储层岩石的物理性质
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。
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: A d 2
体积应为
W 1 d 3
6
又假设单位体积岩石中孔隙总体V 1 s
从而单位体积岩石中的颗粒总数N则为
N
V s
61
0
0.1
0.2
0.3
颗粒直径,毫米
图 2-1粒 度 组 成 分 布 曲 线
第一节 储层岩石的粒度组成和比面
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。
图2-2 粒度组成累计分布曲线
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。
三者之间的关系:φp>φe>φL。
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:
S
6c1
G i
d
i
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。
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:
S A V
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
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。
中,分子间引力很大,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。
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
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。
一、岩石的粒度组成
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。
W d 3
显然,单位体积岩石中全部颗粒总表面积,及比面S为:
S N A 61
d
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:
S
G i
S i
61
G i
d
i
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。
有效孔隙度用于评价油层特性,计算储量及饱和度。
(3)岩石的流动孔隙度φL:指在含油岩石中,油能 在其内流动的孔隙体积VL与岩石的表观体积Vf之比。
V /V
L
L
f
第二节 储层岩石的孔隙度及压缩系数
流动孔隙度不仅排除了死孔隙,亦排除了那些为 毛管力所束缚的液体所占有的孔隙体积,还排除了岩 石颗粒表面上液体薄膜的体积。流动孔隙度与地层中 的压力梯度和流体的性质有关。流动孔隙度在数值上 是不确定的,但在油田开发分析中,具有一定的实际 价值。
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%,渗透率从几十个毫达西到几个达西。
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。
V /V
p
pf
第二节 储层岩石的孔隙度及压缩系数
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
岩石的表观体积Vf之比。
e
V /V
e
f
Ve Vp V无效 V无效 V死 V微毛管 V微毛管包围
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
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
重量(%)
累计分布曲线表示。
70 60 50 40 30 20 10
0
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。