油层物理幻灯片.ppt

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1、油油层层物物理理第1页，共40页，编辑于2022年，星期日油气资源现状及地位油气资源现状及地位o从世界范围来看，从世界范围来看，20092009年石油总产量为年石油总产量为35.2535.25亿吨，较亿吨，较20082008年的年的36.4136.41亿吨减少亿吨减少3.2%3.2%。oo目前全世界生产石油的国家和地区共有目前全世界生产石油的国家和地区共有目前全世界生产石油的国家和地区共有目前全世界生产石油的国家和地区共有80808080多个，多个，多个，多个，2009200920092009年世界主要国家石油产量年世界主要国家石油产量年世界主要国家石油产量年世界主要国家石油产量排名：排名：排

2、名：排名：o俄罗斯4.964.96亿吨亿吨1 1o沙特阿拉伯4.124.12亿吨亿吨22o美国2.672.67亿吨亿吨3 3o中国1.89 亿吨亿吨4 4o伊朗1.86亿吨亿吨5 2009年世界主要国家石油剩余探明可采储量：沙特阿拉伯以年世界主要国家石油剩余探明可采储量：沙特阿拉伯以359.5亿吨亿吨的可采储量继续居于首位，其次是加拿大、伊朗、伊拉克、科的可采储量继续居于首位，其次是加拿大、伊朗、伊拉克、科威特和委内瑞拉等国。威特和委内瑞拉等国。中国的剩余探明可采储量为中国的剩余探明可采储量为27.9亿吨亿吨，较，较2008年的年的21.9亿吨增长亿吨增长27.2%。第2页，共40页，编辑于2

3、022年，星期日第3页，共40页，编辑于2022年，星期日第4页，共40页，编辑于2022年，星期日 油藏物理油藏物理 绪论绪论一、学科概述一、学科概述油层物理学：是以油气层为研究对象，用物理和物理化学的观点研究与石油地质、油气田开发有关的物理和物理化学现象的科学。为准确地认识油气藏、能动地改造油气藏、高效地开发油气藏提供可靠的基础参数和解释油气的微观渗流机理。第5页，共40页，编辑于2022年，星期日 油油藏藏物物理理 绪绪论论绪绪论论二二.油层物理的研究对象和内容油层物理的研究对象和内容研究内容：研究内容：研究内容：研究内容：n n油层的特性油层的特性油层的特性油层的特性n n油层中流体的

4、特性油层中流体的特性油层中流体的特性油层中流体的特性n n流体的运动规律流体的运动规律流体的运动规律流体的运动规律微观渗流机理微观渗流机理微观渗流机理微观渗流机理研究对象：研究对象：研究对象：研究对象：n n油气层中的油气层中的油气层中的油气层中的油、气油、气油、气油、气流体流体流体流体n n油气油气油气油气储层储层储层储层油气流动的容器和环境油气流动的容器和环境油气流动的容器和环境油气流动的容器和环境 第6页，共40页，编辑于2022年，星期日 油油藏藏物物理理 绪绪论论绪绪论论三三.学科发展学科发展起源：起源：增加油气产量，有效地开发油气田。增加油气产量，有效地开发油气田。n n19491

5、949年，美国麦斯盖特著采油物理原理年，美国麦斯盖特著采油物理原理年，美国麦斯盖特著采油物理原理年，美国麦斯盖特著采油物理原理 从油气水生产资料上升到理论；从油气水生产资料上升到理论；从油气水生产资料上升到理论；从油气水生产资料上升到理论；n n19561956年，前苏联卡加霍夫著油层物理基础年，前苏联卡加霍夫著油层物理基础年，前苏联卡加霍夫著油层物理基础年，前苏联卡加霍夫著油层物理基础 使油层物理从采油工程中独立出来；使油层物理从采油工程中独立出来；使油层物理从采油工程中独立出来；使油层物理从采油工程中独立出来；n n19601960年，斯坦丁著地下油气相态特征年，斯坦丁著地下油气相态特征年

