油层物理 第二章(孔隙度和孔隙结构)
油层物理所有名词解释
油层物理名词解释1.粒度组成：指构成砂岩的各种大小不同颗粒的百分含量，常用重量百分数表示。
2.岩石比面：单位体积岩石内岩石骨架的总表面积或孔隙内表面积。
3.孔隙度：岩石中孔隙体积Vp（或岩石中未被固体物质充填的空间体积）与岩石总体积Vb的比值。
4.孔喉比：孔隙直径与吼道直径的比值。
5.岩石绝对孔隙度:岩石的总孔隙度Va与岩石外表体积Vb之比。
6.岩石的有效孔隙体积：是指在一定压差下被油气饱和并参与渗流的连通孔隙体积。
7.岩石流动孔隙体积：是指在含油岩石中，流体能在其内流动的孔隙体积Vff。
相比有效孔隙度：排除了死孔隙和那些为毛管力所束缚的液体所占的孔隙，还排除了岩石表面液膜的体积。
8.岩石压缩系数：当油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。
9.地层综合弹性压缩系数：地层每下降单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积的变化值。
10.弹性可采储量：地层压力从原始地层压力Pi下降至原油泡点压力(饱和地层压力)Pb时，可采出的流体量。
11.饱和度：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。
12.原始含油饱和度：油藏投入开发以前多测出的储层岩石孔隙空间中原始含油体积Voi与岩石孔隙体积Vp的比值。
13.原始含水饱和度/束缚水饱和度：油藏投入开发以前储层岩石孔隙空间中原始含水体积Vwi与岩石孔隙体积Vp的比值。
14.目前油气水饱和度：油田开发的不同时期，不同阶段所测得的油气水饱和度，也称为含油，含气，含水饱和度。
15.残余油饱和度：随着油田开发油层能量衰竭，即是经过注水后还会在地层孔隙中存在着尚未驱尽的原油，他在岩石孔隙中所占的体积分数。
16.岩石绝对渗透率：当岩石全部孔隙中百分百还有某种单相流体，并且流体与岩石不发生化学和物理的作用，发生层流流动时的渗透率。
17.达西定律：单位时间内流体通过多孔介质的流量与加在多孔介质两端的压力差和介质中的截面积成正比，与多孔介质的长度和液体的粘度成反比。
chp1-2油层物理孔隙度
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
（4）水银法
原理：将岩样放入汞中，通过排除汞的体积确定岩样 总体积。 （汞是大分子液态金属，为非润湿流体。常温、 压下，汞不能进入岩样孔隙中。） 特点：快速、准确，但对人体有害。 适用对象：没有大的溶孔、溶洞的岩样。
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
2. 岩石孔隙体积Vp的测定
储层岩石的孔隙结构
岩石孔隙度概念
影响孔隙度大小的因素
岩石孔隙度的测定
孔隙度与表征性体积单元 储层岩石的压缩性
五、孔隙度与表征体积单元
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
五、孔隙度与表征体积单元
表征体积单元
含义：能代表油藏
岩石物性参数的最 小岩样体积。
表征体积单元：岩石参数K、f 随着测定岩心△Vi的变化而变 化，当K、 f 趋于稳定时的最小 △ Vi 则称为表征体积单元，用 △V0表示。
岩石Vp 是十分重要的储层参数，除计算孔 隙度外，在油藏工程研究及各种动态试验（流动试 验，驱替试验，提高采收率微观机理研究试验等） 中都要用到Vp 参数。
方法：
气体孔隙度仪 饱和煤油法 流体加和法
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
（1）气体孔隙度仪器
*实验
——矿场上
广泛采用 原理：据波义尔
KG
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
（3）流体加和法
原理：由测定的流体体积间接求出岩石Vp。 分别测出岩样中油、气、水的体积，
则: Vp＝∑ Vo＋ Vg ＋ Vw
特点：油气体积不易测准，误差大。
3. 岩石骨架体积Vs的测定 方法：
孔隙度仪 固体体积法
1-2储层岩石的孔隙结构和孔隙性
油层物理教学大纲(杜建芬)全文剖析
