储层岩石的物理性质

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1、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一、岩石的粒度组成岩石是性质不同、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。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。第一节储层岩石的粒度组成和比面3.粒度组成的表示方法目前矿场上通常以粒度组成分布曲线和粒度组成累计分布曲线表示。此图可以分析颗粒的大小。此图尖峰越高，表示粒度分布越均匀。反之，则表示粒度分布不均匀。尖峰所在横坐标表示含量最多的颗粒直径大小。第一节储层岩石的粒度组成和比面

2、图2-2粒度组成累计分布曲线此图可以分析颗粒分布的均匀程度。图中曲线越陡直，表示粒度分布越均匀。反之，则表示粒度分布不均匀。第一节储层岩石的粒度组成和比面二、砂岩的胶结类型储层岩石的胶结物是除碎屑颗粒以外的化学沉淀物质，一般是结晶的与非结晶的自生矿物，在砂岩中含量小于50％，它对岩石颗粒起胶结作用，使之变成坚硬的岩石。胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况以及与碎屑颗粒的接触关系。它通常取决于胶结物的成分和含量的多少、生成条件以及沉积后的一系列变化等因素。胶结方式可分为基底胶结，孔隙胶结及接触胶结。第一节储层岩石的粒度组成和比面二、砂岩的胶结类型1.基底胶结胶

3、结物含量最高。碎屑颗粒孤立地分布于胶结物之中，彼此不接触或少有接触。由于胶结物与碎屑颗粒同时沉积，故称原生胶结，胶结强度很高。孔隙类型全为胶结物内的微孔，其储油、气物性很差。2.孔隙胶结胶结物含量不多，充填于颗粒之间的孔隙中颗粒呈支架状接触。胶结物多是次生的，分布不均匀，多充填于大的孔隙中，胶结强度次于基底胶结。第一节储层岩石的粒度组成和比面3.接触胶结胶结物含量很少，一般小于5%，仅分布于颗粒相互接触的地方，颗粒呈点状或线状接触，胶结物多为原生或碎屑风化物质，最常见者为泥质。此种胶结的储油物性最好。大庆油田属于这种胶结。岩石孔隙度大于25%，渗透率从几十

4、个毫达西到几个达西。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：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。设岩石为等直径d的球形颗粒组成，每颗颗粒的表面积为：体积应为从而单位体积岩石中的颗粒总数N则为显然，单位体积岩石中全部颗粒总表面积，

5、及比面S为：又假设单位体积岩石中孔隙总体积为Φ，则该岩石中颗粒所占的体积Vs为：真实岩石面积的直径彼此不等，可采用加权平均法求得此面，即：式中di—第i组分的颗粒平均直径；Gi—第i组分的颗粒质量分数，由颗粒组成分析给出。由于砂岩颗粒不完全为球形，为了让计算值更接近实际情况，引入校正系数c，即：第二节储层岩石的孔隙度及压缩系数一、岩石的孔隙度孔隙：岩石中存在的未被固态物质填满的空间。1.孔隙度的定义定义：指岩石中孔隙体积Vp（或岩石中未被固体物质充填的空间体积）与岩石总体积Vf的比值。储层的孔隙度越大，能容纳流体的数量就越多，储集性能就越好。第二节储层岩石

6、的孔隙度及压缩系数2.孔隙分类（1）按孔隙大小和在渗流当中所起的作用不同，可分为a.超毛管孔隙孔径>0.5mm或裂缝宽度>0.25mm，在此类孔隙中，流体在重力作用下可自由流动。岩石中的大裂缝、溶洞及未胶结或胶结疏松的砂层孔隙多属此类。第二节储层岩石的孔隙度及压缩系数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

7、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2.孔隙分类（2）按连通状况分：连通孔隙（敞开孔隙）；不连通孔隙（封闭孔隙）。（3）按流动情况分：有效孔隙，无效孔隙。3.不同孔隙度的概念（1）岩石的孔隙度（绝对孔隙度）：岩石的总孔隙体积Vp与岩石的表观体积Vf之比。第二节储层岩石的孔隙度及压缩系数有效孔隙度用于评价油层特性，计算储量及饱和度。3.不同孔隙度的概念（2）岩石的有效孔隙度：岩石的有效孔隙体积Ve与岩石的表观体

8、积Vf之比。（3）岩石的流动孔隙度φL：指在含油岩石中，油能在其内