6、，斯坦丁著地下油气相态特征年，斯坦丁著地下油气相态特征 引入物理化学观点、理论；引入物理化学观点、理论；引入物理化学观点、理论；引入物理化学观点、理论；n n19771977年，卡加霍夫等著油气层物理学年，卡加霍夫等著油气层物理学年，卡加霍夫等著油气层物理学年，卡加霍夫等著油气层物理学 增加孔隙结构等新的研究内容。增加孔隙结构等新的研究内容。增加孔隙结构等新的研究内容。增加孔隙结构等新的研究内容。第7页，共40页，编辑于2022年，星期日 油油藏藏物物理理 绪绪论论绪绪论论四、课程主要内容、安排及要求四、课程主要内容、安排及要求1.1.课程内容和安排课程内容和安排n n讲授内容：讲授内容：讲授

7、内容：讲授内容：第一章第一章第一章第一章 储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性储层岩石的物理特性 第二章第二章第二章第二章 储层流体的物理特性储层流体的物理特性储层流体的物理特性储层流体的物理特性 第三章第三章第三章第三章 多相流体的渗流机理多相流体的渗流机理多相流体的渗流机理多相流体的渗流机理n n实验内容：实验内容：实验内容：实验内容：岩石比面测定岩石比面测定岩石比面测定岩石比面测定 岩石孔隙度测定岩石孔隙度测定岩石孔隙度测定岩石孔隙度测定 岩石渗透率测定岩石渗透率测定岩石渗透率测定岩石渗透率测定 储层流体饱和度测定储层流体饱和度测定储层流体饱和度测定储层流体饱和度测定

8、毛管压力曲线的测定毛管压力曲线的测定毛管压力曲线的测定毛管压力曲线的测定第8页，共40页，编辑于2022年，星期日 油油藏藏物物理理 绪绪论论绪绪论论2.2.课程特点和要求课程特点和要求n n课程特点：课程特点：课程特点：课程特点：专业术语多、概念多专业术语多、概念多专业术语多、概念多专业术语多、概念多 实验方法和实验技术知识多实验方法和实验技术知识多实验方法和实验技术知识多实验方法和实验技术知识多 涉及的其它基础学科知识多涉及的其它基础学科知识多涉及的其它基础学科知识多涉及的其它基础学科知识多n n要求：要求：要求：要求：牢固掌握油层物理的基本理论牢固掌握油层物理的基本理论牢固掌握油层物理的

9、基本理论牢固掌握油层物理的基本理论 牢固掌握油层物理的基本技能（实验、计算）牢固掌握油层物理的基本技能（实验、计算）牢固掌握油层物理的基本技能（实验、计算）牢固掌握油层物理的基本技能（实验、计算）初步掌握科学地观察、分析油气田开发中的物理化学初步掌握科学地观察、分析油气田开发中的物理化学初步掌握科学地观察、分析油气田开发中的物理化学初步掌握科学地观察、分析油气田开发中的物理化学现象的研究方法现象的研究方法现象的研究方法现象的研究方法第9页，共40页，编辑于2022年，星期日 油油藏藏物物理理 绪绪论论绪绪论论3.3.参考资料参考资料n n洪世铎编，油层物理基础，石油工业出版社洪世铎编，油层物理

10、基础，石油工业出版社洪世铎编，油层物理基础，石油工业出版社洪世铎编，油层物理基础，石油工业出版社 n n罗蛰潭主编，油层物理，地质出版社罗蛰潭主编，油层物理，地质出版社罗蛰潭主编，油层物理，地质出版社罗蛰潭主编，油层物理，地质出版社n n张博全等，油（气）层物理，中国地质大学张博全等，油（气）层物理，中国地质大学张博全等，油（气）层物理，中国地质大学张博全等，油（气）层物理，中国地质大学n n与油气开发相关的各种刊物与油气开发相关的各种刊物与油气开发相关的各种刊物与油气开发相关的各种刊物n n要求：要求：要求：要求：明确的学习目的、端正的学习态度；明确的学习目的、端正的学习态度；明确的学习目的

11、、端正的学习态度；明确的学习目的、端正的学习态度；课程学习做到四认真课程学习做到四认真课程学习做到四认真课程学习做到四认真看书、听讲、记笔记、完成作业；看书、听讲、记笔记、完成作业；看书、听讲、记笔记、完成作业；看书、听讲、记笔记、完成作业；通过该课程学习，提高通过该课程学习，提高通过该课程学习，提高通过该课程学习，提高自学能力、综合分析、解决自学能力、综合分析、解决自学能力、综合分析、解决自学能力、综合分析、解决问题的能力、表达能力；问题的能力、表达能力；问题的能力、表达能力；问题的能力、表达能力；第10页，共40页，编辑于2022年，星期日储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质第一章 油藏物

