岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测定及应用

二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.3、总孔隙度的测定
岩心总孔隙度测定采用的是封蜡法。此方法适用于不能 采用氦气法和饱和煤油法测定的胶结疏松、易散的岩心和重 油胶结的岩心。岩样需采用冷冻采样，表面要处理光滑。
原理：首先用浮力定律求出岩样的总体积和颗粒体积 ，岩样的总体积减去岩样的颗粒体积就可求得岩样的有效 和无效孔隙体积之和，由此可求得岩样的总孔隙度。
三 常规物性特征参数的应用
1、孔隙度和渗透率的应用
应用之一：
碎屑岩储集层评价标准
是计算油田储量 的基本参数，也
分类参数
孔隙度 %
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
>20
15～ 20
10～ 15 5～10 <5
是确定油层有效
渗透率 10-3μ m2
>100 100～10
10～ 1 1～0.1 <0.1
厚度的基础数据
排驱压力 MPa
0 .0 0 5 mm）， 连 通 性 差
只含少量填隙物内孔隙 或个别含一些其它类型 孔隙，孔隙很小（直径 0 .0 0 5 ～ 0 .0 0 1 m m ），连 通
性很差 基本无孔隙或偶见一些 填隙物内孔隙，孔隙直 径 一 般 小 于 0.001mm，
基本不连通
以中细粒砂 岩 为 主 ，填 隙 物 含 量 低 ，主
(m3m1)10% 0 (m3m2)
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.2、氦孔隙度法
此方法操作简单准确、重复性高，但对样品规格要求很 高，样品必须绝对规则才能用此方法。此方法不适用于孔隙 度、渗透率极低的岩心，否则会影响数据的准确性。
原理：根据波义耳定律，以一定的压力向原来处于一个 大气压条件下的岩样内压入一定体积的气体，就能测出岩样 的有效孔隙体积。根据测出的压力数值可以计算出岩样的颗 粒体积和孔隙体积，根据岩心室中标准块体积可求出岩样的 总体积，由此就可计算出岩样的有效孔隙度。
值大 左下方分布，略粗歪度，细 喉 峰 的 峰 值 略 增 ，粗 喉 峰 位 置 可 降 至 小 于 7φ 处 ， 但 峰
值仍比较大
处于中部位置，略粗歪度， 细 喉 峰 明 显 增 大 ，粗 喉 峰 位 置 在 7 ～ 9 φ 处 ，峰 值 比 细 峰
喉略低或接近
处于中部位置，略细歪度， 细 喉 峰 明 显 高 于 粗 喉 峰 ，粗 喉 峰 位 置 可 降 至 大 于 10φ
y = 0.002e0.611x R2 = 0.7398
100
10
1
0.1 0
5
10
15
20
25
30
孔隙度，%
石东4井清水河组孔隙度直方图 （2657.04m ～2669.14m ）
40
百分含量，%
35
累计百分含量，%
30
25
100 90 80 70 60
20
50
40 15
30 10
20
5 10
0
0
孔隙度、渗透率及 毛管压力曲线测定及应用
新疆油田公司勘探开发研究院实验中心
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
表 1 岩石物性分析检测项目表
检测项目 名称
检测参数
所用仪器设备
应用介绍
孔隙度
地面条件下有效孔隙度、 HKXD-C 氦孔隙度仪
地面条件下总孔隙度
抽空饱和装置
评价储集层的储集性能
渗透率 地面条件下空气渗透率 2000 型气体渗透率仪 评价储集层孔隙的连通性能
采用的测定方法是：饱和煤油法和氦孔隙度法。
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1.1、饱和煤油法
适合于各种规格的岩心样品，但岩样质量不得小于10克 。且不适用于含有易于产生膨胀成份的岩石，对特别疏松和 重油胶结的岩样也不适用。
原理：根据阿基米德原理。将抽油后烘干至恒重的岩 样称其质量m1，然后抽空用煤油饱和，称岩样饱和煤油后 在煤油中的质量m2和岩样饱和煤油后的质量 m3，按下式计 算
渗透率，10-3μm2
渗透率，10-3μm2 百分含量，%
累计百分含量，% 百分含量，% 累计百分含量，%
三 常规物性特征参数的应用
2、毛管压力的应用
2.1、压汞法孔隙结构特征参数的物理意义及其应用
① 反映喉道连通性及控制流体运动特征的主要参数
退汞效率（WE）：是指从压入的最高压力退到最低压力（0 或0.1MPa）时，退出的水银量占注入的总水银量的百分数 ，它反映喉道对孔隙的屏蔽作用。
2）根据毛管压力曲线形态评估岩石储集性能好坏 毛管压力曲线形态主要受孔隙喉道的分选性和喉道大小所控制
