毛管压力曲线分类标准
压汞曲线参数说明
压汞曲线参数说明1、 汞饱和中值压力：是指在50P %50=Hg S 时相应的注入曲线的毛细管压力。
这个数值是反应孔隙中存在油、水两相时，用以衡量油的产能大小。
一般来说，排驱压力越小，也越低。
越大，则表明岩石致密程度越高（偏向于细歪度），虽然仍能出油，但生产能力很小；越小，则表明岩石（对油的）渗滤性能越好，具有高的生产能力。
d P 50P 50P 50P 2、 中值孔隙半径：饱和度中值压力对应的孔隙半径。
该数值反应了总的孔隙喉道大小受到岩石的物理、化学成因及随后的任何变化的影响。
50R 50P 5050/735.0P R =3、 排驱压力和最大孔隙半径：是指孔隙系统中最大的连通孔隙的毛细管压力。
即沿毛细管压力曲线的平坦部分做切线与纵轴相交就是值，与值相对应的就是最大连通孔隙喉道半径。
排驱压力是划分岩石储集性能好坏的主要标注之一。
因为它既反映了岩石的孔隙吼道的集中程度，同时又反映了这种集中的孔隙吼道的大小。
（本油田采用：若，则拐点i-1即为该岩样的排驱压力，对应孔隙半径为最大孔隙半径）。
d P max R d P d P max R %11≥−−Hgi Hgi S S d P max R d P R /735.0max =4、 平均孔隙半径R ： HGin i HGi i S S R R ∑==12 5、 孔隙分布峰位和孔隙分布峰值：Rv Rm 即孔隙大小分布曲线上最高峰相对应的孔隙半径为孔隙分布峰位，其孔隙大小分布最高峰之峰值为孔径分布峰值。
Rv Rm 6、 渗透率分布峰位和渗透率分布峰值：Rf Fm 即渗透率分布曲线上最高峰相对应的孔隙半径为渗透率分布峰位，其渗透率贡献最高值为渗透率分布峰值。
Rf Fm7、 孔隙吼道半径的ψ值：2ln /500ln 2log i i R D =−=ψ ——第i 点的孔隙吼道直径（i D m μ）； ——第i 点孔隙吼道半径（i R m μ）。
8、 分选系数（或称标准偏差）Sp ：这是样品中孔隙吼道大小标准差的量度，它直接反应了孔隙吼道分布的集中程度。
核磁共振 谱法估算毛管压力曲线综述
文章编号:1000-2634(2003)06-0009-04核磁共振T2谱法估算毛管压力曲线综述Ξ阙洪培,雷卞军(西南石油学院基础实验部,四川南充637001)摘要:用油藏实测NMR T2谱换算毛管压力曲线,首先需正确确定T2截止值,将T2谱划分为束缚流体T2谱和可动流体T2谱,然后对可动流体T2谱进行烃影响的校正,校正后的可动流体T2谱加上束缚水T2谱获得S W为1条件下的T2谱,然后用换算系数κ将T2谱直接转换成毛管压力曲线。
经大量岩心分析和实际NMR测井数据试验表明,碎屑砂岩油藏NMR测井T2分布数据估算毛管压力曲线方法可靠,与岩心压汞毛管压力曲线吻合,其精度相当于常规测井解释。
应用这一方法换算的毛管压力曲线可用于确定含油(气)深度范围的饱和度—高度关系,确定油藏自由水面位置。
关键词:核磁共振T2谱;毛管压力曲线;碎屑砂岩;测井解释中图分类号:TE135 文献标识码:A 油藏毛细管性质决定油水分布,因此毛管压力的测定是油藏表征的基本要素。
迄今毛管压力曲线的测定仅限于岩心分析,通常岩心数量非常有限;其次取心有机械风险,且费用高,实验室岩心分析常常不能完全代表井下的渗透条件;第三只能取得小块岩心,不一定能代表目的层段。
用油藏NMR测井T2分布数据直接换算毛管压力曲线,其优点是不用取心,也不采用电缆测井连续取样,不失为缺乏岩心的油井获得毛管压力曲线的一种新方法,同时开辟了一种确定油藏饱和度—高度关系的新途径。
本文综述了根据NMR测井T2分布数据直接换算毛管压力曲线的方法及烃对T2谱影响的校正方法[1],举例介绍了这一方法的应用效果。
1 NMR T2谱直接换算毛管压力曲线的理论基础NMR测井工具测量氢核自旋磁化强度感应信号的强度及其随时间的衰减。
对于真实岩石,由于岩石的孔隙分布是非均匀的,弛豫时间呈多指数特征衰减。
