第二章 储层岩石的物理性质
空隙 空洞
裂隙(缝)
砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、后来的 成岩后生作用引起的变化以及胶结状况。
2、储层岩石的孔隙特征
碎屑岩：粒间孔、溶蚀孔、微孔隙和裂隙。 碳酸盐岩：原生孔、溶蚀孔、生物钻孔、收缩孔 和裂缝孔隙等。
应力裂缝孔隙示意图
砂岩内层理缝示意图
杂基微孔隙镜下形态
砂岩内溶孔示意图
1、砂岩粒度组成的概念及测定方法 砂岩的粒度组成：
指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的相对含量,通常用百分 数表示。
测定方法
薄片法 较大直径的砂粒组成 筛析法 中小直径的砂粒组成
沉降法 粒径小于40μm以下颗粒
筛析法
基本做法：
将岩石洗油、烘干、称质量、解析、 过套筛、分筛称质量、计算。
以毫米直接表示筛孔孔眼大小
Sv
C
61
100
gi di
二、岩石的胶结物与胶结类型 ● 岩石的胶结物
★泥质胶结物 粘土矿物 (遇水膨胀、分散或絮凝)
蒙脱石>含膨胀层的混合层粘土>伊利石>高岭石
对储 层的 潜在 影响
钠蒙皂石 伊利石 高岭石 绿泥石
600％～1000％ 减小孔隙的有效渗流半径 充填粒间孔隙，随流体运移 二次沉淀
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
用途
计算粒度的特征参数(评价指标)； 定量地评价岩石粒度组成的均匀程度。
ρg—— 颗粒密度,g/cm3；
μ—— 液体的运动粘度,cm2/s； ρl—— 液体的密度,g/cm3；
g——重力加速度,980cm/s2。
适用 条件
颗粒直径为50～100μm； 颗粒的重量浓度不应超过1%。
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；
2.00～4.00
2.00～2.60
>4.00
>2.60
表 1.1.4 粒级分类表
粒级
粒级范围
名称
直径(mm)
分数式
小数式
砾石
>1
>1.00
粗砂
1～1/2
1～0.5
中砂 1/2～1/4
0.5～0.25
细砂 1/4～1/10
0.5～0.1
粗粉 1/10～1/20
0.1～0.05
细粉 1/20～1/100 0.05～0.01
定义：胶结物在岩石中的分布状况与碎屑颗粒的接触关系。
岩石的胶结类型主要受胶结物含量、分布及颗粒与胶结物 的结合方式的控制。
•基底胶结 •孔隙胶结 •接触胶结 •杂乱胶结
第二节 储层岩石的孔隙结构及孔隙性
一、储层岩石的孔隙和孔隙结构
1、孔隙 岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它固体物质
充填的空间。
孔隙
孔隙
(2)资料计算法（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：
Svi
61
di
Hale Waihona Puke gi%考虑单位体积岩石中所有粒级的颗粒,则：
Sv
n i 1
Svi
n i 1
61
di
gi %
61
100
gi di
引入形状校正系数 C=1.2～1.4,它表示由于颗粒形状不规 则而引起比面增加。
将累计分布曲线划分为四段。
特拉斯克(P.D.Trask)公式：
S d75 d25
S—— 分选系数；
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
分选好
特拉斯克(Trask)规定： S=2.5～4.5 分选中等
★灰质胶结物
碳酸盐类矿物 (遇酸反应)
酸敏矿物方解石（CaCO3） 白云石（CaMg(CO3)2）
菱铁矿（FeCO3）
与酸反应生成沉淀
FeCO3 2HCl FeCl2 H 2O CO2
2FeCl2 3H2O 3O 2Fe(OH )3 2Cl2
绿 3FeO• Al2O3 • 2SiO2 • 3H2O 6HCl
砂粒 性质不同、形状各异、大小不等 岩石的骨架
胶结物 性质不同，分布各异
砂粒间未被胶结物或固体物质充填的空间
孔隙
砂粒的大小、形状、排列方式、胶结物的成分及数量、性
质及其胶结方式都将影响到岩石的孔渗特性。
岩石的粒度和比面是反映岩石骨架构成的最主要指标，也
是划分储层、评价储层的重要物性参数。