12、理油藏物理第11页，共40页，编辑于2022年，星期日 储储层层岩岩石石的的物物理理性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章问题的提出问题的提出问题的提出问题的提出：n n储层中是否含油气？储层中是否含油气？储层中是否含油气？储层中是否含油气？n n含多少油气？含多少油气？含多少油气？含多少油气？n n所含油气是否容易被采出？所含油气是否容易被采出？所含油气是否容易被采出？所含油气是否容易被采出？评价含油气储层：评价含油气储层：评价含油气储层：评价含油气储层：孔隙性孔隙性孔隙性孔隙性储集空间评价储集空间评价储集空间评价储集空间评价 渗透性渗透性渗透性渗透性流通能力评价流通能力评价流通能力评价流

13、通能力评价 含油气性含油气性含油气性含油气性含油气丰度评价含油气丰度评价含油气丰度评价含油气丰度评价第12页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的物物理理性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1 储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质2 2 储层岩石的孔隙结构及孔隙性储层岩石的孔隙结构及孔隙性3 3 储层岩石的渗透性储层岩石的渗透性4 4 4 4 储层岩石的流体饱和度储层岩石的流体饱和度储层岩石的流体饱和度储层岩石的流体饱和度5 5 岩石的胶结物及胶结类型岩石的胶结物及胶结类型6 6 储层岩石的其他物理性质储层岩石的其他物理性质

14、本章内容本章内容第13页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节 1 储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质储层岩石储层岩石储层岩石储层岩石（以沉积岩为主）（以沉积岩为主）（以沉积岩为主）（以沉积岩为主）碳酸盐岩碳酸盐岩碳酸盐岩碳酸盐岩碎屑岩碎屑岩碎屑岩碎屑岩骨架骨架骨架骨架空隙空隙空隙空隙比面比面比面比面粒度组成粒度组成粒度组成粒度组成孔隙孔隙孔隙孔隙颗粒颗粒颗粒颗粒胶结物胶结物胶结物胶结物n n砂岩中含：砂岩中含：砂岩中含：砂岩中含：砾石、砂、粉砂、泥砾石、砂、粉砂、泥砾

15、石、砂、粉砂、泥砾石、砂、粉砂、泥等碎屑颗粒。粒径为等碎屑颗粒。粒径为等碎屑颗粒。粒径为等碎屑颗粒。粒径为0.1-0.1-2mm2mm的的的的碎屑颗粒称为砂碎屑颗粒称为砂碎屑颗粒称为砂碎屑颗粒称为砂 。n n砂岩：指砂岩：指砂岩：指砂岩：指颗粒颗粒颗粒颗粒经胶结物胶结而成，经胶结物胶结而成，经胶结物胶结而成，经胶结物胶结而成，砂砂砂砂含量含量含量含量5050的陆源碎屑岩。的陆源碎屑岩。的陆源碎屑岩。的陆源碎屑岩。砂岩砂岩砂岩砂岩第14页，共40页，编辑于2022年，星期日第15页，共40页，编辑于2022年，星期日式中：式中：式中：式中：WWi i颗粒含量颗粒含量颗粒含量颗粒含量；w wi i

16、直径为直径为直径为直径为d di i 的那部分的那部分的那部分的那部分颗粒的重量颗粒的重量颗粒的重量颗粒的重量储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节一、岩石的粒度组成一、岩石的粒度组成一、岩石的粒度组成一、岩石的粒度组成1.1.1.1.粒度组成的概念及测定粒度组成的概念及测定粒度组成的概念及测定粒度组成的概念及测定（1 1 1 1）概念）概念）概念）概念粒度组成粒度组成粒度组成粒度组成：指构成砂岩的各种大小颗粒的含量组成。一般以：指构成砂岩的各种大小颗粒的含量组成。一般以：指构成砂岩的各种大小颗粒的含量组成。一般以：指构成砂岩的各种大小颗粒的

17、含量组成。一般以重量百分数表示，即：重量百分数表示，即：重量百分数表示，即：重量百分数表示，即：粒度组成可定量表征岩石颗粒的大小和分布特征。粒度组成可定量表征岩石颗粒的大小和分布特征。第16页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节（22）粒度组成测定）粒度组成测定测定方法测定方法n n筛析法筛析法筛析法筛析法 n n沉降法沉降法沉降法沉降法 n n直接测量法直接测量法直接测量法直接测量法 n n光学、电学、薄片及图象分析法光学、电学、薄片及图象分析法光学、电学、薄片及图象分析法光学、电学、薄片及图象分析法