核磁信号强度与测量体中的流体(水或烃)的氢原子量成正比,对100%水饱和的岩石而言,弛豫时间与孔隙大小成正比,孔隙越小,弛豫时间越短,反之弛豫时间越长,这样孔隙大小的分布就决定了弛豫时间的分布。
毛管压力
毛管压力曲线测定
－行业标准宣贯
一. 毛管压力的定义及基本概念 二. 毛管压力曲线的测量 三. 毛管压力曲线的特征及解释 四. 毛管压力曲线的应用
一. 毛管压力的定义及基本概念
当不互溶的两相流体在岩石孔隙 内相互接触时，流体之间有一弯月 形的分界面，由于界面张力和润湿 性的作用，使得在分界面上两测流 体的压力是不相等的，其压力差就 定义为毛管压力。
三. 毛管压力曲线的特征及解释
2. 毛管压力曲线的滞后现象
引起毛管滞后分以下几种情况： a. 润湿滞后引起的滞后: 参看后示意图：图（a）表明相同的毛细管，在吸入和驱替过程中，由于润 湿次序不同，表现为润湿角不同。吸入过程的润湿角θ1为前进角，驱替过程的 润湿角θ2为后退角，且θ1 > θ2 ，使得吸入毛管力p1 小于驱替毛管力 p2 。 b.毛细管半径突变引起毛细管滞后 如图(b)所示，毛细管两头细(半径为r2)，中间突然变粗(半径为r1)，r1> r2， 对应的毛管力户p1< p2。假如驱替和吸吮过程中非湿相(空气)的压力都等于 pa，润湿角都等于θ(θ=0o，不考虑润湿滞后)，那么，在吸入时液面上升，弯 液面将稳定停留在中间的粗毛细管段内；而驱替时(液面下降)，弯液面将稳定 停留在上部细段内。结果是吸入过程湿相的饱和度小于驱替时湿相的饱和度， 这种毛细管滞后仅与毛细管半径的变化有关。
二. 毛管压力曲线的测量
2. 隔板法： 特点：是最经典的方法。多用来测量岩样的液一气 两相的毛管压力曲线，但也可用于测量油水两相系统 的毛管压力曲线和共存水饱和度。 这种实验方法测量比较费时，完成一批岩样测量一 般需一、两个月不等，甚至更长。
二. 毛管压力曲线的测量
3. 离心机法：
测量方法：将一圆柱状的小岩样洗净烘干后，抽真空饱和盐 水，称重确定其饱和盐水体积之后，置于特制的离心机盒内(岩 样系浸入油相中)，在离心机上，从某一较低的转速开始旋转。 由于油水密度不同，在离心力作用下，岩样中的水被驱替出来， 等量的油进入岩样中，记录下这一恒定转速下的恒定不变的岩样 排水量；然后，依次增加离心机的转速，重复上述过程；直至再 提高离心机转速时，岩样的累计排出水量基本上不变为止。实验 测量结果可以获得一系列的离心机转速及其对应的岩样排出水量 (体积)，则可以计算出岩样的毛管压力和含水饱和度。
储层岩石的毛管压力曲线
◆教学题目第三章多相流体的渗流机理◆教学目的1.掌握岩石润湿性的基本概念、度量标准以及对地层流体分布的影响规律；毛管力的基本概念和毛管力曲线的测定方法、基本特征和主要应用；各种渗透率和流度的基本概念以及相对渗透率曲线的测定方法、基本特征、影响因素和主要应用。
2.理解油藏流体间的表面张力的影响因素分析；润湿程度的定量描述方法；任意曲面毛管力的计算方法；毛管力曲线的应用；各种阻力效应的分析；相对渗透率曲线的影响因素及其应用。
3.了解界面现象、吸附规律。
◆教学重难点教学重点：界面张力、润湿性、毛管力、渗透率等基本概念、影响因素及确定方法；毛管压力和渗透率的曲线特征及应用。
教学难点：任意曲面毛管力的计算方法、各种阻力效应的分析。
◆教学主要方法讲授法、启发法、问题法、案例法。
◆教学过程第三章多相流体的渗流机理前面已经分别研究了储层岩石本身的一些渗储性质以及多相流体(油、气、水)的相态转化及其物理性质。
那么当这两者相结合，即多相流体在高度分散、弯弯曲曲的毛细孔道所构成的岩石中，其分布及流动又会产生什么样的岩石-流体综合特性呢?岩石颗粒细、孔道小，使得岩石具有巨大的表面；流体本身又是多组分的不稳定体系，在孔道中又有可能同时出现油、气、水三相，这种流体分散储集在岩石中会造成流体各相之乱流体与岩石颗粒固相间存在着极大的多种界面(气一固、气一液、液一液、液一固界面)。