一、砂岩的粒度组成
粒间孔隙镜下形态
表 1.2.1 砂岩孔隙类型成因特征
类型
原生式沉积
粒间孔 纹理和层理缝
溶蚀孔隙
次生式沉积
晶体次生晶间孔 裂缝孔隙
颗粒破裂孔等
混合孔隙 杂基微孔隙等
成因 沉积作用 沉积作用 溶解作用 压溶作用 地应力作用 岩石裂缝等 复合成因
储、渗特征 大、多、储、渗能力好 小、少、储、渗能力差
小、少、储集能力好 小、多、储集能力差 小、少、渗透能力好 小、少、储、渗能力一般 小、少、储、渗能力较差
◆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。
流体质点实际流经的 岩石孔隙长度与岩石 外观长度之比。
3、孔隙结构
◆ 岩石的孔隙结构与颗粒的大小、分选性质、颗粒 接触方式等密切相关。
◆ 孔隙结构对岩石储集性能和渗透能力有影响。
套筛的筛孔
以每英寸长度上的孔数表示 相邻的两级筛孔孔眼的级差为 2 或 4 2。
目或号
沉降法
原理：在合适的介质中测定颗粒在外力场作用下的沉降
速度,间接确定颗粒的粒度组成。
斯托克(C.J.Stokes)公式：
v
gd 2
18
g l
1
v——直径为d的颗粒在密度为ρ的液体中的沉降速度,cm/s；
d—— 颗粒直径,cm；
3.粒度评价指标
（1）岩石的不均匀系数α：
累计分布曲线上某两个质量百分数所对应的颗粒直径之比值。
＝d60 d10
•α值大于1； •α值越接近于1,则表明粒度组成越均匀； •一般储层岩石的不均匀系数在1～20之间； •不均匀系数小于2的岩石,可视为均质岩石。
（2）分选系数
具体作法： 以累计质量25%,50%和75%三个特征点,
碳酸盐岩的孔渗特性 决定于碳酸盐岩的结构组分及其组合或结合关系
◆砂岩的骨架性质
⊙ 砂岩的粒度组成 ⊙ 岩石的比面 ⊙ 岩石的胶结物质与胶结类型
◆砂岩的孔隙性质
⊙ 岩石的孔隙、孔隙结构与孔隙度 ⊙ 岩石的压缩系数及油藏的综合压缩系数 ⊙ 储层流体饱和度 ⊙ 储层岩石的渗透率 ⊙ 毛细管渗流模型
第一节 储层岩石的骨架性质
第二章 储层岩石的物理性质
岩石
孔隙 裂缝 溶洞
为油气提供
储集空间 渗流通道
孔隙性 渗透性
沉积岩 如碎屑岩、碳酸盐岩等
岩石 岩浆岩 如花岗岩、玄武岩等
变质岩 如大理岩、片麻岩等
沉积岩层
(世界99%以上)
碎屑岩储集层 碳酸盐岩储集层
碎屑岩的孔渗特性
我国大部分油田 波斯湾盆地 华北古潜山油田
决定于碎屑颗粒的大小及其组合或结合关系
号
m
0.59 0.5 0.42 0.35 0.3 0.25 0.21 0.177 0.149
28 2320～2329 3.80 0.3 2.50 4.20 8.60 8.30 15.50 10.60 10.50 6.50
34 2320～2329 5.76
0.3 3.60 5.80 5.80 8.50
表 1.1.3 分选等级对比关系
分选等级
分选极好 分选好 分选较好 分选中等 分选差 分选很差 分选极差
标准偏差(φ单位)
福克、沃德参数
弗里德曼参数
<0.35
<0.35
0.35～0.50
0.35～0.50
0.50～0.71
0.50～0.80
0.71～1.00
0.80～1.40
1.00～2.00
1.40～2.00
孔隙度(%) 储层评价
泥
3FeCl2 2Al(OH)3 2SiO2 • 3H2O
石 2FeCl2 3H2O 3O 2Fe(OH )3 2Cl2
★硫酸盐胶结物 石膏和硬石膏 (高温脱水)
石膏 CaSO4•nH2O 硬石膏 CaSO4
影响束缚水饱和度的测定值
★硅质胶结物 (胶结最结实)
硅酸盐
● 胶结类型：
外表体积
“岩石体积”
骨架体积
孔隙体积
设：岩石模型边长为L,沿任一边长排列n
个球,模型中共有n3个球；球直径为D；
单个球表面积为πD2；
所有球的表面积为n3πD2；
岩石的外表体积为n3D3。
以岩石外表体积为基数的比面表达式：
SV
A V
n3D 2
n3D3
D
以岩石骨架体积为基数的比面表达式：
Sb
A V
n3D 2 1 n3D3
6 D
6
以岩石孔隙体积为基数的比面表达式：
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储层岩石的物理性质
262 －2
徐波 讲授
碎屑岩的组成特征
