油藏物理-第六章ppt课件.ppt

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1、《油藏物理》课程油藏物理第二篇储层岩石的物理特性第六章储层岩石的流体渗透性一、砂岩的粒度组成孔隙度(porosity)评价储层的储集性;饱和度(saturation)评价储层中的含油气性如何描述岩石让流体通过的能力？Q与哪些因素有关？Q1、Q2哪个更大？问题液体渗流与气体渗流的异同？渗透率(permeability)表征岩石让流体通过的能力。它是油气田开发、油藏工程动态分析的关键储层物性参数LP1P2Q1Q2AA第六章储层岩石的流体渗透性本章内容达西定律及岩石绝对渗透率气测渗透率及气体滑脱效应影响岩石渗透率的影响因素岩石绝对渗

2、透率的实验室测定岩石绝对渗透率的估算第六章储层岩石的流体渗透性本节重点：Darcy公式及其单位制体系绝对渗透率定义及测定条件气测渗透率实验流程及其计算公式分析气体滑脱效应对气测渗透率的影响及其修正方法本节难点：气测渗透率计算公式的推导分析气体滑脱效应对气测渗透率的影响及其修正方法第六章储层岩石的流体渗透性达西定律描述流体在多孔介质中的宏观流动规律，是油气藏工程计算的核心定律1.Darcy实验及达西定律装置：如图条件：单相流目的：考察影响流量的因素一、达西定律及岩石绝对渗透率Darcy通过实验发现：(1)水通过等粒径填砂柱时，水流量

3、Q：与砂柱截面积A成正比与砂柱两端进出口压差△P成正比与砂柱长度L成反比与流体粘度μ成反比(流体不同时)(2)改变填砂柱的粒径，则流体流量不同，引入比例系数K建立Darcy定律一、达西定律及岩石绝对渗透率达西定律单位时间内流体通过多孔介质的流量Q与加在多孔介质两端的压力差△P和介质的截面积A成正比，与多孔介质长度L和流体粘度μ成反比当其他条件相同时，粒径不同其流量也不同比例系数，达西(D)，称其为多孔介质的渗透率只与多孔介质结构有关，而与流体性质无关K大→Q大，岩石允许流体通过的能力大K可定量评价岩石渗透性的大小一、达西定律及岩石

4、绝对渗透率一、达西定律及岩石绝对渗透率注意：矿场用混合单位制，即：△p用atm，不用MPa(1atm＝0.0981MPa≈0.1MPa)（混合制）Darcy定律是流体渗流的基本定律Darcy定律对单相和多相渗流都适用Darcy定律适用于松散砂柱、胶结砂岩及其它多孔介质中流体渗流公式中系数K只与多孔介质结构有关，而与流体性质无关，称其为多孔介质的渗透率Darcy定律的前提是假定：1）流体和岩石之间不发生物理一化学反应；2）岩石孔隙中只存在一种流体。在对一个区域或油层来评价渗透率时，不能仅仅考虑在一个点上所得的渗透率，因为岩石的渗透率

5、还与水的流动方向、沉积特征以及岩性等有关。渗透率具有方向性。垂直方向和水平方向的渗透率也由于颗粒填集方式而不相同。一、达西定律及岩石绝对渗透率2.岩石绝对渗透率K(permeability)不与岩石发生任何物理化学反应的不可压缩流体，100%饱和岩心后，在线性渗流条件下测得的岩石渗透率为岩石的绝对渗透率注意单位(1)岩石绝对渗透率K的单位岩石K法定计量单位：D（达西）矿场常用mD（毫达西），1D＝1000mD★储层岩石的渗透率一般为5～1000mD问题：K与Q、△P、A、L、μ是否有关？一、达西定律及岩石绝对渗透率→K与Q成线性：

6、K大→Q大，岩石允许流体通过的能力大；→K可定量评价岩石渗透性的大小。(2)1D的物理意义在长度L＝1cm，截面积A＝1cm2的岩心中，粘度为1cP的流体在1atm的压差下流过岩心流量Q＝1cm3/s时，称岩石渗透率为1D（达西）1D＝1μm2，岩石K具“面积”因次3.使用达西定律的流速条件渗流速度：由达西方程v为达西速度或渗流速度，是假设过水断面处处有流体通过时的平均速度，单位cm/s真实速度：据→△P与Q为线性关系→Darcy定律是线性渗流3.使用达西定律的流速条件图中△P＞△Pmax时→Q～△P为非线性，不满足Darcy公式

7、的比例关系使用条件：流体为线性渗流，其渗流速度＜临界流速vc＜线性渗流的判断方法＞作图法：Q—△P为过原点直线，则为线性流雷诺数Re法据卡佳霍夫公式：一般砂岩储层的临界Rec为0.2－0.3实际Re＜Rec，则为线性流动（层流）1、岩石绝对渗透率的测定条件不与岩石发生任何物理化学反应的不可压缩流体，100%饱和岩心后，在线性渗流条件下测得的岩石渗透率为岩石的绝对渗透率流体与岩石性质稳定，不发生任何物理化学反应；单相不可压缩流体稳定渗流；流量与压差之间成线性关系（保持线性渗流）岩石的绝对渗透率是岩石的固有性质，与测定条件无关只有严格

8、满足上述三个条件测得渗透率才为岩石绝对渗透率二、岩石绝对渗透率的测定原理注意：理论上：油、气、水都可作K的测定流体实际上：除线性流动条件外，其它条件在实验室条件下难以严格满足。例如：油测时，物理吸附→孔隙表面形成油膜→孔隙空间↓→岩石K↓水测时，水