因此，界面现象极为突出，表现出与界面现象有关的界面张力、吸附作用、润湿作用及毛管现象、各种附加阻力效应等等，对流体在岩石中的分布和流动产生重大的影响。
因此，地下流体在岩石中的流动既不同于油、气、水在管路中的流动，更不同于水在河床中的流动而具有其特定的性质。
通常，人们把流体在多孔介质中的流动称为渗流。
渗流时，首先需要了解的是在岩石孔隙中油水究竟是怎样分布的?流动过程中会发生哪些变化?有什么特点?实用中采用哪些参数来描述地层中各种阻力的变化?如何减少和消除这些附加阻力?只有研究了渗流物理特性，才能找出油井生产指标(如产量、压力)变化的原因，也只有研究了渗储机理、岩石的润湿性等，才能对部分原油不能采出的原因有深刻的认识。
毛管压力曲线特征参数计算
Po
cos
1000
ASWBD
K
K Og rg
S
0.93752
1
O
Swi
4
1
S O
Swi
SOrg SOrg
2
改为：
(2-49)
K Og ro
0.93752
1
S O
Swi
4
1
S O
Swi
SOrg SOrg
2
(2-49)
（2）饱和度中值压力Pc50：饱和度中值压力是指饱 和度为50%时对应的注入曲线的毛管压力，这个数 值反映了两相流体各占一半时的特定条件。当孔隙 中充满油、水两相时，可以用 Pc50的值来衡量油的 产能大小。
一、什么是毛管压力曲线？
毛管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度 的关系曲线。
二、压汞法的基本原理
必须对非湿相流体施压，才能将它注入到 岩芯的孔隙中去。所加的压力就是附加的毛管 压力。……随着注入压力的不断增加，水银就 不断进入较小的孔隙。
毛管压力是在多孔介质的微细毛管中，跨越两 种非混相流体弯曲界面的压力差，其数学表达式 为：
100%
2 正态分布特征值
在压汞资料的正态频率曲线上，可以对孔喉大 小分布的资料进行统计处理，引用其特征值供对 比、分析及数学处理之用。这些量度包括：
主要倾向量度
（1）中值（D50），即孔隙分布处于最中间的孔 隙直径，它可以反映岩石的渗透性。显然其值越 大，渗透性能越好。
（2）均值（Dm），是孔隙大小总平均的量度，可 以用下面两式之一进行计算：
Dm D5 D15 D25 D85 D95 /10
Dm D16 D50 D84 / 3
（3）峰值（dm），是最常出现的孔隙直径， 即频率曲线的峰。
(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：
[建筑]岩石毛管压力曲线的测定编制说明
油藏岩石润湿性测定(征求意见稿)修订说明一.任务来源本标准根据石油工业标准化技术委员会秘书处文件油标委字[2005]5号转发《关于下发2005年石油天然气行业标准制修订项目计划的通知》的通知修订本标准，序号为。
（有待确定）二. 修订本标准的目的意义油藏岩石的表面形式即润湿性是岩石与流体综合特性的体现，是油藏描述的重要内容之一，它影响油藏的原始油水分布、束缚水及残余油饱和度的大小，同时也对相对渗透率曲线、毛管压力曲线、油藏电性和三次采油具有一定的影响。
因此准确测量油藏岩石的润湿性对于油田开发动态模拟和选择提高采收率方法具有重要意义。
国内现行的油藏岩石润湿性测定行业标准为SY/T 5153-1999。
该标准至今已使用6年，随着技术的发展，取芯方式不断改进，实验方法不断完善。
原标准已经不能适应当前生产和科研的需要，部分内容需要修改和增加，为了保持标准的综合性、完整性，将该标准进行修订是非常有必要的。
三. 起草工作的简要过程中国石化胜利油田分公司地质科学研究院承担了原标准的修订工作，200 年月申请立项修订该行业标准。
由于长期从事油藏岩石物理性质和渗流特性的测试与研究工作，了解掌握国内外本行业的现状和发展方向，从年月起到2006年6月，先后多次到油田、石油院校调研，向有关专家征求意见，收集资料。
在原标准的基础上修订了油藏岩石润湿性测定行业标准，并完成了征求意见稿。