� 碎屑岩是由沉积的碎屑颗粒经填隙物胶结而成的多孔介质。颗粒固体物 质构成骨架，颗粒之间存在的间隙称为空隙void或孔隙pore。
� 按照产出形式，碎屑岩(Clastic rock)的分为三个基本组成部分：
①碎屑颗粒(clastic grain) ②填隙物(interstitial materials)
徐 波 讲授
Chapter 1
油藏岩石的物理特性
2010.1
徐波 讲授
Chapter 1
Physical properties of reservoir rock
（14 Class Hours）
本章内容 1.1 储层岩石的骨架性质 1.2 储层岩石的孔隙度 1.3 流体饱和度 1.4储层岩石的渗透率 1.5 储层岩石的敏感性及其评价 1.6(*) 储层岩石的其它物理性质 1.7 (*) 储层岩性参数的平均值处理方法
� 对于筛析法而言，此粒径d值比上一级筛孔的直径di 小，又比下一级筛
孔的直径di+1 大，其平均值 可用下式求得：
平均粒径值 di :
1 11 1
=( + )
di
2
d
' i
d' i +1
倒数平均，也称调和平均， 它是变量值倒数的算术平均数 的倒数。
Where d－i the average diameter of size fraction (粒级) i
骨架：由碎屑颗粒和填隙物构成的框架。
③空隙(interspace)
碎
屑
颗
粒
填 隙 物
262 －3
徐波 讲授
油气的储集空间：空隙void
油层物理-储层岩石特性
或该油藏的原油储量为1.68×107×0.86=1.445万吨。
7 3
第六章储层岩石的流体渗透性
第一节
达西定律及岩石绝对渗透率
第一节
达西定律及岩石绝对渗透率
流量Q
或流速
Q
AP L
压差
P ( P 1 P 2 )
达西定律：
AP Q K L
式中：Q——在压差△P下，通过砂柱的流量，cm3／s；
好
中 等 差 无 价 值
Petro-Physics 油层物理学
中国石油大学（北京）
第四节
储层岩石的压缩性
当油层压力每 降低单位压力 时，单位体积 岩石孔隙体积 缩小值。 孔隙体积缩小 ， 才使油不断从 油层中流出。 （驱油动力）
一、岩石压缩系数（岩石弹性压缩系数）
C
Cf
Vb Vb p 1
孔隙度（φ）是指岩石中孔隙体积Vp与岩石总体积Vb的比值
Vp Vb
100 %
V V V b S S 100 % ( 1 ) 100 % V V b b
1、岩石的绝对孔隙度(φ) 岩石总孔隙体积（Va）可以细分为以下几种孔隙：
a
a可流动的孔隙体积
岩石总孔隙体积
{
1）连通孔隙体积又称为有效孔隙体积
S oi
V oi Vp
Soi＝1—Swi
3、当前油、气、水饱和度
油田开发一段时间后，地层孔隙中含油、气、
水饱和度称为当前含油、气、水饱和度，简称含油饱
和度、含气饱和度或含水饱和度。
5、残余油饱和度与剩余油饱和度
经过某一采油方法或驱替作用后，仍然不能采出而残留 于油层孔隙中的原油称为残余油，其体积在岩石孔隙中所占体 积的百分数称为残余油饱和度用 Sor 表示。可以理解，驱替后 结束后残余油是处于束缚状态、不可流动状态的。 剩余油主要指一个油藏经过某一采油方法开采后，仍不能 采出的地下原油。一般包括驱油剂波及不到的死油区内的原油 及驱油剂（注水）波及到了但仍驱不出来的残余油两部分。剩 余油的多少取决于地质条件、原油性质、驱油剂种类、开发井 网以及开采工艺技术，通过一些开发调整措施或增产措施后仍 有一部分可以被采出。剩余油体积与孔隙体积的之比称为剩余 油饱和度。
7 3
第六章储层岩石的流体渗透性
第一节
达西定律及岩石绝对渗透率
第一节
达西定律及岩石绝对渗透率
流量Q
或流速
Q
AP L
压差
P ( P 1 P 2 )
达西定律：
AP Q K L
式中：Q——在压差△P下，通过砂柱的流量，cm3／s；
好
中 等 差 无 价 值
Petro-Physics 油层物理学
中国石油大学（北京）
第四节
储层岩石的压缩性
当油层压力每 降低单位压力 时，单位体积 岩石孔隙体积 缩小值。 孔隙体积缩小 ， 才使油不断从 油层中流出。 （驱油动力）
一、岩石压缩系数（岩石弹性压缩系数）
C
Cf
Vb Vb p 1
孔隙度（φ）是指岩石中孔隙体积Vp与岩石总体积Vb的比值
Vp Vb
100 %
V V V b S S 100 % ( 1 ) 100 % V V b b