18、常规岩样（主要）常规岩样（主要）常规岩样（主要）常规岩样（主要）极小颗粒岩样（辅助）极小颗粒岩样（辅助）极小颗粒岩样（辅助）极小颗粒岩样（辅助）极大颗粒岩样（辅助）极大颗粒岩样（辅助）极大颗粒岩样（辅助）极大颗粒岩样（辅助）数量少、颗粒小、固结岩样等特殊岩样数量少、颗粒小、固结岩样等特殊岩样数量少、颗粒小、固结岩样等特殊岩样数量少、颗粒小、固结岩样等特殊岩样方法选择：方法选择：方法选择：方法选择：依据颗粒大小和岩石致密程度。依据颗粒大小和岩石致密程度。依据颗粒大小和岩石致密程度。依据颗粒大小和岩石致密程度。第17页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第

19、第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节测定原理测定原理测定原理测定原理筛析法原理筛析法原理筛析法原理筛析法原理分离：分离：分离：分离：称量：称量：称量：称量：计算：计算：计算：计算：用用用用振振振振动动动动筛筛筛筛将将将将粉粉粉粉碎碎碎碎的的的的岩岩岩岩样样样样分分分分离离离离成成成成不不不不同同同同粒粒粒粒径径径径（d di i）范范范范围围围围的的的的颗颗颗颗粒；粒；粒；粒；用天平称出各筛中颗粒重量；用天平称出各筛中颗粒重量；用天平称出各筛中颗粒重量；用天平称出各筛中颗粒重量；按按按按 算算算算出出出出各各各各筛筛筛筛中中中中颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的百百百百分分分分含含含含量量量量

20、，即即即即得得得得岩岩岩岩石石石石粒度组成。粒度组成。粒度组成。粒度组成。第18页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节沉降法原理沉降法原理沉降法原理沉降法原理岩石颗粒大小不同，其在液体中的沉降速度岩石颗粒大小不同，其在液体中的沉降速度岩石颗粒大小不同，其在液体中的沉降速度岩石颗粒大小不同，其在液体中的沉降速度v v不同。通过测定各颗粒的沉降不同。通过测定各颗粒的沉降不同。通过测定各颗粒的沉降不同。通过测定各颗粒的沉降速度速度速度速度v v，据斯托克公式可计算颗粒大小：，据斯托克公式可计算颗粒大小：，据斯托

21、克公式可计算颗粒大小：，据斯托克公式可计算颗粒大小：颗粒粒径：颗粒粒径：颗粒粒径：颗粒粒径：式中：式中：式中：式中：g g g g液体运动粘度，液体运动粘度，液体运动粘度，液体运动粘度，cmcm2 2/s/s；g g重力加速度，重力加速度，重力加速度，重力加速度，cm/scm/s2 2 ；r r r rs s颗粒密度，颗粒密度，颗粒密度，颗粒密度，g/cm g/cm3 3 ；r r r rL L液体密度，液体密度，液体密度，液体密度，g/cmg/cm3 3 。此公式有一定的应用范围，研究表明：当颗粒直径在此公式有一定的应用范围，研究表明：当颗粒直径在此公式有一定的应用范围，研究表明：当颗粒直径

22、在此公式有一定的应用范围，研究表明：当颗粒直径在1050um1050um时，测定值有时，测定值有时，测定值有时，测定值有足够的精度。足够的精度。足够的精度。足够的精度。同时，用沉降法分析时，岩石颗粒的质量分数不应超过同时，用沉降法分析时，岩石颗粒的质量分数不应超过同时，用沉降法分析时，岩石颗粒的质量分数不应超过同时，用沉降法分析时，岩石颗粒的质量分数不应超过1%1%。第19页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节测定结果测定结果粒度组成测定结果分析表粒度组成测定结果分析表第20页，共40页，编辑于2022年

