第5.2章 储层孔隙结构.ppt

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1、第二节第二节 孔隙结构的研究方法孔隙结构的研究方法一、压汞法一、压汞法（一）原理（一）原理 采用压汞法注入水银时，因为水银是非润湿相采用压汞法注入水银时，因为水银是非润湿相液体，欲进入孔隙系统，需要克服表面张力所产生液体，欲进入孔隙系统，需要克服表面张力所产生的毛细管阻力。控制水银进入孔隙系统的是喉道大的毛细管阻力。控制水银进入孔隙系统的是喉道大小而不是孔隙大小，所以在测量过程中求得与毛细小而不是孔隙大小，所以在测量过程中求得与毛细管阻力平衡的外力的大小，以及压入岩样内的水银管阻力平衡的外力的大小，以及压入岩样内的水银体积，就能求出与注入量对应的喉道大小。体积，就能求出与注入量对应的喉道大小。

2、毛细管现象毛细管现象固体表面固体表面固体表面固体表面（1）当给一定的外加压力而将水银注入岩样，则）当给一定的外加压力而将水银注入岩样，则可根据平衡压力计算出相应的孔隙吼道半径值。可根据平衡压力计算出相应的孔隙吼道半径值。（2）在这个平衡压力下进入岩样孔隙系统中的水）在这个平衡压力下进入岩样孔隙系统中的水银体积，应是这个压力下的相应孔隙喉道的孔隙银体积，应是这个压力下的相应孔隙喉道的孔隙体积。体积。（3）孔隙喉道越大，毛管阻力将越小，注入水银）孔隙喉道越大，毛管阻力将越小，注入水银的压力也小。因此，再注入水银时，随注入压力的压力也小。因此，再注入水银时，随注入压力的增高，水银将由大到小逐次进入其

3、相应喉道的的增高，水银将由大到小逐次进入其相应喉道的孔隙体系中去。孔隙体系中去。1.计算孔隙喉道半径公式计算孔隙喉道半径公式 压压汞汞曲曲线线形形态态主主要要受受孔孔隙隙分分布布的的歪歪度度及及分分选选性两个因素控制。性两个因素控制。1.毛细管曲线特征毛细管曲线特征歪度歪度分选分选指孔、喉大小分布偏于粗孔喉或细孔指孔、喉大小分布偏于粗孔喉或细孔喉，偏于粗孔喉的称粗歪度，反之称喉，偏于粗孔喉的称粗歪度，反之称为细歪度。为细歪度。指孔喉大小、分布的均一程度。大小、分布愈集指孔喉大小、分布的均一程度。大小、分布愈集中，表明分选性愈好，毛管曲线上就会出现一平中，表明分选性愈好，毛管曲线上就会出现一平台

4、；当孔喉分选差时，毛管曲线是倾斜的。台；当孔喉分选差时，毛管曲线是倾斜的。毛细管压力曲线的形态分析2.毛管压力曲线的定量特征2.2.饱饱和和度度中中值值压压力力P PC50C50、中中值半径值半径r r50 50 及及 h h5050 r r5050:可可视视为为岩岩石石的的平平均均喉喉道半径道半径 h h5050：相相对对渗渗透透率率曲曲线线时时这这样样计计估估计计，有有相相对对渗渗透透率率曲曲线线未未必必一一定定是是h h5050，可可能能为为h h3030、h h4040，即即是是临临界界含含水水饱饱和和度度所所对对应应的的油油柱柱高高度度。1.1.入口压力入口压力PdPd 定义、取法不

5、同定义、取法不同 PdPd评评价价储储集集岩岩、PdPd为为二二次运移的最小压力。次运移的最小压力。3.最小非饱和孔隙体积百分数最小非饱和孔隙体积百分数Smin%表示最高压力所对应表示最高压力所对应的以及比它更小的喉道半的以及比它更小的喉道半径对应的孔隙体积占整个岩样体积的百分数，径对应的孔隙体积占整个岩样体积的百分数，Smin值与岩石的润湿性有关。可能代表残余油，也可能值与岩石的润湿性有关。可能代表残余油，也可能代表束缚水。代表束缚水。4.平均毛管压力和平均毛管压力和“J”函数函数 在毛细管压力曲线上，注入压力从零至最大值可以确定在毛细管压力曲线上，注入压力从零至最大值可以确定对应的平均毛管

6、压力，用来说明岩样的平均性质。平均毛管对应的平均毛管压力，用来说明岩样的平均性质。平均毛管压力的表达式：压力的表达式：简化表达式简化表达式 19411941年年LeverettLeverett首首先先通通过过测测未未胶胶结结砂砂子子的的毛毛细细管管力力，研研究究了了C C与与S S之之间间的的关关系系。LeverettLeverett在在平平均均曲曲率率C C上上乘乘上上一一个个岩岩性性系系数数，得得一一个个无无因次函数：因次函数：上两式称为上两式称为J J函数；做函数；做J函数与函数与SwSw的关系曲线称的关系曲线称J函数曲线。函数曲线。由于由于J函函数中数中Pc/cos的存在，使的存在，使

