第四节 储层岩石流体饱和度
油层物理期末复习2017
油层物理复习重点一、名词解释：7个，21分，二、按题意完成：5个，42分，三、计算题：3个，37分，4-5分8-9分20几分（多步完成，按步给分）第一章1.粒度组成概念，主要分析方法，粒度曲线的用途2.比面概念，物理意义3.空隙分类（大小，连通性，有效性；毛细管空隙，超毛细管空隙，微毛细管空隙），孔隙度概念（绝对孔隙度，有效孔隙度，流动孔隙度，连通孔隙度的概念与区别），孔隙度的测定（给定参数会计算，不要求测定的具体步骤）4.岩石压缩系数及其含义，地层综合弹性压缩系数，弹性驱油量的计算5.流体饱和度的概念（落实到具体的物质，油、水、气；初始含油、水、气饱和度，残余流体饱和度的概念，束缚水饱和度）饱和度测定（各种饱和度，会根据给定参数计算）7.达西定律，及达西公式的物理意义，岩石绝对渗透率感念，液测、气测渗透率的计算方法，液测气测渗透率与岩石绝对渗透率的关系，根据达西定律测定岩石渗透率要满足的三个测定条件，气体滑脱效应对气测渗透率的影响，及影响滑脱效应的因素。
8.胶结概念与类型，粘土矿物：水敏，酸敏，速敏等，会判断具体的矿物如蒙脱石，高岭石，绿泥石第二章1.烃类体系P-T相图，划分相区，临界点，临界凝析温度，临界凝析压力，露点线，泡点线，等液量线，等温反凝析区等术语，露点，泡点，露点压力和泡点压力概念，等温反凝析概念，反凝析作用，对凝析气藏开发的影响，用相图判断油气藏类型。
（露点概念：气相体系生出第一滴液滴时的温度压力点；露点压力：气相体系生出第一滴液滴时的压力）2.油气分离的两种方式，特点及其结果的差异，以及产生差异的原因，天然气分子量概念，天然气在原油中的溶解规律3.油气高压物性参数的概念，高压物性参数随压力的变化关系，（肯定会考曲线；不考随温度的变化）4.平衡常数概念（哪两个之间的平衡关系，）相平衡中的一些平衡关系（物质平衡，相平衡）第三章1.界面张力的概念，界面吸附的两种类型2.润湿接触角概念，润湿程度判定参数、方法（常用接触角），润湿滞后概念，前进角，后退角概念，润湿滞后对水驱油得影响。
油层物理
(2)实验测定法（吸附法）
(3) 间接法
已知岩石的粒度组成分析资料，假定任一粒级直径为di 的颗粒，其质量百分数为gi,则在单位体积岩石中,直径 为di的颗粒的比面为：
S vi 6 1 di
gi %
考虑单位体积岩石中所有粒级的颗粒,则：
Sv
n
S vi
i 1
n
6 1 di
ps
一、岩石的压缩系数
定义：等温条件下，油层压力每降低单位压力时，
单位视体积岩石中孔隙体积的缩小值。
1、砂岩粒度组成的概念及测定方法 粒级：按砂粒大小范围所分的组。
粒级 划分 泥 (粘土 ) <0.01 粉砂 细粉砂 0.05~ 0.01 粗粉 砂 0.1~ 0.05 细砂 0.25~ 0.1 砂 中砂 粗砂 细砾 中砾 0.5~ 0.25 1~ 0.5 10~ 1 砾 粗砾 巨砾
粒度：岩石颗粒的大小。用其直径来表示（单位mm或μm）。
3、孔隙大小及其分选性
4、孔隙结构参数
◆分选系数、歪度、峰态
4、岩石微观孔隙结构
◆孔喉比：孔隙与
喉道直径的比值。
◆孔 隙 配 位 数 ： 每个孔道所连通的喉 道数。
◆孔 隙 迂 曲 度 ： 岩石两端面间连通 孔隙的最短路径与 直线距离的比值。
孔隙与喉道的配置关系
流体质点实际流经的 岩石孔隙长度与岩石 外观长度之比。
（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
S—— 分选系数；
d 75 d 25
d75—— 累计分布曲线上,累计质量为75%处对应的粒级直径；
岩石物理学重点归纳
第一章绪论一、岩石物理学1、定义：是专门研究岩石的各种物理性质及其产生机制的一门学科。
2、研究方法：观察、实验、归纳、总结3、主要困难：岩石是混合物；多尺度系统；观测条件偏离实际条件二、研究尺度1、有关岩石研究的尺度问题：矿物的组成、性质、含量；矿物的分布、胶结情况；矿物间的孔隙度及孔隙流体等。