23、，星期日平均粒径计算：平均粒径计算：平均粒径计算：平均粒径计算：储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节粒度组成平均粒径的计算粒度组成平均粒径的计算筛析测出的粒径代表某粒径范围内所有颗粒的平均大小，筛析测出的粒径代表某粒径范围内所有颗粒的平均大小，筛析测出的粒径代表某粒径范围内所有颗粒的平均大小，筛析测出的粒径代表某粒径范围内所有颗粒的平均大小，即平均粒径即平均粒径即平均粒径即平均粒径。式中：式中：式中：式中：粒级粒级粒级粒级i i的颗粒平均粒径；的颗粒平均粒径；的颗粒平均粒径；的颗粒平均粒径；d di i、d di i”与粒级与粒级与粒级与粒

24、级 i i 相邻的前后两层筛子的相邻的前后两层筛子的相邻的前后两层筛子的相邻的前后两层筛子的 孔眼直径。孔眼直径。孔眼直径。孔眼直径。第21页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节2.2.粒度组成的表示粒度组成的表示粒度组成的表示粒度组成的表示n n数字列表数字列表数字列表数字列表did1d2d3d4d5d6di0.0100.0500.1000.2500.5001.0000.0170.0670.1430.3330.667Wi4.5010.1026.3050.158.95Wi4.5014.640.991.11

25、00.0n n作图法作图法作图法作图法 粒度组成分布曲线粒度组成分布曲线粒度组成分布曲线粒度组成分布曲线 粒度组成累积分布曲线粒度组成累积分布曲线粒度组成累积分布曲线粒度组成累积分布曲线 求粒度参数求粒度参数求粒度参数求粒度参数第22页，共40页，编辑于2022年，星期日 储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节曲线越陡，岩石颗粒越均匀曲线越陡，岩石颗粒越均匀曲线越陡，岩石颗粒越均匀曲线越陡，岩石颗粒越均匀曲线峰越尖，岩石颗粒越均匀曲线峰越尖，岩石颗粒越均匀曲线峰越尖，岩石颗粒越均匀曲线峰越尖，岩石颗粒越均匀第23页，共40页，编辑于2022年

26、，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节曲线位置不同，岩石平均粒径不同曲线位置不同，岩石平均粒径不同曲线位置不同，岩石平均粒径不同曲线位置不同，岩石平均粒径不同 粒度组成曲线可定性表征岩石颗粒的分布特征。粒度组成曲线可定性表征岩石颗粒的分布特征。粒度组成曲线可定性表征岩石颗粒的分布特征。粒度组成曲线可定性表征岩石颗粒的分布特征。第24页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节3.3.粒度参数粒度参数 粒度组成特征的定量评价粒度组成特征的定量评价粒度组成

27、特征的定量评价粒度组成特征的定量评价评价颗粒分布的均匀程度评价颗粒分布的均匀程度评价颗粒分布的均匀程度评价颗粒分布的均匀程度n n不均匀系数不均匀系数不均匀系数不均匀系数 a a a an n分选系数分选系数分选系数分选系数 S Sn n标准偏差标准偏差标准偏差标准偏差 s s s s 第25页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节（1 1 1 1）不均匀系数）不均匀系数）不均匀系数）不均匀系数a a a a评价标准评价标准评价标准评价标准：a a a a 越越越越11，颗粒越均匀，分选越，颗粒越均匀，分选

28、越，颗粒越均匀，分选越，颗粒越均匀，分选越好好好好 不均匀系数不均匀系数不均匀系数不均匀系数a a a a:累积分布曲线上两个重量百分数对应的粒径累积分布曲线上两个重量百分数对应的粒径累积分布曲线上两个重量百分数对应的粒径累积分布曲线上两个重量百分数对应的粒径之比：之比：之比：之比：a a a ad d6060d d1010式中：式中：式中：式中：d d1010累积重量为累积重量为累积重量为累积重量为 10 10 对应的平均粒径对应的平均粒径对应的平均粒径对应的平均粒径 d d6 60 0累积重量为累积重量为累积重量为累积重量为6060 对应的平均粒径对应的平均粒径对应的平均粒径对应的平均粒径

29、 一般储层岩石一般储层岩石a a a a 在在120120之间，之间，a a a a 小于小于2 2的岩石可的岩石可视为均质岩石。视为均质岩石。第26页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节（2 2）分选系数）分选系数）分选系数）分选系数 S S评价标准评价标准评价标准评价标准：（特拉斯克（特拉斯克）S12.52.54.54.5分选分选好好中等中等差差第27页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节（3 3 3 3）标准偏

