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1、岩石沉积岩如碎屑岩、碳酸盐岩等岩浆岩如花岗岩、玄武岩等如大理岩、片麻岩等变质岩沉积岩层碎屑岩储集层碳酸盐岩储集层我国大部分油田波斯湾盆地华北古潜山油田第一章储层岩石的物理性质1储层岩石第一章储层岩石的物理性质粒度组成比面孔隙度渗透率饱和度胶结物2砂粒的大小、形状、排列方式、胶结物的数量、性质及其胶结方式都将影响到岩石的孔渗特性。性质不同、形状各异、大小不等岩石的骨架砂粒胶结物砂粒间未被胶结物或固体物质充填的空间孔隙性质不同,分布各异第一节储层岩石的粒度组成和比面3第一节储层岩石的粒度组成和比面图1-2-2球粒呈立方体和菱面体排列(
2、a)立方体-最宽敞(b)菱面体-最紧密图1-2-3立方体填集(两种颗粒尺寸)Φ≈12.5%4第一节储层岩石的粒度组成和比面储集岩的孔隙、喉道形态(三维)51.岩石的粒度组成1.1砂岩粒度组成的概念及测定方法粒度:岩石颗粒的大小。用其直径来表示(单位mm或μm)。粒级:按砂粒大小范围所分的组。粒级划分泥(粘土)粉砂砂砾细粉砂粗粉砂细砂中砂粗砂细砾中砾粗砾巨砾颗粒直径(mm)<0.010.05~0.010.1~0.050.25~0.10.5~0.251~0.510~1100~101000~100>10006粒度组成是指构成砂岩的各种大
3、小不同颗粒所占的比例,通常用质量百分数表示。测定方法薄片筛析沉降较大直径的砂粒组成中小直径的砂粒组成>0.05mm粒径小于0.05mm以下颗粒78将岩石洗油、烘干、称质量、解析、过套筛、分筛称质量、计算。基本做法:套筛的筛孔以毫米直接表示筛孔孔眼大小以每英寸长度上的孔数表示目或号(1)筛析法或通过最小筛孔的筛子(最细一层筛子,400目或37μm孔径)的颗粒采用沉降法进行分析。910斯托克(C.J.Stokes)公式:原理在合适的介质中测定颗粒在外力场作用下的沉降速度,间接确定颗粒的粒度组成。颗粒直径为10~50μm;v—直径为d的
4、颗粒在密度为ρ的液体中的沉降速度,cm/s;d—颗粒直径,cm;ρg——颗粒密度,g/cm3;μ—液体的运动粘度,cm2/s;ρl——液体的密度,g/cm3;g——重力加速度,980cm/s2。适用条件颗粒的重量浓度不应超过1%。(2)沉降法11注意:斯托克公式假设:①颗粒坚硬,并具有光滑的球形表面;②在粘性和不可压缩液体中颗粒的运动相当缓慢,且距离容器壁及底为无穷远;③颗粒沉降应以恒速进行;④在运动着的颗粒与分散介质之间介面上,不发生滑动等。12注意:因此,该公式有一定的使用范围。研究表明,当颗粒直径为10~50μm时,实测值具
5、有足够的精度。此外,颗粒的浓度对颗粒在分散液中下沉速度影响较大,为保证颗粒在沉降时呈单粒分散下沉,在测定时要求岩石颗粒在悬浮液中的重量浓度不得超过1%。13——i级颗粒的平均直径,mm;Di——i级颗粒直径的上限,mm;di+1——i级颗粒直径的下限,mm。各粒级的平均直径:1.2.粒度组成分析数据处理方法1.颗粒直径d的计算法142.粒度组成的表示方法及分布规律1)粒度组成分布曲线2)粒度组成累积分布曲线15尖峰越高,粒度组成越均匀曲线越陡,粒度组成越均匀16①岩石的不均匀系数α:累计分布曲线上某两个质量百分数所对应的颗粒直径之
6、比值。不均匀系数小于2的岩石,可视为均质岩石。α值大于1;α值越接近于1,则表明粒度组成越均匀;一般储层岩石的不均匀系数在1~20之间;3)粒度参数的评价指标17②分选系数s特拉斯克(P.D.Trask)公式:以累计质量25%,50%和75%三个特征点,将累计分布曲线划分为四段。具体作法:d25—累计分布曲线上,累计质量为25%处对应的粒级直径。S—分选系数;d75—累计分布曲线上,累计质量为75%处对应的粒级直径;S>4.5分选差特拉斯克(Trask)规定:S=1~2.5分选好S=2.5~4.5分选中等182.砂岩定名1.3.粒
7、度分析资料的应用粒级砾砂粒砂泥粘土粗砂中砂细砂粗粒砂细粒砂颗粒直径(mm)>1.001.0~0.50.5~0.250.25~0.10.1~0.050.05~0.01<0.01(1)1-0.01mm一般。(2)0.1-0.5mm好。(3)<0.01mm非。1.判断储层优劣砂粒直径d:193.岩相分布及油层非均质性4.采油工艺防砂筛管设计,井底防砂设备的选择202岩石的比面1.比面的定义单位体积岩石内孔隙的总内表面积或者单位体积岩石内骨架的内总表面积,即:S-岩石比面,cm2/cm3或1/cm;A-岩石颗粒的总表面积或岩石孔隙的总内表
8、面积,cm2;V-岩石外表体积(或视体积),cm3.212.比面的分析方法1)实验测定法2)利用粒度组成计算22岩石比面的测定方法Kozeny-Carman方程(1927):式中Sb——以岩石骨架体积为基数的比面,cm2/cm3;φ——岩心的孔隙度