。喉道大小分布越集中，则分选越好，毛管压力曲线的中间平缓段 也就越长，且越接近与横坐标平行。
三 常规物性特征参数的应用
2.2、毛管压力曲线的应用
3）应用毛管压力曲线确定油
层 的 平 均 毛 管 压 力 （ J（Sw）
饱和度中值压力（Pc50）：与其相对应的孔喉半径称为饱和度中值半径 （r50）。主要反映储油岩石的孔渗性，可以用来估计油藏石油产能的 大小。
平均孔喉半径：在压力曲线上，汞饱和度为84%，50%和16%处所对应 的半径值的平均数，为均值。它比r50更能代表孔喉大小的平均数。
最小非饱和孔隙体积百分数（Smin%）：反映岩石颗粒大小、均一程度 、胶结类型、孔隙度。
K
2P0Q0 L A(P12 P22)
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
2、毛管压力曲线测定分析
岩样毛管压力测定，即是确定毛管力和流体饱和度 之间的关系曲线。
测定岩石毛管压力曲线的方法很多，但目前常用的 主要有二种：压汞法和离心机法。这些方法的基本原理 相同，只是实验时所使用的流体工作介质不同，加压方 式不同。最常用的是压汞法，除了可以提供毛管力和流 体饱和度曲线之外，还可以提供用于研究储集层岩样孔 隙结构、进行储集层分类评价、研究其采收率和油水饱 和度分布、分析油气藏产油气能力以及多相流体在孔隙 中的渗流规律等方面的特征参数。
要为泥质
以细砂岩为 主 ，填 隙 物 含 量 高 ，为 钙 质
或泥质
以粉砂岩为 主 ，填 隙 物 含 量 高 ，钙 质 为 主，尚有泥 质 、硬 石 膏 等
三 常规物性特征参数的应用
2.2、毛管压力曲线的应用
1）研究岩石孔隙结构 利用毛管压力曲线定量地研究孔隙喉道分布，绘制成各种孔隙
喉道大小分布图，如孔隙喉道频率分布直方图，孔隙喉道累计频率 分布曲线。由这些曲线可确定岩石主要喉道半径大小。在工程上， 孔喉半径对于确定泥浆暂堵剂的粒级大小及聚合物驱中筛选高分子 化合物，寻找最优的粒级匹配关系都是必要的基础资料数据。
<0.03 0.03～0.15 0.15～0.7 0.7～3 >3
之一。 应用之二：
饱和度中值压力 MPa
<0.15
0.15～ 0.8
0.8～ 4
4～ 10
>10
最大孔喉半径
储层研究和分类
μm
>10
10～ 5
5～ 3
3～1 <1
评价参数之一。
评价
好
中
较差
差 非储层
三 常规物性特征参数的应用
1、孔隙度和渗透率的应用
理。 2.1 孔隙度和渗透率定
烘样
量尺寸
测气体渗透率
计算渗透率
称干重
出分析报告 计算孔隙度 饱和后岩样称重 煤油中抽空饱和
图1 孔隙度和渗透率测定流程
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1.1、孔隙度的测定
孔隙度是表示岩石孔隙体积与岩石总体积的 比值。它反映了储集层储集流体的能力。储层的 孔隙度越大，能容纳流体的数量就越多，储集性 就越好。习惯上把有效孔隙度称为孔隙度。
2～ 0.1 2.0～ 5.0
〈 0.1
〉 5.0
Rm
毛细管压力
μm
曲线特征
主要孔隙类型 及其连通情况
主要岩性
〉 7.0 5.0～ 7.0 2.0～ 6.0 1.0～ 3.0 0.05～ 2.0
〈 0.5
左下方分布，粗歪度，大于 14φ 处 细 喉 峰 无 或 很 小 ，粗 喉 峰 一 般 在 小 于 6φ 处 ， 峰
孔隙结构主要参数的具体应用
参数 级别
碎
A
屑
Ⅰ
岩
储
B
层
孔
隙
A
结Ⅱ 构
级
B
别
分
类
A
Ⅲ
B
φ % 20～ 30 22～ 27 12～ 20
10～ 18
5～ 10
〈5
K × 10-3μ m2
Pd MPa
〉 500
〈 0.05
500～ 100 0.05～ 0.1
100～ 10 0.1～ 0.5
10～ 2 0.5～ 2.0
压汞法 毛管压力
毛管压力曲线、 孔喉分布特征参数
9505 型压汞仪
评价储集层孔隙结构、孔喉 分布特征、储层分类及渗流
规律研究
二 孔渗及毛管压力曲线测定分析
1、孔隙度、渗透率测定分析
孔隙度和渗透率的测定，是提供地面条件下的有效
孔隙度值和渗透率值，考察岩样孔隙发育程度和孔喉连
通程度。测定的理论依据是气体状态方程、流体渗流原
处
右上方分布，细歪度，细喉 峰 非 常 明 显 ，粗 喉 峰 不 明 显 或 出 现 在 1 0 ～ 1 2 φ 处 ，但 峰
值一般比较低
右上方分布，极细歪度，一 般 只 出 现 细 喉 峰（ 在 大 于 1 4
φ处）
普遍发育溶蚀粒间孔或 粒间孔，孔径大（直径 大 于 0 .1 m m ），连 通 性 好
应用之三：确定油层储能损失及产能界限