油層物理2第一節(jié) 儲層巖石的骨架性質

1、第二章儲層巖石的物理特性the physical properties of reservoir rocks 2儲層巖石399%以上氣儲量集中在沉積巖儲集層中 沉積類型沉積類型巖巖 性性分分 類類典型油氣田舉例典型油氣田舉例碎屑巖碎屑巖砂巖砂巖疏松砂巖疏松砂巖薩爾圖油田、勝坨油田、澀北氣田薩爾圖油田、勝坨油田、澀北氣田粉砂巖粉砂巖文東油田文東油田致密砂巖致密砂巖棗園油田、靖安油田棗園油田、靖安油田裂縫性砂巖裂縫性砂巖延長油田延長油田礫巖礫巖礫巖礫巖克拉瑪依油田克拉瑪依油田砂礫巖砂礫巖砂礫巖砂礫巖曙光油田曙光油田裂縫性砂礫巖裂縫性砂礫巖蒙古林油田、火燒山油田蒙古林油田、火燒山油田泥巖泥巖孔隙縫洞

2、泥灰?guī)r孔隙縫洞泥灰?guī)r南翼山油田南翼山油田碳酸鹽巖碳酸鹽巖白云巖白云巖裂縫孔洞白云巖裂縫孔洞白云巖任丘油田任丘油田裂縫孔隙泥質白云巖裂縫孔隙泥質白云巖風成城油田風成城油田石灰?guī)r石灰?guī)r裂縫孔洞灰?guī)r裂縫孔洞灰?guī)r蘇橋油田、塔河油田蘇橋油田、塔河油田生物灰?guī)r生物灰?guī)r樁西油田樁西油田孔隙裂縫藻灰?guī)r孔隙裂縫藻灰?guī)r義東油田義東油田其他巖石其他巖石火成巖火成巖裂縫孔隙安山巖裂縫孔隙安山巖風化店油田風化店油田裂縫性凝灰?guī)r裂縫性凝灰?guī)r哈達圖油田哈達圖油田火山巖火山巖車排子油田、石西油田車排子油田、石西油田玄武巖、安山巖玄武巖、安山巖克拉瑪依油田克拉瑪依油田417417斷塊斷塊變質巖變質巖裂縫性變質巖裂縫性變質巖鴨兒

3、峽油田鴨兒峽油田裂縫性花崗巖裂縫性花崗巖靜安堡油田靜安堡油田儲量:約50%產量:約60% 儲量:約50%產量:約40% 4儲層巖石的物理特性5第一節(jié) 儲層巖石的骨架性質67一、巖石的粒度組成 粒度：巖石顆粒直徑的大小，用“目” 或“毫米”表示 目每英寸長度上的孔數，1英寸2.54cm 儲油砂巖顆粒大?。阂话銥?.011mm8一、巖石的粒度組成%100iiiwww9一、巖石的粒度組成10%100iiiwww11 118 lsgvd ) 1(182液巖gdv12v沉降法測量條件： 顆粒堅硬，具有光滑球形表面； 在粘性和不可壓縮液體中顆粒運動緩慢，距離容器壁和底無窮遠，顆粒以恒速沉降； 顆粒與分散介

4、質之間不發(fā)生滑動； 顆粒濃度1%v適用于粒徑較細（400目），直徑在50100um時有足夠的精度，但用得少。13粒度組成平均粒徑v篩析測出的粒徑代表某粒徑范圍內所有顆粒的平均大小，即平均粒徑 iiiddd11211id14v直接測量法 極大顆粒巖樣（輔助）v光學、電學、薄片及圖象分析法（特殊巖樣） 數量少、顆粒小、固結巖樣v方法選擇：依據顆粒大小和巖石致密程度。152.粒度組成的表示方法v(1)數字列表法162.粒度組成的表示方法v(2)作圖法 粒度組成分布曲線 粒度組成累積分布曲線 求粒度參數172.粒度組成的表示方法181241234gigi3di(mm)log(di)19粒度參數v粒度參

5、數 粒度組成特征的定量評價20粒度參數21粒度參數：（特拉斯克）s4.5分選好中等差2575dds 22粒度參數 分選性越好分選性越好 =0 =0 同一粒徑。同一粒徑。iid2log6.645951684標準方差描述顆粒均勻性評價標準標準方差描述顆粒均勻性評價標準標準方差分選等級4.00分選性極差23粒度參數v（4）粒徑中值： 指粒度組成累積分布曲線上50%處對應的粒徑，它表示巖石粒度分布趨勢。v（5）平均粒徑： 巖石顆粒直徑的平均值，它表示巖石顆粒分布和集中趨勢的參數。165084m3zddd24v1. 比面的概念bvas/幾百幾百幾千幾千砂巖砂巖2300 cm2cm32

6、51. 比面的概念v其它定義ssvas/ppvas/以巖石孔隙以巖石孔隙(pore)(pore)體積體積v vp p為基準定義的比面為基準定義的比面s sp p 以巖石骨架體積以巖石骨架體積v vs s為基準定義的比面為基準定義的比面s ss s =+vbvsvp261. 比面的概念v三種比面s、ss、sp之間的關系 bpvv定義：定義：bpvv/bsvv)1 (spsss)1 (比面可定量描述巖石骨架顆粒的分散程度。比面可定量描述巖石骨架顆粒的分散程度。比面越大，分散程度越大。2728v（4）影響巖石比面的因素不圓度不圓度 s（顆粒形狀）顆粒形狀）29 s（d相同，排列方式不同）相同，排列方