1、岩石的绝对孔隙度(φ) 岩石总孔隙体积（Va）可以细分为以下几种孔隙：
a
a可流动的孔隙体积
岩石总孔隙体积
{
1）连通孔隙体积又称为有效孔隙体积
S oi
V oi Vp
Soi＝1—Swi
3、当前油、气、水饱和度
油田开发一段时间后，地层孔隙中含油、气、
水饱和度称为当前含油、气、水饱和度，简称含油饱
和度、含气饱和度或含水饱和度。
5、残余油饱和度与剩余油饱和度
经过某一采油方法或驱替作用后，仍然不能采出而残留 于油层孔隙中的原油称为残余油，其体积在岩石孔隙中所占体 积的百分数称为残余油饱和度用 Sor 表示。可以理解，驱替后 结束后残余油是处于束缚状态、不可流动状态的。 剩余油主要指一个油藏经过某一采油方法开采后，仍不能 采出的地下原油。一般包括驱油剂波及不到的死油区内的原油 及驱油剂（注水）波及到了但仍驱不出来的残余油两部分。剩 余油的多少取决于地质条件、原油性质、驱油剂种类、开发井 网以及开采工艺技术，通过一些开发调整措施或增产措施后仍 有一部分可以被采出。剩余油体积与孔隙体积的之比称为剩余 油饱和度。
021第2章 储层和盖层(第一节 储集层的物理性质)
Kf ≈（T （d2 z/dx2） ）3×D 2 /48 请见右图2-12。
图2-12 圆柱状褶皱裂缝渗流模型
三、储层的孔隙结构 （一）有关基本概念 1、孔隙结构：孔隙的形状、大小、分布及其连通性。 2、孔隙（更狭义的）：矿物或岩石颗粒所围限的膨大空间。 3、喉道：连通孔隙的狭窄空间。 4、流体饱和度 ：岩石内某相流体体积与流体总体积之比，称为该相流体的饱和 度。 5、毛细管压力：毛细管内流体弯曲界面由于表面张力产生的压强。
3、绝对渗透率
绝对渗透率：岩石渗透不与之发生化学反应的、饱和度为100%的单相流体的渗 透率。亦即常称的渗透率。
注：（1）绝对渗透率是岩石孔隙几何学参数，与流体性质无关；（2）因为它常用气体测定，所以也 称气体渗透率。
4、有效相渗透性
有效相渗透性：当岩石被多 相流体同时通过时，其中某相 流体的渗透率，称为该流体的 有效相渗透率。如：油、气、 水的有效相渗透率，常分别用 符号Ko、Kg、Kw。
Vz=—（ e 2 /12）×（ 1/μ）× （dp/dz） ×（e/d） Vy= —（ e 2 /12）×（ 1/μ）× （dp/dy） ×（e/d） Vx=0
则：Kfz = Kfy= e 2 /12 × （e/d） = e 2 /12 × Φf
Kfx =0
注： Φf =e/d
图2-8 板片状裂缝渗流模式图
Φt = Vt / Vb （×100%）。 1
2、有效孔隙度（φe）：岩石内相互连通
2
的孔隙体积（V e ）与岩石总体积（Vb）
之比。即：
3
φ e = V e / Vb （×100%）。（φ e ≤ Φt）
4
有效孔隙度大小反映了储集层物性的好坏 （如：对砂岩孔隙度的评中表2-2）。
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。
提高采收率 第二章+油层岩石的物理性质
三、砂岩的胶结物及胶结类型
砂岩是由颗粒经胶结物胶结而形成的，在提高采收率中 胶结物的性质对注入的工作剂影响很大。
1、胶结物性质
储层岩石的胶结物是除碎屑颗粒以外的化学沉淀物质， 一般是结晶的或非结晶的自生矿物，在砂岩中含量不大于 50%。它对颗粒起胶结作用，使之变成坚硬的岩石。胶结物质 含量增加，岩石的储油能力和渗透能力变差。 砂岩中胶结物的成分、数量和胶结类型，影响着砂岩的致 密程度、孔隙性、渗透性等岩石物性。胶结物的成分中最常见 的是泥质和灰质，其次为硫酸盐和硅质。 1 ）泥质（粘土）胶结物
泥质是沉积岩粒度分析中粒度小于0.01mm 的物质的总称。 粘土是指天然的土状细粒集合体，当它与少量的水混合时具 有可塑性。它的化学成分主要是氧化硅、氧化铝、水以及少 量的铁、碱金属和碱土金属氧化物。 粘土矿物是指组成粘土主体的矿物。根据粘土矿物的特 点又将其定义为细分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质 硅酸盐矿物的总称。由上可知，储层岩石中粘土矿物是粘土 的主要组成部分，而粘土则是泥质的主要组成部分。砂岩中 粘土含量往往在 10 ％以上，有的高达 20 % ，它们是造成储 层物性变差和油田开发以后储层伤害的主要原因之一。 油气储层中常见的粘土矿物以高岭石、蒙皂石、伊利石、 绿泥石及混合层等含水层状硅酸盐为主，在一些特殊的地质 环境下可见海泡石等链状硅酸盐矿物。