可编辑修改精选全文完整版油层物理教学大纲（杜建芬）-西南石油大学油气田油气井考研内部题库《油层物理》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：Petrophysics2、课程类别：专业基础课程3、课程学时：总学时48，实验学时84、学分：35、先修课程：石油地质、物理化学、工程流体力学6、适用专业：石油工程、资源勘查工程及相关专业7、大纲执笔：石油工程教研室杜建芬8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定(修订)时间：2006.10二、课程的目的与任务：《油层物理》是石油工程、资源勘查工程等专业必修的一门重要的专业基础课，是一门建立在实验基础上的、实践性很强的课程，是学好其它后续专业课程如渗流力学、油藏工程、油藏数值模拟、采油工程、试井分析、保护储层技术、天然气工程、提高采收率等的非常关键的课程。
其主要目的与任务是培养学生的实验动手能力，掌握有关储层岩石和储层流体的基本物理性质以及多相流体在储层岩石中的基本渗流机理。
三、课程的基本要求：1、要求学生能准确理解、牢固掌握、正确运用本课程涉及到的基本概念、基本理论和基本方法。
2、要求学生掌握油层物理相应的实验技能，包括各种物性参数的实验测定原理，实验数据的处理方法等。
四、教学内容、要求及学时分配：(一)理论教学（42学时）绪论（2学时）教学内容：一、学科发展概况二、研究对象三、研究内容四、研究目的五、研究方法六、课程的特点和要求七、参考书●教学要求：了解油层物理的学科发展、研究对象、内容和方法，明确学习目和方法。
第一章储层岩石的物理特性（14学时）●教学内容及学时分配：第一节储层岩石的骨架性质（3学时）一、岩石的粒度组成二、岩石的比面第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性（4学时）一、储层岩石的孔隙结构二、岩石的孔隙度三、影响岩石孔隙度大小的因素四、岩石孔隙度的测定方法五、孔隙度与表征体积单元六、储层岩石的压缩性第三节储层岩石的流体饱和度（1学时）一、流体饱和度的概念二、几个重要的饱和度三、流体饱和度的测定方法第四节储层岩石的渗透性（3学时）一、达西定律及岩石的绝对渗透率二、岩石绝对渗透率的测定原理三、岩石渗透率的实验室测定四、影响岩石渗透率的因素五、岩石渗透率的估算第五节储层岩性参数的平均值处理方法（1学时）一、岩石物性参数的算术平均法二、岩石物性参数的加权平均法三、岩石物性参数的渗流方程平均法第六节储层岩石的其它物理性质（自学）一、储层岩石的热学性质二、储层岩石的导电性三、储层岩石的声学特性四、储层岩石的放射性第七节储层岩石的敏感性（2学时）一、胶结物及胶结类型二、胶结物中的敏感性矿物三、储层敏感性评价方法●教学要求：明确储层岩石的骨架结构和孔隙结构的复杂性；掌握各种岩石物性参数的基本定义、影响因素及测定方法；明确储层伤害机理及评价方法。
油层物理2.4
N=Ahφ(1-Swc)ρo /Bo
(3).例题：P122
(t)
2.2 残余油饱和度(residual oil saturation)
2.2.1 残余油
§2.4
被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔 隙中的油
2.2.2 残余油饱和度
残余油体积占储层孔隙体积的百分数
2.1.3 剩余油
未被工作剂驱扫或波及到的油
§2.4
(2).离心法
3.1.3 动态方法－－岩心流动实验
3.2 矿场方法
3.2.1 测井资料解释法
§2.4
(1).电阻率测井
(2).脉冲中子俘获法
3.2.2 试井方法
(1).压力降落试井
§2.4
(2).压力恢复试井
(3).干扰试井
3.2.3 示踪剂方法
§2.4
(1).岩石的孔隙结构
岩石孔隙小，连通性差，则束缚水饱和度高。
§2.4
(2).岩石渗透率
岩石渗透率越低，束 缚水饱和度越高。
(3).泥质含量
§2.4
(4).润湿性
2.1.4 储量计算
(1).原始含油饱和度
§2.4
Soi =1- Swc
(2).储量计算：
N=Ahφ(1-Swc )/ Bo
或
(m3)
2.1.4 应用－－计算采收率
3 油气水饱和度测定方法 常规岩心分析 实验室 方法 特殊岩心分析 静态分析 动态分析 矿场方法
§2.4
测井方法
示踪剂方法 油藏工程方法
3.1 实验室方法
3.1.1 常规岩心分析
§2.4
(1).蒸馏抽提法
(2).常压干馏法
3.1.2 特殊岩心分析 (1).半渗隔板法
油层物理2.7 油层物理课件
2 储层岩石的声学性质
声波：在岩石中传播的声波有纵波与横波之分。
声波测井
(1).纵波速度
vp
1
(2).横波速度
1
vs u /
(3).威利公式
t tm
t f tmLeabharlann 3 储层岩石的导电性§2.7
岩石的导电性指岩石传导电流的性质。 岩石的电阻率表示岩石阻止电流通过的能力
