孔隙度测定

一.孔隙度定义：

岩石的总体积V b ，是由孔隙的体积V p 及固体颗粒体积（基质体积）V s 两部分组成。孔隙度（?）是指岩石中孔隙体积V p 与岩石总体积V b 的比值。表达式为

?=V p V b

×100% 它是说明储集层储集能力的相对大小的基本参数。

二.孔隙度的分类

1.岩石的绝对孔隙度（?a ）

岩石的绝对孔隙度（?a ）指掩饰的总孔隙体积（V a ）与岩石外表体积（V b ）之比，即

?a =V a V b

×100% 2.岩石的有效孔隙度（?e ）

有效孔隙度是指岩石中有效孔隙的体积（V e ）与岩石外表体积（V b ）之比，即：

?e =V e V b

×100% 计算储量和评价油气层特性时一般之有效孔隙度。

3.岩石的流动孔隙度（?f ）

微毛细管孔隙虽然彼此连通，但未必都能让流体流过。例如对于喉道半径极小的孔隙来说，通常的开采压差难以使流体流过；亲水岩石孔壁表面附着的水膜使得孔隙通道大大缩小。所以流动孔隙度是指含油岩石中，可流动的孔隙体积（V f ）与岩石外表体积（V b ）之比，即：

?f =V f b

×100% 流动孔隙度与有效孔隙度不同，它既排除了死孔隙，又排除了微毛细管孔隙体积。流动孔隙度不是一个定值，它随地层中的压力梯度和液体的物理化学性质而变化。在油气田开发中，流动孔隙度具有一定的实用价值。

三者的关系为：绝对孔隙度>有效孔隙度>流动孔隙度

三.孔隙度分级标准

四.双重介质岩石空孔隙度

双重孔隙介质储层具有两种孔隙系统。第一类是岩石颗粒之间的孔隙空间构成的粒间孔隙构成的孔隙度，称为原生孔隙度；第二类是裂缝和空洞的空隙空间形成的系统构成的孔隙度，称为次生孔隙度。

总孔隙度?t 、裂缝孔隙度?f 和岩石原生孔隙度?p 之间有如下关系：

?p =?p +?f

式中?f=裂缝空隙体积/岩石总体积

?p=基质孔隙体积/岩石总体积

五.孔隙度的影响因素

A 颗粒的排列方式：等径颗粒理想排列的孔隙度计算公式：

?=1?

6（1?cosθ）√1+2cosθ

B 颗粒的分选性

分选越好，孔隙度也越大。

C 岩石的矿物成分与胶结物质

胶结物含量越高，φ越小，所以说接触胶结的φ>孔隙胶结的φ>基底胶结φ

D 埋藏深度与压实作用

埋藏深度越深，压实作用越大，岩石的孔隙度越小。

E成岩后生作用

微裂缝、地下水溶蚀使岩石的孔隙度增加，地下水的矿物质沉淀充填使岩石的孔隙度降低。

六孔隙度的测量方法

1.岩石外表体积V b的测定

1）几何测量法：适用于胶结较好，钻切过程中保持完整的、不破碎的岩石

2）封蜡法：适用于胶结疏松，易垮、易碎的岩石。

V b=w2?w3

ρw

w2?1

ρp

式中V b---岩石外表体积

ρw、ρp---分别为水和石蜡的密度

w1、w2、w3---岩石不同条件下的质量3）饱和煤油法：适用于外表不规则的岩心

V b=w1?w2

ρo

式中ρo---煤油的密度

4）水银法：适用于水银不进入岩样的孔隙的岩石

V b=V1?V2

式中V1---岩样装入岩样室前水银的体积

V2---岩样装入岩样室后水银的体积

2.孔隙体积V p的测定

1）气体孔隙度仪：

V=V k（P k?P）

式中V k---标准气室体积

P k---标准气室压力

P ---平衡后体系最终的压力

气体孔细度仪示意图2）液体饱和法

V p=w2?w1

ρo

式中w1---已洗净、烘干的岩样在空气中的质量w2---饱和煤油岩样在空气中的重量

3.岩石颗粒体积V s的测定方法

1）氦气孔隙度仪法

V s=V?V k（P k?P）

2）固体体积法

利用固体体积计，把岩样捣碎，倒置，然后读出颗粒体积。

此外，还有几种估计孔隙度的定性方法：

（1）电测测量岩石的自然电位（SP），计算单位为mv（毫伏）。对非渗透层，电位低；对孔隙岩层，电位较高。

（2）放射性测井伽玛射线测井是测量岩石中放出的自然伽玛射线，中子测井是测量由于中子的作用而从岩层中感应出来的伽玛射线。中子测井曲线主要是受了氢的影响，也就是因为岩石中有气、油及水等流体的反映；而流体的存在就证明岩石中有孔隙。这两类测井曲线已广泛的用来证明石灰岩及白云岩储集层的孔隙性。

（3）其他测井微电极测井及声波测井对确定孔隙度是非常有用的。井径测井也可以对孔隙带给予定性的指示，并且对于有其他测井定量的孔隙度的确定也可提供数据。

（4）钻井岩屑的显微镜检查微小裂缝中的油可以从它在紫外线下发出萤光而检查出来对其相对数量用：紧、密、晶洞、针点、孔隙、多孔、晶间孔隙、粒间孔隙等术语进行区别。

（5）钻井时间录井钻时记录上进尺突然增加，表示钻遇的是孔隙岩石。孔隙越多，就越不致密，就越容易钻穿。

（6）岩芯的短缺岩芯短缺是因为储集层不坚实、有断裂和孔隙，而这些掉失的部分无法由岩芯筒取出，只能作为钻井岩屑由泥浆带出。

参考文献杨胜来魏俊之《油层物理学》

刘向君刘堂晏刘诗琼《测井原理及工程应用》

任晓娟《石油工业概论》