推论：岩石的物理性质与测量的尺度有关2、分类：矿物尺度：研究各个矿物的性质、矿物与矿物之间相互的接触几何等岩石尺度：研究由多个矿物组成的岩石，在此尺度下，矿物的性质被平均掉了，取而代之的是岩石的性质岩体尺度：研究不仅包括了完整的岩石，而其还包括了岩石的组合，包括岩石的节理等间断面地质尺度：为各级尺度性质的高度且复杂的综合。
而地质现象是由矿物、岩石、岩体和构造运动的总体所决定的。
第二章基础知识和基础概念第一节矿物学和岩石学基础1、矿物：在地质作用下形成的天然单质或化合物，具有相对固定的化学成分、物理性质和结晶构造，是岩石和矿石的基本组成部分。
2、矿物的特点：天然产出、无机作用形成、均匀的固体（具有确定的或在一定范围内变化的化学成分和分子结构，其均匀性表现在不能用物理的方法把其分成在化学上互不相同的物质，这是矿物与岩石的根本区别。
）3、粘土：是一种颗粒非常细的天然沉积物或软岩石，由直径小于0.05mm的颗粒组成。
4、骨架：泛指岩石中除泥质之外的固体部分第二节多空介质及其描述一、比面1、定义：单位体积的岩石内，骨架（或叫颗粒）的总表面积；或单位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。
S=A/Vｂ2、实质：反映了单位外表体积岩石中所饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。
反映了岩石骨架的分散程度，比面越大，骨架分散程度越大，颗粒也越细，渗流阻力越大。
3、影响因素：颗粒大小、形状、排列方式、胶结物含量颗粒越小 S越大孔隙度越大 S越小胶结物含量越高 S越小二、曲折度三、压缩性系数第三节岩石的孔隙度一、孔隙度1、孔隙度是表征岩石储集特征或能力的参数2、孔隙分类：（1）按大小：超毛管、毛细管、微毛细管（2）按连通状况：连通孔隙、孤立孔隙-死孔隙（3）按储渗性能：有效孔隙、无效孔隙只有相互连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙是有效的油气储渗空间，微毛细管孔隙和死孔隙都是无意义的3、孔隙度：岩石孔隙体积与岩石的外表体积之比4、孔隙度分类：绝对孔隙度有效孔隙度流动孔隙度绝对 > 有效 > 流动二、双重孔隙度1、定义：含有裂缝-孔隙或溶洞-孔隙的储层岩石称为双重孔隙介质，简称双重介质。
第四节 储层流体饱和度
第四节储层流体饱和度一、名词解释。
1.束缚水饱和度S(irreducible water saturation)：wc2.流体饱和度(fluid saturation)：3.残余油饱和度(residual oil saturation)：二．判断题。
1.泥质含量增多，渗透率低的岩石其束缚水饱和度高。
（）2.岩石含油饱和度是岩石中储集空间含油的那一部分孔隙体积与岩石总体积之比。
（）3.比面越大，束缚水饱和度越大。
（）三．选择题。
1.在油藏形成过程中，若岩石比面愈，岩石绝对渗透率，则其束缚水饱和度愈大。
A.大，大B.大，小C.小，大D.小，小( )2.蒸馏法测定岩石油气水饱和度时，关键是测出。
A. 含油水岩石的重量B. 岩样的孔隙体积C. 油的体积D. 水的体积( )四．问答题。
1.解释油藏为什么都存在束缚水及其形成原因，其大小受哪些因素影响？2..通过油层物理的学习，你认为那些参数可用作储集岩的分类评价？（只要求10个主要的参数）3.影响饱和度的因素有哪些？常用测定饱和度的方法有哪些？对于含有结晶水矿物的岩心测定其饱和度时应采用什么方法？为什么？4.试简述使实验室用蒸馏法测定储层流体饱和度的基本原理和数据处理方法，并画出实验仪器的流程图。
五．计算题。
1．已知一岩样总质量为6.5540克，经抽提烘干后质量为6.0370克，抽提时所得水的体积为0.3厘米3，由饱和煤油法测得孔隙度为25％。
