會計學1儲層巖石滲透性§3儲層巖石的滲透性一、達西定律(線性滲流規律)二、氣體滲透率及氣體滑動效應三、裂縫巖石的滲透率四、影響巖石滲透率的因素五、滲透率的測定方法第1頁/共34頁

儲集性直接影響到單位體積巖石中儲量的多少，而巖石的可滲性直接影響油、氣井的產能。

1856年，法國水文工程師亨利·達西（HerriDarcy）Q—在壓差△P下，通過巖心的流量，cm3/sA—巖心截面積，cm2；△P—流體通過巖心的壓力差，10-1MPa；L—巖心長度，cm；μ—流體粘度，mPa

·sK—是比例常數，僅與巖性有關，即滲透率，μm2。

一、達西定律(線性滲流規律)達西定律：單位時間內流體通過多孔介質的流量與加在多孔介質兩端的壓力差和介質的截面積成正比，與多孔介質長度和液體粘度成反比。第2頁/共34頁

當巖心全部孔隙為單相液體所充滿并在巖心中流動時，對同一巖心，K是僅取決于巖石孔隙結構參數，與液體性質無關，比例系數K稱之為~。

絕對滲透率的大小反映了巖石允許流體通過能力的強弱，理解為多孔介質中孔隙通道面積的大小和孔隙彎曲程度。單位：達西或毫達西

1達西(D)＝103毫達西(mD)

1mD＝1×10－3μm21D＝1μm2一、達西定律(線性滲流規律)巖石滲透率K具有“面積”的因次。

第3頁/共34頁一、達西定律(線性滲流規律)第4頁/共34頁我國石油行業標準SY/T6169-1995，對油藏、氣藏滲透性的劃分第5頁/共34頁用達西公式確定巖石絕對滲透率必須滿足的條件（1）巖石中，只能飽和和流動著一種液體，即單相流，流體不可壓縮。（2）線性滲流：流體性質和巖心幾何尺寸不變的情況下，Q和△P間成線性關系。當滲流速度增大到一定程度之后，流量和壓差不再成線性關系，達西定律不適用。（3）液體性質穩定，不與巖石發生物理、化學作用。一、達西定律(線性滲流規律)第6頁/共34頁二、氣體滲透率及氣體滑動效應QQQ≠

Q根據據波義耳定律:QP=Q0P0=常數推導得出

Kg—氣測滲透率

1.氣測滲透率的計算

氣體具有壓縮性，采用達西公式的微分形式。第7頁/共34頁2.氣體滑動現象（滑脫效應/克氏效應）

氣體在巖石孔道中的流動不同于液體。對于液體來講：在孔道中心的液體分子比靠近孔壁表面的分子流速高；氣體則不然：靠近孔隙壁表面的氣體分子與孔道中心分子流速幾乎沒什么差別。氣體在巖石孔道中的這種滲流特性稱之為氣體滑動現象。二、氣體滲透率及氣體滑動效應第8頁/共34頁氣體滑脫效應的結果同一巖石的氣測滲透率大于液測的巖石滲透率；平均壓力愈小，氣測滲透率愈大；當壓力增至無窮大時，滲透率不再變化而趨于一個常數K∞，這個數值一般接近于液測滲透率，故又稱為等效液體滲透率（克氏滲透率）。不同氣體所測得滲透率值也不同；巖石不同，氣測滲透率與液測滲透率不同。致密巖心的滑脫效應嚴重2.氣體滑動現象（滑脫效應/克氏效應）二、氣體滲透率及氣體滑動效應第9頁/共34頁裂縫孔隙度

L—裂縫長度；

A—裂縫巖石的滲濾面積；

b—裂縫寬度。

對于雙重介質來說，儲油主要靠孔隙，而滲透主要靠裂縫。具有裂縫的多孔介質取心難，并且常規測滲透率也難測準，故一般據裂縫的寬度和裂縫孔隙度來計算裂縫巖石的滲透率。據布辛格公式推測可知：

其中Φf—裂縫孔隙度；Kf—裂縫巖石的滲透率三、裂縫巖石的滲透率第10頁/共34頁1.巖石骨架構成及構造力的影響主要是指巖石的粒度、分選、膠結物和層理等。四、影響巖石滲透率的因素第11頁/共34頁3.地靜壓力與地層溫度的影響四、影響巖石滲透率的因素當作用于巖樣上的壓力越大時，滲透率就相應減小。隨溫度升高，壓力對滲透率的影響將減小。1—粗和很粗的顆粒；2—粗和中等的顆粒；3—細顆粒；4—淤泥；5—粘土2.巖石孔隙結構的影響巖石的滲透率與孔隙度有關，凡影響孔隙結構的因素都影響滲透率。第12頁/共34頁1.直接測定法在油層取巖心，實驗室直接測得，最常用。都基于達西定律常規小巖心的滲透率測定氣體通過巖心的流動狀態穩定后，測定：進、出口壓力p1和p2及在此壓力差下對應的流量Q。五、滲透率的測定方法第13頁/共34頁全直徑巖心分析測定滲透率

