度。量度分布曲線的兩個尾部顆粒直徑的展幅與中央展幅的比值。6顆粒等效直

2、徑：用假想土壤模型研究真實顆粒組成巖石時，用假想土壤模型的顆粒直徑代替真實巖石的粒度組成后，假想土壤模型所產(chǎn)生的滲濾阻力與真實巖石所產(chǎn)生的阻力相同，滿足于這樣條件的假想土壤模型的顆粒直徑就稱為“顆粒等效直徑”。假想土壤模型：等徑球形顆粒所組成模型。其中g(shù)i：第i組分砂子重量百分?jǐn)?shù)di：第i組分顆粒平均直徑。比面：單位體積巖石內(nèi)巖石骨架總表面積或單位體積巖石內(nèi)總孔隙內(nèi)表面積。當(dāng)顆粒點接觸時為所有顆?？偙砻娣e。巖石比面越大，說明其骨架分散程度越大，顆粒越細(xì)。膠結(jié)物：儲層巖石中膠結(jié)物是除碎屑顆粒之外化學(xué)沉淀物質(zhì)，在砂巖中含量小于50%，它對巖石顆粒起膠結(jié)作用，使之變成堅硬巖石。膠結(jié)物的存在使儲層物性

3、變差，隨著膠結(jié)物成分變化與膠結(jié)物類型的不同對儲層的影響也不同，使粒間孔隙可變?yōu)槌涮顨埩粑锏目紫?，使孔隙度變小。膠結(jié)類型：膠結(jié)物在巖石中分布狀況及與碎屑顆粒接觸關(guān)系稱膠結(jié)類型。取決膠結(jié)物成分和含量多少、生成條件以及沉積后一系列變化等因素。 膠結(jié)物中的各種敏感礦物：儲層敏感性主要受膠結(jié)物中敏感性礦物影響，這些敏感性礦物從不同方面將影響巖石骨架性質(zhì)和巖心分析正確性。 1. 粘土遇水膨脹的特性 （1）粘土：直徑小于0.01mm顆粒占50%以上細(xì)粒碎屑。成分包括粘土礦物和非粘土礦物，還有堿金屬、堿土金屬，鋁和鐵的氧化物等。 粘土礦物是砂巖的主要膠結(jié)物。粘土礦物分為：高嶺石型、蒙脫石型、水云母型、綠泥石型

4、等。（2）粘土遇水膨脹的機(jī)理：a.由粘土礦物的特殊晶格結(jié)構(gòu)所決定（蒙脫石含量大）b.與晶層表面的帶電性質(zhì)有關(guān)c.與能吸附陽離子性質(zhì)有關(guān)d.與水中電解質(zhì)濃度有關(guān)e與水中酸堿度有關(guān)（3）粘土膨脹危害：a.大幅度降低巖石的滲透率b.套管損壞、井底坍塌等 c.粘土的吸附作用能使注入地層的化學(xué)劑作用降低甚至失效。（4）防止粘土膨脹措施a.離子交換法；b.增加電解質(zhì)濃度；c.注酸性水；d.注粘土穩(wěn)定劑。（5）粘土的膨脹度：指粘土膨脹的體積占原始體積的百分?jǐn)?shù)，它是衡量粘土膨脹大小的指標(biāo)。2.石膏高溫脫水特征：巖心分析過程中兩種方法：用離心機(jī)冷洗巖心，即用離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)下所產(chǎn)生離心力，將巖心中油、水甩出改用氯

5、仿和甲醇配置共沸液，沸點為53.5它遠(yuǎn)小于石膏脫水溫度，沸液中甲醇和氯仿重量百分比為13:87。3.碳酸鹽遇酸分解和酸敏礦物傷害地層孔隙簡化模型：1簡化成等徑球形顆粒的土壤模型2假想毛管模型：等徑毛管模型、不等徑毛管模型、變徑毛管模型3網(wǎng)狀模型：三角形，正方形，六邊形 4概率模型：用統(tǒng)計學(xué)的方法研究巖石特征。孔喉比：孔隙與喉道直徑的比值；孔隙的配位數(shù)：每個孔道所連通的喉道數(shù)。如一個孔道與三個喉道相連，則配位數(shù)為3，一般砂巖的配位數(shù)為215之間或更多些；孔隙的迂曲度（）：描述孔隙彎曲程度參數(shù)。是流體質(zhì)點實際流經(jīng)路程長度和巖石外觀長度之比，從1.22.5之間選用，一般無法直接測得。巖石的絕對孔隙度