设该岩样视密度为2.65克/厘米3，油的密度为0.8750克/厘米3。
求此岩样的含油，气，水饱和度。
2.有一岩样含油水时重量为8.1169g ，经过抽提后得到0.3 cm 3的水，该岩样烘干后，重量为7.2221g ，炮和煤油后在空气中称得重量为8.0535g ，饱和煤油的岩样在煤油中称得重量为 5.7561g ，求该岩样的含水饱和度、含油饱和度和孔隙度。
设岩样密度为2.65 g/3cm ，原油密度为 0.8760 g/3cm 。
油层物理试卷1答案
《油层物理》综合复习资料一、名词解释1．流体饱和度：储层岩石孔隙中某一流体的体积与孔隙体积的比值。
2．岩石的粒度组成：指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的相对含量。
3．微分分离：使油藏烃类体系从油藏状态逐渐变到某一特定压力、温度状态,引起油气分离，并随着气体的分离,不断地将气体放掉(使气体与液体脱离接触)的过程。
4．露点：指温度(或压力)一定时,开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力(或温度)。
5．相对渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石对每一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。
6．有效渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石让其中一种流体通过的能力。
7．接触分离：使油藏烃类体系从油藏状态瞬时变到某一特定压力、温度状态,引起油气分离并迅速达到相平衡的过程。
8．润湿滞后：由于三相周界沿固体表面移动的迟缓而产生润湿角改变的现象。
9．迂曲度：流体质点实际流经的岩石孔隙长度与岩石外观长度之比。
10．孔隙结构：岩石中孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。
11．贾敏效应：液珠或气泡通过孔隙喉道时,产生的附加阻力。
12．束缚水饱和度：分布和残存在岩石颗粒接触处角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面不可流动的水的总体积占孔隙体积的比例。
13．残余油饱和度：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的总体积占孔隙体积的比例。
14．泡点：指温度(或压力)一定时,开始从液相中分离出第一批气泡时的压力(或温度)。
15．波及系数：工作剂驱扫过的油藏体积与油藏总体积之比。
16．有效孔隙度：岩石在一定的压差作用下，被油、气、水饱和且连通的孔隙体积与岩石外表体积的比值。
17．流度比：驱替流体流度与被驱替流体流度之比。
二、作图、简答题1．请将描述地层油高压物性的参数随影响因素变化规律的表1补充完整（注：“↗”表示增大，“↘”表示减小；“Pb”为饱和压力）。
答：表1 地层油高压物性随影响因素的变化规律2．简要分析影响天然气在石油中溶解的因素。
第二章 储层岩石的物理性质
第二章储层岩石的物理性质第—节砂岩的骨架性质1 砂岩的粒度组成➢砂岩的粒度组成是指构成砂岩的各种大小不同颗粒的相对含量，通常以质量分数表示。
➢常用的粒度组成测定方法有筛析法、沉降法和薄片法。
薄片法：较大直径；筛析法：中小直径；沉降法：<40um的砂粒。
沉降法的原理是是通过测定颗粒在介质中的沉降速度，间接获得颗粒的粒度组成。
〔粒度10~50um，岩石颗粒的百分数不应超过1%〕➢岩石颗粒的不均匀系数α定义为粒度组成累积分布曲线上某两个累计质量分数所对应的颗粒直径的比值。