30、差）标准偏差）标准偏差）标准偏差 s s s s （福克、沃德方法）（福克、沃德方法）（福克、沃德方法）（福克、沃德方法）式中：式中：式中：式中：f f f f i i-log-log2 2 d di i=log=log2 2（1/1/d di i）评价标准评价标准评价标准评价标准：s s s s 越小越小越小越小(越越越越0)0)，颗粒的分选越好。，颗粒的分选越好。，颗粒的分选越好。，颗粒的分选越好。分选等级分选等级分选等级分选等级极好极好极好极好好好好好较好较好较好较好中等中等中等中等差差差差很差很差很差很差极差极差极差极差f f f f0.350.350.354444第28页，共40页，

31、编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节二、岩石的比面二、岩石的比面1.1.比面的概念比面的概念比面比面比面比面：单位体积岩石内，骨架的总表面积；：单位体积岩石内，骨架的总表面积；：单位体积岩石内，骨架的总表面积；：单位体积岩石内，骨架的总表面积；单位体积岩石内，孔隙的总内表面积。单位体积岩石内，孔隙的总内表面积。单位体积岩石内，孔隙的总内表面积。单位体积岩石内，孔隙的总内表面积。S SA AV V式中：式中：式中：式中：S S岩石比面，岩石比面，岩石比面，岩石比面，cmcm2 2cmcm3 3，1 1cmcm；A A颗

32、粒或孔隙总表面积，颗粒或孔隙总表面积，颗粒或孔隙总表面积，颗粒或孔隙总表面积，cmcm2 2；V V岩石外表体积（或视体积）岩石外表体积（或视体积）岩石外表体积（或视体积）岩石外表体积（或视体积）cmcm3 3。（1 1 1 1）定义）定义）定义）定义第29页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节n n用岩石骨架体积用岩石骨架体积用岩石骨架体积用岩石骨架体积V Vs s定义的比面定义的比面定义的比面定义的比面S Ss s：SsAVsn n用岩石孔隙体积用岩石孔隙体积用岩石孔隙体积用岩石孔隙体积V Vp p定

33、义的比面定义的比面定义的比面定义的比面S Sp p：SpAVp 岩石比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度：岩石比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度：岩石比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度：岩石比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度：比面越大，分散程度越大。比面越大，分散程度越大。比面越大，分散程度越大。比面越大，分散程度越大。（2 2 2 2）三种比面的换算）三种比面的换算）三种比面的换算）三种比面的换算S Sf f f f S Sp p（1 1f f f f）S Ss s第30页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1

34、 1节节节节（3 3）比面的实质）比面的实质n n比面是描述岩石骨架（颗粒）分散程度的指标。与粒径相比，比面是描述岩石骨架（颗粒）分散程度的指标。与粒径相比，比面是描述岩石骨架（颗粒）分散程度的指标。与粒径相比，比面是描述岩石骨架（颗粒）分散程度的指标。与粒径相比，比面更直观地反映出了岩石颗粒的分散程度。比面更直观地反映出了岩石颗粒的分散程度。比面更直观地反映出了岩石颗粒的分散程度。比面更直观地反映出了岩石颗粒的分散程度。n n反映单位外表体积岩石中饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。反映单位外表体积岩石中饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。反映单位外表体积岩石中饱和的流体与岩石骨架接触面积的

35、大小。反映单位外表体积岩石中饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。比面越大，吸附阻力越大比面越大，吸附阻力越大比面越大，吸附阻力越大比面越大，吸附阻力越大。n n反映岩石颗粒平均大小。反映岩石颗粒平均大小。反映岩石颗粒平均大小。反映岩石颗粒平均大小。oo8 8个球的表面积：个球的表面积：个球的表面积：个球的表面积：s s88（2R2R）2 2oo立方体体积：立方体体积：立方体体积：立方体体积：V V（4R4R）3 3oo立方体的比面：立方体的比面：立方体的比面：立方体的比面：S Ss/Vs/V 2R2Roo即：即：即：即：S S1 1R R 假设由半径为假设由半径为假设由半径为假设由半径为R R