于2006年7月13日分别给个标准化委员和有关专家寄去了标准的征求意见稿。
四.修订本标准的依据本标准在原标准的基础上，根据油层物理学的基本概念和基本理论及国内同行业生产研究中对润湿性测定的要求，参考了美国岩心公司关于该参数测定的操作规程和质量控制方法进行修改。
五.新旧标准的比较本标准与修订前的标准相比，新标准主要做了如下重要修订：1.增加了弱胶结或未胶结油藏岩石类型的取样、样品制备及保存方式；2.明确了自吸法润湿性测定的测定范围；3.将自吸流动驱替法和自吸离心驱替法的实验步骤进行合并；4.将原标准中有关自吸离心驱替法和自吸流动驱替法的报告格式进行了合并；5.对原标准中的文字表述进行了必要的修正。
第9章储层岩石中的毛管压力及其曲线
Pc
( 1
R1
9-1R112 )
式中，Pc，曲液面上的附加压力；
σ，两相间界面张力；
R1，R2，为任意简单曲液面的两个主曲率半径。 式9-11是弯曲液面毛管力计算的基本公式。
第一节 毛细管压力的概念
二、各种曲面附加阻力
第一节 毛细管压力的概念
一、毛细管中液体的上升
(1)气-液体系的毛管力 由于弯液面两侧存在压力差，故水柱上升。达平衡后，
上升的静水柱压力即等于压力差，称其为毛管压力，它的方 向指向弯曲面凹的方向。即：
将9-1代入9-3
Pc P 9-w3gh
Pc
2 cos
r9-4
第一节 毛细管压力的概念
一、毛细管中液体的上升 (2)油水体系的毛管力
第一节 毛细管压力的概念
一、毛细管中液体的上升
Pa
B′
θ
B
Pw
Pob
B′
气
θ
B
Pwb
h Pc
h
Pa A′
空气
A′
A
油
A
水
Poa
Pwa
水
(a)
(b)
图9—1毛细管中液面的上升或下降现象
θ Pc
水银
(c)
气 水银
第一节 毛细管压力的概念
一、毛细管中液体的上升 (1)气-液体系的毛管力 图9-1(a)表明，毛细管中的液柱受到两种力的作用—界面 张力和重力。当液面上升一定高度h时，二者达到力的平 衡：
Pci
2
cos(
ri
) ,i
1,2
用微积分思想，当取管长为dL时，则可视为等径毛细管
页岩气储层毛管压力曲线分形特征
页岩气储层毛管压力曲线分形特征郭春华;周文;林璠;张城玮;曹煜【摘要】Compared to the conventional reservoirs,the pore structure of shale reservoirs is more complex and heterogeneous.A new method is developed to analyze the capillary pressure curve in shale samples.In studying the mercury-injection curve of the shale samples from the Upper Triassic shale gas reservoir in the West Sichuan depression of China,the authors find that the mercury-injection curve can be divided into two classes,and they also demonstrate how to adopt polynomial segmentation fitting to calculate the fractal dimension.After the characteristic of each segment is analyzed,they find that only a short segment with reasonable fractal dimension can describe the real distribution of pores.This proves that the capillary pressure curve can only reflect the distribution of the pore whose radius is >150 nm.%通过分形理论利用毛管压力曲线分析页岩储层的孔隙分布特征，研究储层内部的复杂孔隙结构。