α=d60/d10➢分选系数：以累计质量25%、50%、75%三点，将粒度组成分为四段，则分选系数为S=(d75/d25)开方2 岩石的比面➢岩石的比面是指单位体积岩石的总外表积。
单位为m2/m3S=A/V比面的影响因素：随颗粒的直径变小，比面变大；掩饰的骨架颗粒越不规则，岩石的比面越大。
➢比面的求取方法：直接法〔实验测定〕、间接法〔资料计算〕。
第二节储层岩石的孔隙性1孔隙和孔隙结构➢岩石的空隙是指岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其他固体物质充填的空间。
常用“孔隙〞替代“空隙〞。
✧砂岩岩石的孔隙空间主要由喉道和孔隙组成。
一般将碎屑颗粒包围较大的空间称为孔隙，在颗粒间联通的狭窄局部称为喉道。
✧孔隙大小、形态决定岩石的储集能力；喉道大小、形态操作孔隙的储集和渗透能力。
➢岩石的孔隙结构是指岩石中的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系。
2 储层岩石的孔隙特征➢按成因，砂岩中存在四种根本孔隙类型：粒间孔隙、溶蚀孔隙、微孔隙、裂隙。
3 储层岩石的孔隙度➢储层岩石的孔隙度是指岩石孔隙体积与其外表的体积的比值。
➢依据岩石的孔隙是否连通和在肯定压差下流体能否在其中流动,岩石的孔隙度分为：绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度。
✧绝对孔隙度是指岩石的总孔隙体积〔包含连通的和不连通的〕或绝对孔隙体积与岩石外表体积的比值。
✧有效孔隙度是指岩石在肯定压差作用下，被油、气、水饱和且连通的孔隙体积与岩石外表体积的比值。
(3-4)毛管压力曲线
（二）毛管压力曲线的定量特征
Pc ， × 0.1MPa rc ， μ m
P1
100 B
1 0 Pc50 1 PT
0.01 100 S min
0.075
0.75
A α
r max 7.5
S AB
50
0
S HG ， %
图9—30 毛管压力曲线的定量特征
描述毛
管压力曲线的 定量指标主要 有：排驱压力
或阈压PT、饱
A、中间平缓段越长，表明岩石孔隙孔道的分布越集中， 分选性越好。
B、平缓段位置越靠下，说明岩石喉道半径越大。
3、末端上翘段
曲线的最后陡翘段表明非湿相进入岩心孔隙的量越来越 小，毛管压力急剧升高，最后只有很少的孔隙还存在湿相流 体，非湿相流体已不能把这些小孔隙中的湿相流体驱替出来。 因而再增加压力，非湿相饱和度已不再继续增加。
7.81 17.81
8
260
1.225
0.1
0.14
l0.7
6.25 10.00
9
390
1.235
0.01
0.08
6.3
0.63 3.75
10
＞390
1.285
0.05
0.08
6.3
3.12 3.12
半渗透隔板
岩心的毛管力曲线 隔板的毛管力曲线
PT（ 隔 板 ）
c
PT（ 岩 样 ）
0
Sw ,%
100
曲线不宜直接用于油田。 2）水银有毒，对人体有害。 3）试验结束时，岩样充满水银，不宜再做其它试验。
3、离心机法
（1）基本原理 利用离心作用产生的强大驱替压力达到非湿相从多孔介质中把湿相驱替出来的 目的。根据普通物理学知识得，沿转动轴转动的物体所产生的离心力F应为：
储层岩石流体的饱和度
储层岩石流体的饱和度储层岩石流体的饱和度摘要:储层岩石流体的饱和度在油气田开发过程中具有十分重要的意义，例如计算地层的原始地质储量，目前地层的可开采储量，通过观测剩余油饱和度分布图来查看地层剩余油的分布等。
本文主要介绍了各流体饱和度的定义，以及测饱和度的三种方法：蒸馏抽提法，常压干馏法，色谱仪法。
关键字：饱和度，蒸馏抽提法，常压干馏法，色谱仪法1流体饱和度的定义储层岩石孔隙中充满一种流体时，孔隙中饱含该流体，则称饱和了一种流体。
当储层岩石孔隙中同时存在多种流体（原油、底层水、天然气）时，岩石孔隙被多种流体所饱和，某种流体所占的体积百分数称为该种流体的饱和度。