按碎屑颗粒大小分为
砾岩（100～l.0mm）
砂岩（1.0～0.1mm） 粉砂岩（0.1～ 0.01 mm ）
2、黏土岩
黏土岩主要是由黏土矿物组成的岩石。
黏土矿物是粒径小于 0.01mm的极细物质，其主要矿
物成分为高岭石、蒙脱石、水云母等。黏土岩的分布范 围广泛，约占沉积岩总量的60％。 黏土岩由于颗粒太细，渗透性差，一般不能成为储 油岩，但它是重要的生油岩，因为其中可含大量成油物
油层物理-储层岩石的物理特性
对称，Skp=0
粗偏度，Skp＞0
粗偏度，Skp＜0
5、粒度参数
（6）峰态 量度粒度组成分布曲线陡峭程度，即量度分布曲线的两个尾部颗 粒直径的展幅与中央展幅的比值。 95 5 Kp 2.44( 75 25 ) （7）颗粒等效直径 假想土壤模型：等径球形颗粒所组成的模型。
粒度组成累积 分布曲线上升段直 线越陡直，说明岩 石越均匀。该曲线 的最大用处是可以 根据曲线上的一些 特征点求得粒度参 数，进而从定量上 来表示岩石粒度组 成的均匀性。
100
累积重量(%)数
80 60 40 20 0 0.001
0.01 颗粒直径(mm)
0.1
1
粒度组成累积分布曲线
5、粒度参数
(1) 粒度中值 ( d50 )： 在累积分布曲线上相应累积重量百分数为50%的颗粒直径。 (2)不均匀系数n： 指累积分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径之 比值。常用累积重量60%的颗粒直径d60与累积重量10%的 颗粒直径d10之比，即： a=1~2.4 均匀
2、粒度组成分析方法
岩石的粒度组成通常采用筛析法和水力沉降法来分析。
（1）筛析法：
原理：用成套筛子对捣碎岩石颗粒进行筛析（适用于直径 0.05mm以上的颗粒组分。主要用于砂岩分析 筛子的筛孔有两种表示 方法：一种是以英制每 英寸长度上筛孔数表示， 称为目或号；另一种则 是以毫米直接来表示筛 孔孔眼的大小。
70
重量（%）
70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 颗粒直径，毫米 粒度组成分布曲线
重量（%）
60 50 40 30 20 10 0 0 0.1
60 50 40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 颗粒直径，毫米 粒度组成分布曲线
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。
石油工程概论油藏流体和岩石的物理性质
（二） 天然气的高压物性
压缩因子 体积系数 压缩系数 粘度
一、天然气的压缩因子方程
理想气体状态方程： PV＝nRT
理想气体的假设条件：
1.气体分子无体积，是个质点；
2.气体分子间无作用力；
3.气体分子间是弹性碰撞； 天然气处于高温、高压状态多组分混合物，不 是理想气体
压缩 因子
压缩因子：
一定温度和压力条件下，一定质量气体实际占有 的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。
Z＝V实际 V理想
＝ V实际 nRT
P
实际气体的状态方程：
PV ZnRT
压缩因子Z的物理意义： 实际气体与理想气体的差别。
Z<1 实际气体较理想气体易压缩 Z＝1 实际气体成为理想气体 Z>1 实际气体较理想气体难压缩
压缩因子Z可以由图版查得。
二、天然气的体积系数
地面标准状态下单位体积天然气在地层条件下的体积。
第二章 油藏流体的物理性质
•油藏流体
石油 天然气 地层水
•油藏流体的特点：
储层烃类：C、H
（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体；
（2）随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也 会发生变化。同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析 盐或气体溶解等相态转化现象。
（一）、 地层油的高压物性
地层油： 高温高压，溶解有大量的天然气
第二节 油藏岩石的孔隙性