毛管力曲线及其应用
V进 0
优点:测定速度快；测量范围大(20-30MPa)。
四、岩石毛管力曲线的测定方法
压汞仪
4.3 离心法
Pc
特点：测定速度快，所采用的流体又接近 油藏实际。
5
四、岩石毛管力曲线的测定方法
5、毛管力曲线的分析 5.1毛管力曲线的基本特征
进汞曲线退汞曲线来自四、岩石毛管力曲线的测定方法
曲线特点:
(1)进汞毛管力>退汞毛管力; (2)SHg退>SHg进
18605461123
8
1界面能依存于两相界任何界面都趋于缩小2面界面能分布于整个界面层3界面能的大小与两相分子的极性有关两相极性相近的分子间引力大界面张力越小h1h2界面层内分子比相内部分子多具有的那部分能量
李爱芬 中国石油大学（华东）石油工程学院
2010年3月
内 容：
一、界面张力 二、岩石的润湿性 三、岩石孔隙的毛管力 四、毛管力曲线的测定 五、毛管力曲线的应用
WE—相当于强亲水油藏 的水驱采收率。
裂缝油藏毛管力曲线特征
6、毛管力曲线的应用
6.1 评价孔隙的均匀程度
毛管力曲线的形状主要 受喉道的分选性和大小
控制。
•平缓段越长， 孔隙越均匀； •曲线位置越 低，渗透性越好。
6.2 研究岩石的孔隙结构
(1)可以确定岩石的最大孔隙半径
rmax
=
2σ cosθ PT
5.2 毛管力曲线的特征参数
(1)阈压PT： 非湿相开始进入岩心最大喉道 的压力。 (2)中值压力Pc50： 饱和度50% 所对应的毛管压力。
(3) 最 小 湿 相 饱 和 度 Smin ： 随 驱替压力升高，湿相饱和度 也不再减小时的饱和度 。
用驱替曲线研究岩石孔隙结构
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毛管压力曲线分类标准
1.根据毛管压力曲线形态对储层定性分类
（1）大孔粗喉型储层
特点：孔隙个体大，喉道粗，分选连通好，歪度偏大，孔隙度、渗透率均好。
（2）小孔粗喉型储层
特点：喉道粗，孔隙个体小，分选连通较好，孔隙度低--中，渗透率中等--低。
（3）大孔细喉型储层
特点：孔隙个体大，喉道偏细，孔隙度中等，渗透率偏低。
（4）小孔细喉型储层
特点：孔隙个体小，喉道偏细，细歪度，孔隙度低，渗透率低。
粗喉、中喉、细喉、微喉的分级：
级别主要流动喉道直径um
特粗喉30um
粗喉20~30
中喉10~20
细喉1~10
微喉1
美国岩心实验室(Core Laboratories)根据孔喉半径大小将孔喉分为三
种类型:
1.大孔喉(Macropores)―孔喉半径大于1.5 m;
2粗微孔喉(Coarse micropores)―孔喉半径在0.5～1.5 m;
3.细微孔喉(Fine micropores)―孔喉半径小于0.5 m。
于是该实验室在压汞毛管压力资料分析时计算这三类孔喉在岩石中所连通的孔隙体积百分数, 即:
1.大孔喉(1.5 m)的孔隙体积百分数;
2.粗微孔喉(0.5～1.5 m)的孔隙体积百分数;
3.细微孔喉(0.5 m)的孔隙体积百分数。
根据E.S.米赛尔和W.V.安琪哈尔特的研究，吸附水膜的厚度一般可达0.1 m(有时可以变厚)。
这就意味着, 在自然条件下, 水膜可以把半径0.1 m的管道全部堵死, 使石油无法进入。
马丁雷克曼也曾明确宣称:应当把半径0.1 m的孔隙当成岩石固体部分看待, 祝总祺等建议扬弃了半径0.1 m 的孔隙之后, 其余的半径大于0.1 m的孔隙空间代表石油能够进入的孔隙空间, 并将这部分空间体积称为“有用孔隙体积”。
笔者认为, 可将半径小于0.1 m的孔喉称作极细微孔喉, 可从压汞毛管压力曲线上计算出极细微孔喉连通的孔隙体积百分数, 把
它作为反映岩石孔喉大小分布的第四个参数。
即:
4.极细微孔喉(0.1 m)的孔隙体积百分数。