1.1饱和度、含水饱和度、含气饱和度根据上述定义，储层岩石孔隙中油、水、气的饱和度可以分别表示为：o o o p b V V S V V φ== (1) w w w p b wV V S V V φ== (2) gg g p b V V S V V φ== (3)式中：o S 、w S 、g S ——含油饱和度、含水饱和度、含气饱和度；o V 、w V 、g V ——油、水、气体在岩石孔隙中所占体积；p V 、b V ——岩石孔隙体积和岩石视体积；φ——岩石的孔隙度，小数。
根据饱和度的概念，o S 、w S 、g S 三者之间有如下关系：1o w g S S S ++≡ (4)当岩石中只有油、水两相，即0g S =时，o S 、w S 有如下关系：1o w S S += (5)1.2 原始含水饱和度——束缚水饱和度油藏投入开发前，并非孔隙中100%含油，而是一部分孔隙被水占据。
所谓原始含水饱和度(wi S )是油藏投入开发前储层岩石孔隙空间中原始含水体积wi V 和岩石孔隙体积p V 的比值，即：wi wi pV S V = (6) 大量的现场取心分析表明。
即使是纯油气藏，其储层内部都会含有一定数量的不流动水，称之为束缚水。
束缚水一般存在于砂粒表面、砂粒接触处角隅或微毛管孔道中。
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第四节 储层岩石流体饱和度（1学时）
一、教学目的
掌握流体饱和度的定义，表示方法，几种常见的饱和度，饱和度的测量方法和影响因素。
二、教学重点、难点
教学重点
1、饱和度的测量及计算方法.
教学难点
1、饱和度的测量及计算方法.
三、教法说明
课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表
四、教学内容
本节主要介绍四个方面的问题：
一、 流体饱和度的定义和表示方法
二、 几种常见的饱和度
三、 饱和度的测定方法
四、 影响饱和度的因素
主要内容
1、流体饱和度的定义:
单位孔隙体积中某相流体所占的分数。
常用百分数表示。
2、表示方法: P
g g P w w P o o V V S V V S V V S ===
3、几种常见的饱和度
1、原始含水饱和度(束缚水饱和度)Swi
2、原始含油饱和度Soi
3、当前油、气、水饱和度So 、 Sg 、 Sw
4、残余油饱和度Sor
5、剩余油饱和度Sor
4、饱和度的测定方法
1 、油层物理法(干溜、蒸馏、色谱、CT技术)
2 、测井法
3 、经验统计法
5、影响饱和度的因素
1、储层岩石的孔隙结构及表面性质的影响
这是影响油气饱和度的关键因素。
一般来说,岩石颗粒较粗，则比面小．孔隙、喉道半径大，孔隙连通性好，孔隙内避光滑，那么渗透性好，油气排驱水阻力小，油气饱和度就高，束缚水饱和度就低。
2、油气性质的影响
油气密度不同，油气的饱和度就不同。
粘度较高的油,排水动力小,油气不易进入孔隙,残余水含量高,油气饱和度就低，反之亦然。
此外，油藏形成时，如油气排驱水动力大(如压力高)，即排驱能量高，排出的水多,油气饱和度就高。
五、教学后记
通过本节课的学习，绝大多数同学们掌握了流体饱和度的定义，表示方法，几种常见的饱和度，饱和度的测量方法和影响因素。
六、教学参考书
1．何更生编．油层物理．石油工业出版社
2．洪世铎编．油藏物理基础．石油工业出版社
3．秦积瞬、李爱芬主编．油层物理学．石油大学出版社
4．罗挚谭编．油层物理．地质出版社
5．威廉.麦凯恩编．石油流体性质. 石油工业出版社
6．霍纳波编．油藏相对渗透率. 石油工业出版社
七、复习思考题
1、影响饱和度的因素有哪些？常用测定饱和度的方法有哪些？对于含有结晶水矿物的岩心测定其饱和度时应采用什么方法？为什
么？
2、试简述使实验室用蒸馏法测定储层流体饱和度的基本原理和数据处理方法，并画出实验仪器的流程图。