RA
L
岩石的电阻率是由其矿物组成、孔隙度、含油和含水饱和度、 水的化学组成以及岩石的温度决定的，与地层的几何尺寸、形状 无关。
4 储层岩石的放射性
放射性测井
§2.7
(1).通过对岩石放射性的研究，可以确定储层岩石的类型以 及有效的生、储、盖层，从而为勘探开发提供依据。
(2).判断出岩心在地层中的位置深度。
第二章 储层岩石的物理性质
§2.1 砂岩的骨架性质 §2.2 储层岩石的孔隙性 §2.3 储层岩石的渗透性 §2.4 储层流体饱和度 §2.5 岩石的胶结物及胶结类型 §2.6 毛管渗流模型及其应用 §2.7 储层岩石的其他物理性质
温度传导系数α与比热容C和热传导系数λ之
间的关系：
c
§2.7
油层物理知识点总结
油层物理知识点总结一、油气储层的物理性质1. 储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质是指岩石在外部作用下表现出来的物理特征，主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构、孔隙连通性等。
储层岩石的物理性质直接影响着岩石的储集能力和渗流性能。
孔隙度是指储层岩石中孔隙空间所占的比例，其大小直接影响着岩石的储集能力。
渗透率是指流体在岩石中运移的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和岩石孔隙结构的影响。
孔隙结构是指储层岩石中孔隙的形态和大小分布特征，它直接影响着岩石对流体的储集和运移能力。
孔隙连通性是指储层岩石孔隙之间的互相连接程度，对于流体的渗流性能具有重要影响。
2. 储层流体的物理性质储层流体的物理性质包括油气的密度、粘度、饱和度、渗透率等。
油气的密度是指油气的质量与体积的比值，它直接影响着油气在地下的运移和驱替过程。
粘度是指液体的内摩擦力，它直接影响着油气在储层中的流动能力。
饱和度是指储层岩石中的孔隙空间中含有流体的比例，它直接影响着储层中的流体储集能力。
渗透率是指储层流体在岩石孔隙中渗流的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和流体的物理性质的影响。
3. 储层的物理模型储层的物理模型是指将储层岩石和流体的物理性质用数学模型来描述，以便进行评价和预测储层的性质和行为。
常见的储层物理模型包括孔隙模型、细观模型、孔隙介质模型等。
这些模型可以帮助地质学家和工程师更好地理解和分析储层的物理性质，为油气田的勘探和开发提供科学依据。
二、油层物理测井技术1. 测井装备和工具油层物理测井是研究储层的物理性质和流体性质的一种技术，主要通过在井孔中使用测井装备和工具来获取储层的物理数据。
常见的测井装备和工具包括γ射线测井仪、自感应测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪等。
这些测井装备和工具可以在井孔中获取储层的物理数据，并通过数据处理和解释来分析和评价储层的性质。
2. 测井曲线及解释测井曲线是指通过测井仪器在井孔中获取的物理数据所绘制出来的曲线，主要包括γ射线曲线、自感应曲线、声波曲线、电阻率曲线等。
油层物理ppt2
34 2320～2329 5.76 11.70 11.10 8.10 6.90 5.90 5.20 12.00 15.00
36 2320～2329 7.68 3.40 7.70 17.30 12.10 10.90 10.20 28.00 10.00
10
尖峰越高，粒度 组成越均匀
曲线越陡，粒度 组成越均匀
适用 颗粒直径为10～50μm；
条件 颗粒的质量浓度不应超过1%。
8
各粒级的平均直径： di
1 di
1 2
1 di
1 d i 1
di —— i级颗粒的平均直径,mm；
Di —— i级颗粒直径的上限,mm； di+1 —— i级颗粒直径的下限,mm。
9
(3)粒度组成的表示方法及评价方法
筛孔 尺寸 (mm) 8.00 6.72 5.66 4.76 4.00 3.36 2.83 2.38 200 1.68 1.41 1.19 1.00 0.84 0.71 0.59
筛孔数 /cm2
1 1.4 2.0 2.9 4.0 5.3 7.3 9 12.25 16 25 36 40 64 81 121
12
②分选系数 具体作法： 以累计质量25%,50%和75%三个特
征点,将累计分布曲线划分为四段。 特拉斯克(P.D.Trask)公式：
S— 分选系数；
S d75 d25
d75— 累计分布曲线上,累计质量为75%处对应的粒级直径；