36、的球按立方体排列组成一个边长为的球按立方体排列组成一个边长为的球按立方体排列组成一个边长为的球按立方体排列组成一个边长为4R4R的的的的多孔介质立方体，则多孔介质立方体，则多孔介质立方体，则多孔介质立方体，则第31页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节n n颗粒大小、分选、形状、排列方式颗粒大小、分选、形状、排列方式颗粒大小、分选、形状、排列方式颗粒大小、分选、形状、排列方式 结构结构结构结构n n胶结物含量胶结物含量胶结物含量胶结物含量 组成组成组成组成 一般，岩石颗粒越小，岩石比面越大。一般，岩石颗粒

37、越小，岩石比面越大。一般，岩石颗粒越小，岩石比面越大。一般，岩石颗粒越小，岩石比面越大。（4 4 4 4）影响岩石比面的因素）影响岩石比面的因素）影响岩石比面的因素）影响岩石比面的因素第32页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节2.2.2.2.比面的测定比面的测定比面的测定比面的测定方法：方法：方法：方法：透过法（直接法）透过法（直接法）透过法（直接法）透过法（直接法）吸附法（间接法）吸附法（间接法）吸附法（间接法）吸附法（间接法）（1 1 1 1）透过法）透过法）透过法）透过法透过法透过法透过法透过法：

38、以高：以高：以高：以高-卡方程为卡方程为卡方程为卡方程为基础，据流体对岩石的透过性基础，据流体对岩石的透过性基础，据流体对岩石的透过性基础，据流体对岩石的透过性求岩石比面。求岩石比面。求岩石比面。求岩石比面。测定流体：测定流体：测定流体：测定流体：常用空气常用空气常用空气常用空气测定公式：测定公式：测定公式：测定公式：第33页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节式中：式中：式中：式中：S S岩石比面，岩石比面，岩石比面，岩石比面，cmcm2 2/cm/cm3 3；f f f f孔隙度，孔隙度，孔隙度，孔隙

39、度，f f；A A岩心截面积，岩心截面积，岩心截面积，岩心截面积，cmcm2 2；L L岩心长度，岩心长度，岩心长度，岩心长度，cmcm；Q Q0 0通过岩心的空气流量，通过岩心的空气流量，通过岩心的空气流量，通过岩心的空气流量，cm cm3 3/s/s；H H空气流量稳定后的压差，空气流量稳定后的压差，空气流量稳定后的压差，空气流量稳定后的压差，cmcm水柱；水柱；水柱；水柱；m m m m室温下空气粘度，室温下空气粘度，室温下空气粘度，室温下空气粘度，0.1Pas0.1Pas；只要测出压差只要测出压差只要测出压差只要测出压差HH和空气流量和空气流量和空气流量和空气流量Q Q0 0，即可用上

40、式算出岩石比面即可用上式算出岩石比面即可用上式算出岩石比面即可用上式算出岩石比面S S。（岩心（岩心（岩心（岩心f f f f 已知，已知，已知，已知，A A、L L可测算；空气可测算；空气可测算；空气可测算；空气m m m m 可查表）可查表）可查表）可查表）第34页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节（2 2）吸附法）吸附法吸附法吸附法：通过测定吸附在岩石表面单层分子的吸：通过测定吸附在岩石表面单层分子的吸附附量间接测算岩石量间接测算岩石比面比面的方法。的方法。测定流体：测定流体：测定流体：测定流体：

41、常用氮、氪、氙等惰性气体。常用氮、氪、氙等惰性气体。常用氮、氪、氙等惰性气体。常用氮、氪、氙等惰性气体。测定原理：测定原理：测定原理：测定原理：低温物理吸附原理。低温物理吸附原理。低温物理吸附原理。低温物理吸附原理。第35页，共40页，编辑于2022年，星期日（1 1 1 1）据孔隙度和渗透率估算）据孔隙度和渗透率估算）据孔隙度和渗透率估算）据孔隙度和渗透率估算 由高采尼方程：由高采尼方程：由高采尼方程：由高采尼方程：（K K与与与与S S关系式）关系式）关系式）关系式）式中：式中：式中：式中：k k高采尼常数（高采尼常数（高采尼常数（高采尼常数（k k2 2t t t t 2 2），），），

42、），t t t t 毛管迂曲度；毛管迂曲度；毛管迂曲度；毛管迂曲度；f f f f孔隙度，孔隙度，孔隙度，孔隙度，f f；K K渗透率，渗透率，渗透率，渗透率，m m m mmm2 2；S S比面比面比面比面.若取若取若取若取t t t t 1.41.4，则比面估算式为：，则比面估算式为：，则比面估算式为：，则比面估算式为：储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节3.3.比面的估算比面的估算 u u据据据据f f f f 和和和和K K估估估估算算算算u u据粒度组成估算据粒度组成估算据粒度组成估算据粒度组成估算 第36页，共40页，编辑于20