6、：巖石的總孔隙體積va(包括連通的和不連通的)與外表體積vb之比。巖石的有效孔隙度：是指巖石在一定壓差作用下，被油、氣、水飽和且連通的孔隙體積ve與外表體積vb之比。孔隙度的影響因素：1顆粒的大小、形狀、排列方式；2顆粒尺寸的非均勻性，分選性；3膠結(jié)物含量、膠結(jié)方式、壓實程度；4巖性。巖心外表體積測定方法 1直接測量法： 用2.54cm直徑的鉆頭在做實驗的巖心中鉆取一小段，經(jīng)兩端磨平成為規(guī)則巖心，用千分尺直接測量巖心直徑d和長度l，則：適用于膠結(jié)較好、鉆切過程中不垮、不碎的巖石。 2封蠟法：取外表不規(guī)則但光滑的巖石稱重w1，再浸入熔化的蠟中讓她外表蓋上一層蠟衣，稱取重量w2，再將封蠟的巖樣放入

7、水中稱重w3，則得：適用于疏松、易垮、易碎、不規(guī)則的巖樣。 3飽和煤油法：將巖心抽空飽和煤油，測量飽和煤油巖心在空氣和煤油中重量w1和w2浮力原理適用于外表不規(guī)則的巖心。 4水銀法：借助于水銀體積泵來測定巖樣的總體積。姜巖樣放入水銀中，計入放入前后刻度大小，差值即為巖樣體積。 巖石壓縮系數(shù)：在等溫條件下，單位體積巖石中孔隙體積隨壓力變化率。由于壓力降低時，孔隙體積縮小，使油不斷地從油層中流出，因此從驅(qū)油角度講這是驅(qū)油動力，它驅(qū)使地層巖石孔隙內(nèi)流體流向井底。巖石壓縮系數(shù)大小，表示巖石彈性驅(qū)油能力大小，也稱巖石彈性壓縮系數(shù)。綜合壓縮系數(shù)：指油藏壓力每降低1mpa時，單位體積油藏巖石，由于巖石孔隙體

8、積縮小、儲層流體膨脹而從巖石中排出的油的體積。c*物理意義：地層壓力每降低一個mpa時，單位體積巖石中孔隙及流體總的體積變化。 ；達(dá)西定律：單位時間內(nèi)通過巖心流體體積q與巖心兩端壓差p及巖心的橫截面積a成正比；與巖心長度l及流體粘度成反比。加一比例系數(shù)k，則改寫為： k為巖石的絕對滲透率。適用條件：1層流；2流體不與巖石任何物理或物理化學(xué)作用；3巖石孔隙被單相、均質(zhì)、不可壓縮流體所充滿；4忽略重力及毛管力影響。重要性：1是多孔介質(zhì)滲流的基礎(chǔ)理論；2在不同的流動過程中有不同的解法；3可推廣到多孔介質(zhì)的多相流動。單位：1物理單位制（cgs）：2混合單位制：在石油工業(yè)中，常用達(dá)西作為滲透率單位。達(dá)西

9、：以粘度為1厘泊流體完全飽和巖心孔隙，在1大氣壓壓差下以層流方式通過橫截面積為1平方厘米，長為1厘米的巖樣時，其流量為1cm3/s,則該巖石的滲透率即為1達(dá)西。在國際單位制中，滲透率單位用m2或m2，1 d = 1m2 1atm=0.101325 mpa=1.01325×105pa 物理大氣壓1atm=0.9869×105pa工程大氣壓當(dāng)壓力用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，1d=0.9869×10-8cm2=0.9869m2；當(dāng)壓力用工程大氣壓時，1d=1.0197×10-8cm2=1.0197m2巖石滲透率的測定：巖石的絕對滲透率是巖石本身所固有的性質(zhì)，只取決于巖石的孔隙結(jié)構(gòu)，與所通過的流體性質(zhì)及外界條件無關(guān)。1.氣測滲透率：為氣測巖石滲透率公式。2.氣體的滑動效應(yīng)：氣體在孔隙中流動時，不象液體那樣呈層流狀態(tài)，在管壁處流速為零，氣體在管壁處仍有流速現(xiàn)象稱氣體