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1、第三章儲集層和蓋層第三章儲集層與蓋層儲集層:凡具有一定的連通孔隙,能使液體儲存,并在其中滲濾的巖層,稱為儲集層。儲集層中儲集了油氣稱含油氣層。投入開采后稱產(chǎn)層。§1儲集層的物性參數(shù)儲集層的基本特征是具孔隙性和滲透性,其孔隙滲透性的好壞、分布規(guī)律是控制地下油氣分布狀況、油氣儲量及產(chǎn)量的主要因素。第三章儲集層與蓋層一、儲集層的孔隙性絕對孔隙度:巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣總體積的比值。是衡量巖石孔隙的發(fā)育程度。Pt=Vp/Vt*100%按巖石孔隙大小,有超毛細(xì)管孔隙、毛細(xì)管孔隙和微毛細(xì)管孔隙三類。1.超毛細(xì)管孔隙:直徑>0.5mm,相應(yīng)裂縫寬度>0.25mm,液體在重力作用下
2、自由流動。2.毛細(xì)管孔隙:直徑0.5~0.0002mm,裂縫寬度0.25~0.0001mm,由于毛細(xì)管力的作用,液體不能自由流動。3.微毛細(xì)管孔隙:直徑<0.0002mm,裂縫寬度<0.0001mm,液體在非常高的剩余流體壓力梯度下流動。第三章儲集層與蓋層有效孔隙度:指彼此連通的,且在一般壓力條件下,可以允許液體在其中流動的超毛細(xì)管孔隙和毛細(xì)管孔隙體積之和與巖石總體積的比值。Pe=Ve/Vt*100%第三章儲集層與蓋層根據(jù)孔隙度的大小儲集層分級表級別砂巖孔隙度(%)評價1234520-3015-2010-155-100-5很好好中等差無價值滲透性:指在一定的壓差下,巖石允許流體
3、通過其連通孔隙的性質(zhì)。對于儲集層而言,指在地層壓力條件下,流體的流動能力。其大小遵循達(dá)西定律。A·ΔPQ=K·μ·LK即為巖石的滲透率,國際單位為μm2,常用單位為達(dá)西(D)。二、滲透性第三章儲集層與蓋層國際單位:μ=1Pa.s△P=1PaF=1m2L=1mQ=1cm3/s則:K=1μm2常用單位:μ=1厘泊△P=1大氣壓F=1cm2L=1cmQ=1cm3/s則:K=1D=1000md????1D=0.987μm21md=987*10-6μm2第三章儲集層與蓋層第三章儲集層與蓋層級別滲透率(10-3μm2)評價油層氣層1234567>10001000-500500-10010
4、0-1010-11-0.1<0.1極好好中等較差差-可能不滲透常規(guī)儲層低滲透儲層致密儲層絕對滲透率:單相液體充滿巖石孔隙,液體不與巖石發(fā)生任何物理化學(xué)反應(yīng),測得的滲透率稱為絕對滲透率。有效滲透率:儲集層中有多相流體共存時,巖石對每一單相流體的滲透率稱該相流體的有效滲透率。油氣水分別用Ko、Kg、Kw表示。相對滲透率:對每一相流體局部飽和時的有效滲透率與全部飽和時的絕對滲透率之比值,稱為該相流體的相對滲透率。第三章儲集層與蓋層某相有效滲透率的大小與該相流體的飽和度(流體體積與孔隙體積之比)成正相關(guān)系。飽和度增加,其有效滲透率和相對滲透率均增加,直到全部為某一相流體飽和,其有效滲透
5、率等于絕對滲透率,即相對滲透率等于1為第三章儲集層與蓋層油—氣飽和度與相對滲透率的關(guān)系曲線孔隙度與滲透率之間的關(guān)系碎屑巖儲集層:滲透率與有效孔隙度有很好的正相關(guān)關(guān)系。滲透率的變化幅度要比孔隙度的變化幅度大很多。碳酸鹽巖儲集層:兩者無明顯的關(guān)系。孔隙大小主要影響其孔隙容積。因為碳酸鹽巖儲集空間的分布與巖石結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系變化很大,不一定以原生孔隙為主,有時可以是次生孔隙占主要。第三章儲集層與蓋層滲透率與孔隙度的關(guān)系圖三、儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)孔隙結(jié)構(gòu):指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布以及相互關(guān)系??紫叮菏强紫断到y(tǒng)中的膨大部分。決定了孔隙度大小。喉道:是孔隙系統(tǒng)中的細(xì)小部
6、分。決定了儲集層儲集能力和滲透特征。第三章儲集層與蓋層巖石孔隙系統(tǒng)示意圖1、概念①孔隙鑄體薄片法:把巖石切片,孔隙注入紅顏色的膠體,作成薄片,在鏡下觀察其孔隙及喉道的類型、形狀、大小等特征。②掃描電鏡:放大倍數(shù)增大。③壓汞曲線法第三章儲集層與蓋層2、研究方法壓汞曲線法原理:由于孔喉細(xì)小,當(dāng)兩種或兩種以上互不相溶的流體同處于巖石孔隙系統(tǒng)中或通過巖石孔隙系統(tǒng)滲流時,必然發(fā)生毛細(xì)管現(xiàn)象,產(chǎn)生一個指向非潤濕相流體內(nèi)部的毛細(xì)管壓力Pc。方法:在不同壓力下,把非潤濕相的汞壓入巖石孔隙系統(tǒng)中,根據(jù)所加壓力與注入巖石的汞量,繪出壓力與飽和度關(guān)系曲線,稱為毛細(xì)管壓力曲線或壓汞曲線。按公式算出某一
7、壓力下的孔喉等效半徑,結(jié)合巖石的總孔隙度資料,作出孔喉等效半徑分布圖。根據(jù)以上兩圖,可以對巖石的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量評價。第三章儲集層與蓋層評價孔隙結(jié)構(gòu)的參數(shù):①排驅(qū)壓力(Pd):表示非潤濕相開始注入巖樣中最大連通喉道的毛細(xì)管壓力,在曲線壓力最小的拐點。排驅(qū)壓力越小,說明大孔喉越多,孔隙結(jié)構(gòu)越好。第三章儲集層與蓋層毛細(xì)管壓力曲線圖②孔喉半徑集中范圍與百分含量:反映了孔喉半徑的粗細(xì)和分選性,孔喉粗,分選好,其孔隙結(jié)構(gòu)好。毛細(xì)管壓力曲線上,曲線平坦段位置越低,說明集中的孔喉越粗;平坦段越長,說明孔喉