一、储层岩石的孔隙和孔隙结构
1、孔隙 岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它 固体物质充填的空间。
孔隙
空隙
孔隙 空洞 裂隙(缝)
砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、 后来的成岩后生作用引起的变化以及胶结状况
2、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
储层岩石的孔隙结构和孔隙性全文
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
本节内容
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
第1章2节
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
四、岩石孔隙度的测定
从定义：
知f 与Vb、Vp、Vs 三个参数有关 →求出其中任意两个，则可算得f。
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
（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。
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
2. 岩石孔隙体积Vp的测定
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
注意： 流动孔隙度fff与有效孔隙度fe的区别.
fff 不考虑无效孔隙，排除了被孔隙所俘留的液体 所占据的毛管孔隙空间（包括有效孔隙和液膜占 据的空间）。
fff 随地层压力的变化及岩石、流体间物理-化学性
质的变化而变化。fff 是动态参数，在数值上是不
确定的。
第1章2节
储层岩石的孔隙结构和孔隙性
第1章2节
（3）饱和煤油法
原理：利用阿基米德浮力原理进行测量。 步骤：将干岩样抽真空后饱和煤油，称重：
饱和煤油岩样空气中重：w1
饱和煤油岩样煤油中重：w2
则岩样：Vb
w1 w2
ro
式中：ro—煤油密度，g/cm3
适用对象：外表不规则，但不疏松、不垮、不碎的岩样。
第1章2节
3. 埋深对孔隙度的影响
颗粒排列方式：埋深↑→排列紧密→fz↓； 对孔隙的改造：温、压、地下水等→fz 改变。
第二章 储层岩石的物理性质(1)
基底胶结
孔隙胶结
接触胶结
三、砂岩的比面
比面：是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，单位体
积岩石内总孔隙的内表面积。 当颗粒是点接触时，即为所有颗粒的总表面积。数 学表达式为：
A S V
式中 S—岩石比面，cm2/cm3，m2/m3等； A—岩石颗粒的总表面积或孔隙的总表面积，cm3； V—岩石外表体积（或视体积），cm3； 岩石中的细颗粒越多，它的比面就越大，反之，就越 小。也就是说，岩石比面越大，说明其骨架的分散程度越 大，颗粒越细。
第二章 储层岩石的物理性质
第一节 储层岩石的粒度组成和比面
岩石是性质不同、形状各异、大小不等的砂子颗 粒经地质胶结而成，颗粒与颗粒之间未被胶结物充填 的地方便构成了孔隙。
一、岩石的粒度组成
1.粒度组成
定义：是指构成砂岩的各种大小不同颗粒的含量，通 常以百分数表示。
2.分析法
（1）筛析法；（2）沉降法。
b.毛细管孔隙
0.0002mm<孔径<0.5mm，裂缝宽度介于0.25mm~ 0.0001mm 之间。由于毛细管的作用，液体不能自由流 动，必须有超过重力的外力去克服毛细管力，液体才能 沿毛细管孔隙流动。一般砂岩孔隙属此类。
c.微毛管孔隙 孔径 <0.0002mm 或缝宽 <0.0001mm ，在此类孔隙 中，分子间引力很大，要使流体在孔隙中移动，需要 非常高的压力梯度，这在油层条件下一般无法达到。 因此，实际上液体是不能沿微毛细管移动的。泥页岩 中的孔隙一般属此类型。
第二节 储层岩石的孔隙度及压缩系数
压缩系数(Cf)：是指油层压力每降低一个大气压时，
单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
Cf V p Vf 1 p