巖石的粒組成和比面

第一節(jié)巖石的粒度組成和比面一、巖石的粒度組成1、定義:構(gòu)成巖石的各種大小不同的顆粒含量，用重量百分?jǐn)?shù)表示。

2、分析方法:

常用的砂巖粒度組成分析方法有：

A、篩析法(D>0.05mm)B、沉降法(0.0015<D<0.05mm)C、光學(xué)法(D<0.0015mm)

第1頁/共16頁第一頁，共17頁。A篩析法(D>0.05mm)a、將篩子由粗到細(xì)疊放并固定在篩分機(jī)上,對(duì)已破碎和分解的巖石顆粒進(jìn)行篩析,記錄每個(gè)篩子上顆粒的質(zhì)量.b、篩孔的大小表示有mm和目?jī)煞N.c、相鄰兩級(jí)篩孔孔眼大小的級(jí)差為或d、一套篩子共25級(jí)

震動(dòng)篩分機(jī)示意圖第2頁/共16頁第二頁，共17頁。B沉降法(D<0.05mm)測(cè)定原理:顆粒直徑的平均值處理:

顆粒直徑顆粒密度液體直徑液體運(yùn)動(dòng)粘度顆粒沉降速度第3頁/共16頁第三頁，共17頁。3、粒度組成表示方法:

A、表格法

B、圖形法

巖樣號(hào)D(mm)0.42-0.297

0.297-0.210

0.210-0.149

0.149-0.074

0.074-0.05

0.05-0.01

<0.01

12.684.466.5270.810.401.483.820.441.92

3.4667.02

11.28

13.8

3.36

粒度組成分布曲線

粒度組成累積分布曲線

顆粒直徑，mm質(zhì)量百分比，%第4頁/共16頁第四頁，共17頁。4、粒度參數(shù):

A、不均勻系數(shù)

B、分選系數(shù)

C、標(biāo)準(zhǔn)偏差

σ越小巖石分選性越好α=1~20α越接近1粒度分布越均勻S

=1~2.5分選好S

=2.5~4.5分選中等S

>4.5分選差第5頁/共16頁第五頁，共17頁。5、平均粒度:

A、粒度中值d50

B、粒度平均值dm

第6頁/共16頁第六頁，共17頁。二、巖石的比面1、定義:單位體積的巖石內(nèi)巖石骨架的總表

面積或單位體積巖石內(nèi)孔隙總內(nèi)表

面積。

單位：cm2/cm3

m2/m3

mm2/mm3

粗砂巖（1～0.5mm）

<950cm2/cm3

細(xì)砂巖（0.25～0.125）

950～2300cm2/cm3

粉砂巖（0.0625～0.0039）

>2300cm2/cm3

可以看出:砂巖的比面是很大的，而且它的大小，對(duì)流體在巖石孔隙中的流動(dòng)具有明顯的影響，如表面現(xiàn)象、吸附、流動(dòng)阻力等.這也是油田為何采收率總不是很高的原因所在.

第7頁/共16頁第七頁，共17頁。2、比面的三種表示:

三者間的關(guān)系:

第8頁/共16頁第八頁，共17頁。3、比面的確定方法:

(1)、根據(jù)粒度組成估算比面

A、設(shè)多孔巖石是由等半徑的球形顆粒所組

成，則每一粒砂子的表面積為:

每一粒砂子的體積:

如果單位體積巖石中，孔隙總體積為φ，

則該巖石中顆粒所占體積為:

Vs=1-φ

那么單位體積內(nèi)巖石的顆粒總數(shù)為:第9頁/共16頁第九頁，共17頁。單位體積中巖石顆?？偙砻娣e應(yīng)為:

式中：

d——砂粒的直徑

s——比面

φ——孔隙率B、如果砂巖顆粒為非等直徑，則要進(jìn)行粒度分析,設(shè)粒度組成分析資料如下:

粒徑為d1’～d1”重量百分?jǐn)?shù)占G1%

粒徑為d2’～d2”重量百分?jǐn)?shù)占G2%

粒徑為dn’～dn”重量百分?jǐn)?shù)占Gn%

第10頁/共16頁第十頁，共17頁。那么，巖石中每一種粒徑顆粒的比面為:因此，總表面積為:

校正系數(shù)C=1.2～1.4

第11頁/共16頁第十一頁，共17頁。(2)、流動(dòng)實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)原理:

Sr——以巖石顆粒體積為基礎(chǔ)的比面，cm2/cm3

φ——巖石的孔隙度

A——巖石的橫截面積，cm2L——巖石長(zhǎng)度，cmQ——通過巖心的空氣流量，cm3/s

μ——室溫下空氣的粘度，泊

H——巖心兩端的壓差，厘米水柱

第12頁/共16頁第十二頁，共17頁。實(shí)驗(yàn)裝置:

馬略特瓶開關(guān)量筒巖心夾持器巖心U型壓力計(jì)漏斗第13頁/共16頁第十三頁，共17頁。(3)、統(tǒng)計(jì)法

S——以巖石外觀體積為基礎(chǔ)的比面

φ——巖石的孔隙度

m——圖片的放大倍數(shù)

L——針長(zhǎng)

C——針與周邊相交的次數(shù)

h——針的端點(diǎn)落在孔隙內(nèi)部的次數(shù)

(4)、吸附法因?yàn)槲搅颗c吸附表面成正比，通過測(cè)量某種氣體在通過巖樣前后的濃度變化值可以確定出該巖樣的比面。

第14頁/共16頁第十四頁，共17頁。(5)、澤烈金法

S——以巖石外觀體積為基礎(chǔ)的比面

Q——?dú)怏w通過巖心的流量

M——?dú)怏w分子量

T——絕對(duì)溫度

(6)、根據(jù)巖石的其它物性參數(shù)計(jì)算

巖石滲透率第15頁/共16頁第十五頁，共17頁。感謝您的觀看！第16頁/共16頁第十六頁，共17頁。內(nèi)容總結(jié)第一節(jié)巖石的粒度組成和比面。B、沉降法(0.0015<D<0.05mm)。第1頁/共16頁。