43、22年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节n n估算思路估算思路估算思路估算思路（2 2 2 2）据岩石粒度组成估算）据岩石粒度组成估算）据岩石粒度组成估算）据岩石粒度组成估算第37页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节n n估算公式推导估算公式推导估算公式推导估算公式推导 假设单位体积岩石中，有假设单位体积岩石中，有假设单位体积岩石中，有假设单位体积岩石中，有n n 颗直径为颗直径为颗直径为颗直径为d d 的同等大小的理想圆球；每的同等大小的

44、理想圆球；每的同等大小的理想圆球；每的同等大小的理想圆球；每个圆球的：个圆球的：个圆球的：个圆球的：表面积：表面积：表面积：表面积：s si id d 2 2 ，体积：体积：体积：体积：V Vi id d 3 36 6 设该球形颗粒组合的孔隙度为设该球形颗粒组合的孔隙度为设该球形颗粒组合的孔隙度为设该球形颗粒组合的孔隙度为f f f f，则单位体积岩石中的颗粒数量为颗粒，则单位体积岩石中的颗粒数量为颗粒，则单位体积岩石中的颗粒数量为颗粒，则单位体积岩石中的颗粒数量为颗粒所占总体积所占总体积所占总体积所占总体积/每个颗粒的体积，即：每个颗粒的体积，即：每个颗粒的体积，即：每个颗粒的体积，即：则单

45、位体积中岩石的比面：则单位体积中岩石的比面：则单位体积中岩石的比面：则单位体积中岩石的比面：S Sn n s si in n d d 2 26 6（1-1-f f f f）d d第38页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节 则单位体积岩石的比面：则单位体积岩石的比面：则单位体积岩石的比面：则单位体积岩石的比面：鉴于实际岩石颗粒不可能为圆球形，在上公式中引入颗粒形状校正系数鉴于实际岩石颗粒不可能为圆球形，在上公式中引入颗粒形状校正系数鉴于实际岩石颗粒不可能为圆球形，在上公式中引入颗粒形状校正系数鉴于实际岩石

46、颗粒不可能为圆球形，在上公式中引入颗粒形状校正系数C C，则由岩石粒度组成估算岩石比面的计算公式为：则由岩石粒度组成估算岩石比面的计算公式为：则由岩石粒度组成估算岩石比面的计算公式为：则由岩石粒度组成估算岩石比面的计算公式为：实际岩石由不等大小的颗粒组成，仍假设其为圆球形，则第实际岩石由不等大小的颗粒组成，仍假设其为圆球形，则第实际岩石由不等大小的颗粒组成，仍假设其为圆球形，则第实际岩石由不等大小的颗粒组成，仍假设其为圆球形，则第i i 种平种平种平种平均粒径为均粒径为均粒径为均粒径为d di i，含量为，含量为，含量为，含量为G Gi i的岩石颗粒的总表面积：的岩石颗粒的总表面积：的岩石颗粒

47、的总表面积：的岩石颗粒的总表面积：第39页，共40页，编辑于2022年，星期日储储层层岩岩石石的的骨骨架架性性质质 第第第第1 1 1 1章章章章1 1 1 1节节节节n n适用范围适用范围适用范围适用范围 胶结疏松、颗粒磨圆度较高、不含或少含粘土颗粒的胶结疏松、颗粒磨圆度较高、不含或少含粘土颗粒的胶结疏松、颗粒磨圆度较高、不含或少含粘土颗粒的胶结疏松、颗粒磨圆度较高、不含或少含粘土颗粒的岩石。岩石。岩石。岩石。式中：式中：式中：式中：C C颗粒形状校正系数，一般取颗粒形状校正系数，一般取颗粒形状校正系数，一般取颗粒形状校正系数，一般取1.2-1.41.2-1.4；f f f f岩石孔隙度，岩石孔隙度，岩石孔隙度，岩石孔隙度，f f；d di i、G Gi i粒径及其对应的重量组成。粒径及其对应的重量组成。粒径及其对应的重量组成。粒径及其对应的重量组成。第40页，共40页，编辑于2022年，星期日