7、J值不受流体的影响。因而同样品用不同流体值不受流体的影响。因而同样品用不同流体测得的测得的J函数曲线应该是一样的。这给函数曲线应该是一样的。这给Pc资料对比带来很大方便。资料对比带来很大方便。Leverett认为：同类岩石认为：同类岩石J函数具有普遍意义，即同函数具有普遍意义，即同岩层内各岩样可岩层内各岩样可引一条引一条J函数曲线。故可用函数曲线。故可用J曲线来表示某层的平均毛细管压力曲线。曲线来表示某层的平均毛细管压力曲线。4.平均毛管压力和平均毛管压力和“J”函数函数三、应用毛管压力三、应用毛管压力-饱和度曲线确定孔隙、喉道大小和分布饱和度曲线确定孔隙、喉道大小和分布（1）孔隙喉道的频率直

8、方图）孔隙喉道的频率直方图（2）孔隙喉道的频率分布曲线及累计频率分布曲线）孔隙喉道的频率分布曲线及累计频率分布曲线二、薄片法二、薄片法（一）铸体薄片法（一）铸体薄片法1.面积法测定孔隙结构面积法测定孔隙结构所谓面积法是指在显微镜下测定岩石孔隙所谓面积法是指在显微镜下测定岩石孔隙结构系统时，不单测量孔隙的直径，同时结构系统时，不单测量孔隙的直径，同时也测量其所占面积的一种统计分析研究方也测量其所占面积的一种统计分析研究方法。法。参数：参数：最大与最小孔径值最大与最小孔径值孔径中值：累积频率曲线上孔径中值：累积频率曲线上50%处的孔径处的孔径孔径平均值：孔径分散率：面孔率：薄片中孔隙喉道面积占薄片

9、总面积的百分数。2.直线法测定孔隙结构直线法测定孔隙结构直线法测定孔隙是在载物台上安装机械台直线法测定孔隙是在载物台上安装机械台以使薄片沿侧线而移动，在一定移动过程以使薄片沿侧线而移动，在一定移动过程中用目镜微尺测量侧线通过每个孔隙的交中用目镜微尺测量侧线通过每个孔隙的交切点的长度（截距）来测量孔径的大小。切点的长度（截距）来测量孔径的大小。（1）孔隙线密度：（2）孔隙截距平均宽度：（3）分散率：（4）变异系数：（5）孔隙度：三、扫描电子显微镜法三、扫描电子显微镜法石英具次生加大，粒间孔石英具次生加大，粒间孔分布绿泥石、自生石英。分布绿泥石、自生石英。粒间孔分布伊利石、粒间孔分布伊利石、绿泥石

10、。绿泥石。扫描电镜主要研究内容四、数字岩心四、数字岩心孔隙结构三维模型重构技术孔隙结构三维模型重构技术1.铸体模型法铸体模型法2.数字岩心孔隙结构三维模型重构技术数字岩心孔隙结构三维模型重构技术第三节第三节 孔隙结构参数的定量表征孔隙结构参数的定量表征一、反映孔喉大小的参数一、反映孔喉大小的参数（一）孔隙喉道半径及孔隙（一）孔隙喉道半径及孔隙喉道大小分布喉道大小分布孔喉大小分布孔喉大小分布把喉道直把喉道直径及该喉道所控制的孔隙体径及该喉道所控制的孔隙体积占总孔隙体积的百分数积占总孔隙体积的百分数（二）最大孔隙喉道半径（二）最大孔隙喉道半径Rd及排驱压力及排驱压力Pd排驱压力排驱压力Pd是指非润

11、湿相（汞）开始进入是指非润湿相（汞）开始进入岩样所需要的最低压力，它是汞开始进入岩样所需要的最低压力，它是汞开始进入岩样最大连通孔喉而形成连续流所需的启岩样最大连通孔喉而形成连续流所需的启动压力，也称为阀压或门槛压力。动压力，也称为阀压或门槛压力。（三）毛管压力中值（三）毛管压力中值（p50）含汞饱和度为含汞饱和度为50%时所对应的毛管压力值。时所对应的毛管压力值。p50越小，反映岩石渗滤性能越好。越小，反映岩石渗滤性能越好。（四）孔隙喉道平均值（四）孔隙喉道平均值（Rm）和孔隙喉道）和孔隙喉道半径中值（半径中值（R50）（五）主要流动孔喉半径平均值（五）主要流动孔喉半径平均值（Rz）指累积渗透率贡献值达指累积渗透率贡献值达95%以上的孔喉半以上的孔喉半径值。径值。Rz越大，储集物性越好。越大，储集物性越好。