水平滲透率的測定：膠墊與巖樣兩端密封，加環壓使膠皮筒密封住巖樣側表面（除有濾網處以外的表面）E—形狀系數五、滲透率的測定方法第14頁/共34頁2.間接方法

利用測井資料估算滲透率利用Swi、Φ與K的關系來求取K式中a、b、c是與巖石孔隙結構及流體性質有關的系數。利用孔隙半徑r和孔隙度Φ來計算式中τ是迂曲度。五、滲透率的測定方法第15頁/共34頁§4儲層巖石的流體飽和度一、流體飽和度二、幾個重要的流體飽和度概念三、影響飽和度的因素四、研究油、氣、水飽和度的方法第16頁/共34頁某種流體的飽和度——儲層巖石孔隙中某種流體所占的體積與巖石孔隙體積的比值。若儲層孔隙中只含油水兩相時So、Sw——含油、含水飽和度；Vo、Vw——油、水在巖石孔隙中所占體積；Vp、Vb——巖石孔隙體積和巖石視體積；一、流體飽和度（Saturation）第17頁/共34頁

若考慮在地層溫度、壓力條件下油水體積系數Bo和Bw。Vo、Vw——地面條件下原油和水的體積巖心中只含油水兩相時含油水氣三相時一、流體飽和度（Saturation）第18頁/共34頁隨著油田的開發，不同時期油、氣、水飽和度的大小是不同的。在勘探階段所測的流體飽和度可以分為原始含油、含氣飽和度和含水飽和度。二、幾個重要的流體飽和度概念1.原始含油飽和度Soi

油藏投入開發以前所測出的含油飽和度第19頁/共34頁2.原始含水飽和度—束縛水飽和度Swi

油藏投入開發以前所測出的含水飽和度3.目前油、氣、水飽和度是指在油田開發的不同時期、不同階段所測得的油、氣、水飽和度。4.殘余油飽和度Sor和剩余油飽和度殘余油（剩余油）—隨著油田開發油層能量的衰竭，即使是注水后還會在地層孔隙中存在著尚未趨盡的原油。

殘余油飽和度（剩余油飽和度）—殘余油在巖石孔隙中所占體積的百分數。二、幾個重要的流體飽和度概念第20頁/共34頁1.儲層巖石的孔隙結構及表面性質的影響

關鍵因素：巖石顆粒較粗——油氣飽和度就高，束縛水飽和度低2.油氣性質的影響粘度較高的油，油氣飽和度低三、影響飽和度的因素第21頁/共34頁目前礦場確定油、氣、水飽和度最直接、最常用的方法是對取樣巖心進行飽和度的室內測定。室內確定巖心飽和度——要取得能代表儲層中流體原始分布和含量的巖心。保持巖樣盡量不受或少受鉆井液污染。四、研究油、氣、水飽和度的方法第22頁/共34頁四、研究油、氣、水飽和度的方法常壓干餾法蒸餾抽提法色譜法1、油層物理方法2、測井方法脈沖中子俘獲測井、核磁測井等（井周圍地層）3、經驗統計公式或經驗統計圖板法：粗略估算原始含水、含油飽和度第23頁/共34頁蒸餾抽提法（溶劑抽提法）

儀器：由冷凝器（3）、水份捕集器（4）、巖心杯（2）、長頸燒瓶（1）組成溶劑：溶劑要求密度小于水、沸點比水高和溶解洗油能力強，常用甲苯(比重0.867，沸點111℃）或四氯化碳。

1、油層物理方法第24頁/共34頁一般根據巖心所測出的含油飽和度都比實際地層的小。步驟：①稱原始樣質量w1②巖心放入巖心杯，加熱溶劑待巖心中的油抽提、洗凈、水全部蒸發后，經冷凝管冷凝而收集在水份捕集器中，直接讀出水的體積Vw；③烘干巖樣質量w21、油層物理方法第25頁/共34頁§5儲層巖石的敏感性（自學）速敏性評價實驗水敏性評價實驗鹽敏性評價實驗酸敏性評價實驗第26頁/共34頁

在油氣田勘探、開發過程的各個環節，儲層都會與外來流體以及儲層所攜帶的固體顆粒接觸；如果這些流體與儲層不匹配，則導致儲層滲透率降低，損害儲層的生產能力。儲層傷害主要受儲層膠結物中的敏感性礦物的影響。儲層巖石的敏感性－儲層傷害第27頁/共34頁地層微粒——地層中未被膠結或膠結不好的粘土和小于37μm碎屑顆粒的統稱。地層微粒隨流體在孔隙中運移，在喉道處堆積，造成堵塞速敏性評價目的：了解儲層滲透率的變化與滲流速度的關系一、速敏性評價實驗第28頁/共34頁速敏實驗原理：以不同的注入速度向巖心注入地層水，測定巖心在不同注入速度下的滲透率，根據二者的變化關系，判斷巖石對流速的敏感性，找出巖石的臨界速度。KL—小于臨界流速時，流體的原始滲透率

臨界速度（criticalvelocity）：當注入流體的流速逐漸增大到某一數值而引起滲透率下降的流動速度。一、速敏性評價實驗第29頁/共34頁水敏現象—與地層不配伍的外來流體進入地層后，引起粘土膨脹、分散、運移而導致滲透率下降的現象。水敏實驗：測定三種情況下巖心滲透率的大小（1）地層水；（2）礦化度為地層水一半的鹽水；（3）蒸餾水二、水敏性評價實驗第30頁/共34頁KWS—最高礦化度下鹽水的滲透率存在有水敏性的地層，需要進一步進行鹽度評價。

鹽度評價：了解地層在地層水礦化度不斷下降或外來低礦化度流體侵入時，其滲透率變化情況。三、鹽敏性評價實驗第31頁/共34頁酸敏礦物與酸反映后容易生成沉淀而堵塞孔道引起滲透率降低的礦物。

酸敏性酸化液進入地層后與地層中的酸敏礦物發生反應，產生凝膠或沉淀或釋放出微粒，是地層滲透率下降的現象。