d25—累计分布曲线上,累计质量为25%处对应的粒级直径。
S=1～2.5
4
6.6
偏度
SK
16 84 250 2 84 16
油层物理学(复习)
砂岩储集岩的孔隙类型
粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 粒间孔：砂岩中主要和普遍的孔隙类型。以此为主的岩石， 粒间孔：砂岩中主要和普遍的孔隙类型。以此为主的岩石， 通常孔喉大、渗透性好。经历成岩作用会有变化。 通常孔喉大、渗透性好。经历成岩作用会有变化。 溶蚀孔：岩石中易溶物质（如碳酸盐、长石、硫酸盐等矿物） 溶蚀孔：岩石中易溶物质（如碳酸盐、长石、硫酸盐等矿物） 的溶解形成，其类型与溶蚀组分密切相关。 的溶解形成，其类型与溶蚀组分密切相关。具溶蚀孔隙的砂 岩储集性变化大，主要取决于溶蚀孔隙和喉道的大小、分布 岩储集性变化大，主要取决于溶蚀孔隙和喉道的大小、 以及连通性；孤立的溶孔不会改善渗透能力。 以及连通性；孤立的溶孔不会改善渗透能力。 微孔隙：粘土矿物间、杂基内有大量的微孔隙。其特征常常 微孔隙：粘土矿物间、杂基内有大量的微孔隙。 是高比面、小孔径；低渗透性和高含水饱和度。 是高比面、小孔径；低渗透性和高含水饱和度。 裂隙：对储集空间的贡献一般不大， 裂隙：对储集空间的贡献一般不大，但它将提高任何一种储 集岩的渗滤能力。 集岩的渗滤能力。
（2）厚度加权平均法
φ =
孔隙度频率分布与累积频率分布曲线
∑
n
i=1 n
φ hi
hi
∑
i=1
∑
φ =
n
2. 油层的平均孔隙度
j =1
φ jS
S
j
第二节 储集岩的孔隙度 影响岩石孔隙度大小的因素
碎屑岩
1.岩石的矿物成份（成分比例、抗风化性、 1.岩石的矿物成份（成分比例、抗风化性、稳 岩石的矿物成份 定性、颗粒形状） 定性、颗粒形状） 2.粒度和分选性 2.粒度和分选性 3.胶结物含量 胶结物含量、 3.胶结物含量、成分及胶结类型 4.埋藏深度 4.埋藏深度
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6
S108 9 50/64粒内 溶孔 （－）4x
组构选择性孔隙——晶间孔、铸模孔
铸模孔
晶间孔
残余鲕粒结构结晶白云岩
精品课件
细晶白云岩
组构选择性孔隙——晶间孔、铸模孔
白云石充填铸模孔产生的晶间孔
硬石膏充填铸模孔 粘结云岩中的铸模孔中被白云石和硬石膏充填
精品课件
原生粒间孔
粒内孔
粒间和粒内溶孔
组构选择性孔隙——粒间孔
普光2井的鲕模孔
精品课件
灰岩角砾
含油溶洞
T40合常规测井 研究古岩溶 的纵向发育 特征
储层：溶洞、溶缝
井高角度构造溶蚀缝,半充填状充满原油
灰岩角砾
含油溶洞
岩溶角砾岩，残留溶洞含油
精品课件
沙64井构造溶蚀立缝充填充满原油
沙47井5443m，构造裂隙半充填泥质
精品课件
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
精品课件
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
精品课件
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
精品课件
组构选择性孔隙——铸模孔
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
粉-细晶白云岩，由完好的白云石菱面体组成,晶间孔和晶间溶孔非常发育， 局部为超大溶孔，具很好的连通性好，长边 0.88 mm , （－）
精品课件
普光6井，5（17/101），5×10，（-），井深5277. 82m
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
溶孔粗晶白云岩，见残余鲕粒幻影和发育非常典型的晶间孔，普光2井， 30（36/55），5×10，（-），井深5069.40m
次生孔隙——粒内溶孔
精品课件
次生孔隙——粒间溶孔
精品课件
次生孔隙－超大孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）、超大孔
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）、超大孔
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（粒模孔）
精品课件
古喀斯特与层序边界
精品课件
地表水的渗落洞
精品课件
多层通道
废弃的上部通道
下部的河流通道