7、式不同） 正方形排列正方形排列菱形排列菱形排列 1=47.5% 2=25.9% s1s230lqahs 0314 313233v對比透過法和吸附法34822382310210 sksk ks 3600 3536 331661ddvvni 37 niiiidgss110016 niiidgcs110016 %16iiigds 38 niiidgcs110016 39三、膠結物及膠結類型v 砂巖中的填充物是由雜基和膠結物組成。v 膠結物： 是指除碎屑顆粒以外的化學沉淀物質，一般是結晶的或非結晶的自生礦物。它對巖石顆粒起膠結作用，使之變成堅硬的巖石。在砂巖中含量不大于50%。v 雜基： 又稱基質。它

8、是指充填于碎屑顆粒之間的細小機械混入物，一般為粉砂和粘土物質,還有細粉砂和碳酸鹽灰泥，粒度小于0.03mm。 雜基對于碎屑也起膠結作用，但它不同于膠結物。雜基不是化學成因的礦物，而主要以懸浮方式搬運，作為機械沉積分異作用的最終產物進入沉積場所的。v 膠結物質含量增加總使巖石的儲油能力和滲透能力變差。v 砂巖中膠結物的成分、數量和膠結類型，影響著砂巖的致密程度、孔隙性、滲透性等巖石物性。40v 膠結物成份可分為： 泥質、鈣質（灰質）、硫酸鹽、硅質和鐵質。 最常見的是泥質、鈣質（灰質）、硫酸鹽。v 膠結類型： 膠結物在巖石中的分布狀況以及它們與碎屑顆粒之間的接觸關系。v 通常取決于膠結物的成分和含

9、量的多少、沉積條件以及沉積后的一系列變化等因素。 基底膠結 膠結類型 孔隙膠結 接觸膠結41膠結類型膠結類型接觸式膠結孔隙式膠結基底式膠結孔隙度，% %23233030181828288 81717滲透率，1010-3-3mm2 25050100010001 11501501 142膠結類型1、基底膠結 膠結物含量較高，碎屑顆粒孤立地分布在膠結物之中，由于膠結物與碎屑顆粒同時沉積，也稱原生膠結。 特點：膠結強度很高，孔隙性很差。43膠結類型2、孔隙膠結 膠結物含量較少，顆粒大部分能相互接觸。 特點：膠結強度較低，孔隙性較好。44膠結類型3、接觸膠結 膠結物含量很少,一般小于5%，顆粒之間的接觸

10、為點接觸或線接觸，膠結物多為泥質。 特點：膠結物強度較差，孔隙性、滲透性最好。45四、砂巖膠結物的敏感性礦物 v儲層傷害 在油氣田勘探、開發(fā)過程的各個環(huán)節(jié)，儲層都會與外來流體以及儲層所攜帶的固體顆粒接觸；如果這些流體與儲層不匹配，則導致儲層滲透率降低，損害儲層的生產能力。v膠結類型直接影響巖石的儲油物性，但就對儲層的敏感性來說，則主要受膠結物中的敏感性礦物的影響。461、粘土通水膨脹特性 粘土： 直徑小于0.01mm的顆粒占50以上的細粒碎屑。 它的成分主要包括粘土礦物和非粘土礦物。 粘土礦物是高度分散的含水的層狀硅酸鹽和含水的非晶質硅酸鹽礦物的總稱，是砂巖的主要膠結物。v 粘土礦物的基本結構

11、組成：47v 粘土礦物可以分為： 高嶺石型、蒙皂石型、水云母型和綠泥石型。 蒙皂石粘土有最大的膨脹性，水云母和綠泥石次之，高嶺石的膨脹性最小。v 粘土“膨潤度”： 指粘土膨脹的體積占原始體積的百分數，它是衡量粘土膨脹大小的指標。v 通常淡水使粘土膨脹最厲害；v 測定粘土膨脹大小常用的粘土膨脹儀。482、石膏脫水特性 石膏（caso42h2o），當被加熱時，隨著溫度的升高會有結晶水析出。 應用: 當測定巖心含水飽和度時，會使巖心含水飽和度偏高，而出現所謂的“超百”現象(即巖石中所有流體飽和度之和大于100)。49 3、碳酸鹽巖遇酸分解 碳酸鹽礦物可與酸反應，其含量的多少不僅影響到儲油氣巖石的物性，且直接決定著油井的增產措施。 碳酸鹽含量的測定多基于下述反應：32222cacohclcaclh oco50 4、酸敏礦物及特點 與酸反應后容易生成沉淀而堵塞孔道引起滲透率降低的礦物。51砂巖的土酸酸化 土酸: 由10%-15%濃度的hcl和3%-8%濃度的hf及一些添加劑組成。 砂巖的土酸酸化時，不能單獨使用hf；同時，如果砂巖中含碳酸鹽較多，則鹽酸的