精品课件
多层通道
废弃的上部通道
下部河流通道
精品课件
发育很好 的具有椭 圆形横剖 面潜流带 溶洞，这 种形态是 潜流带最 稳定的剖 面
大的渗流峡 谷底部仍显 示了椭圆形 渗流带洞穴 的残存形态， 原始渗流带 溶道的顶部 在潜水面下 降后被侵蚀。 （肯塔基 Crystal洞 穴中的 Collins Avenue）
粒模孔
精品课件
次生孔隙——铸模孔（生物铸模孔）
生物铸模孔
精品课件
——
次 生 孔 隙 晶 间 孔
精品课件
原生层间缝
精品课件
原生层间缝
精品课件
次生成岩缝
溶蚀缝
精品课件
次生成岩缝
精品课件
次 生 构 造 缝
精品课件
Choquette and Pr精a品y课件的碳酸盐岩孔隙分类
组构选择性孔隙——粒间孔
粒模
颗粒溶解而保留外形
铸模孔
晶模
晶体溶解而保留外形
生物模
生物溶解而保留外形
晶间
如晚期形成的高岭石、白云石等晶体间的孔隙
>2mm 多与表生淋滤作用有关
层间缝、收缩缝 成岩缝及其溶孔 构造缝及其溶孔
沉积作用形成
无方向性、缝细、延伸范围小、有的可见溶蚀 0.01->1mm 现象
受应力控制、组系分明，平整延伸，切割力强， 有的可见溶蚀现象 精品课件
粒间和粒内溶孔
精品课件
生物滩储层
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
海绵礁白云岩
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
晶孔和晶间溶孔
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
溶孔海绵礁屑灰岩。普光6井，10（78/137），2×10（-）
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
针孔粉—细晶白云岩，针孔为球粒选择性溶蚀作用的产物。普光6井，9 （70/121），5×10，（-）
T403井高角度构造溶蚀缝 半充填状充满原油
S67精品(5课46件1.61-5461.91)纵向溶蚀扩大缝）2－5mm宽
裂缝、缝合线发光
精品课件
溶洞、溶缝
密 度
面 孔 率 孔 径
FMI显示的溶孔特精征品（课件多为星点状和串珠状）
Sarawak 洞穴仓 – 世界上最 大的
600m x 400m x 100 m high
粒间孔
硬石膏充填 粒间孔
鲕精粒品课白件云岩
粒间孔
组构选择性孔隙——粒内孔
S108 10 2/69 粒 内溶孔 （－）4x
1
S108 孔
2
3
10 2/69 粒内溶 S108 10 31/69粒内溶 （－）4x 孔 （－）4x
4
S108 10 39/69 颗粒
边缘溶孔 （－）4x
S107 4 8/15部分 5 充填的生物体腔孔 （－）精4品x课件
第二章 储油（气）岩石的孔隙度 和孔隙结构
§1 储油（气）岩石的孔隙类型 §2 储油（气）岩石的孔隙度 §3 储油（气）岩石的裂隙（缝）率及其计算 §4 储油（气）岩石的孔隙结构
精品课件
§1 储油（气）岩石的孔隙类型
一、成因分类 1）原生孔隙：与沉积同时发生的孔隙 2）次生孔隙：沉积作用后由于各种变化所形成的孔隙 二、孔隙与岩石之间的组构分类 1）碎屑岩 2）碳酸盐岩
最紧密排列的单模式 最疏松排列的单模式 砂质砾岩的双模式
碎屑岩原生孔隙的 进一步划分
洪积砾岩的复模式
单模式 双模式 复合模式
双模式
单模式
精品课件
——
原 生 粒 间 孔 单 模 式
精品课件
原生粒间孔——单模式
精品课件
双模式原生粒间孔隙
精品课件
原生粒间精孔品课—件 —复模式
复模式原生粒间孔
精品课件
精品课件
碎屑岩孔隙类型表(中国油气储层研究—1994)
类
原生
孔
次生
洞 次生
原生
缝
次生
亚类
空间大小
特征
粒间孔
为粒间原生或其残余孔隙
粒内溶孔
如长石和岩屑等颗粒的大部、局部或粒内溶解
粒间溶孔
胶结物及其晶 内局部溶孔
杂基溶解
超大孔
如方解石等胶结物或其晶体内的局部溶解
<2mm
粘土杂基的局部溶解 由胶结物及颗粒一起被溶解所致
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
成岩交代成因的白云石的雾心亮边结构 雾心亮边结构
组构选择性孔隙——粒间孔
精品课件
细晶白云岩，白云石呈完好的自形晶结构，晶间孔和晶体间溶孔、超大 溶孔较为发育。普光6井，8（13/130），5×10，（-）
精品课件
粉-细晶白云岩，由完好的白云石菱面体组成,晶间孔和晶间溶孔非常发育， 局部为超大溶孔，具很好的连通性好，长边 0.88 mm , （－）