岩石的粒度组成和比面

1、第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面 教学目的：教学目的： 掌握岩石粒度的定义、分析方法、粒度组成的表示方法;岩石比面的定义、三种表示方法和比面的确定方法。 教学重点和难点：教学重点和难点：粒度的分析方法，比面的表示方法。 教法说明：教法说明：课堂讲授 教学内容：教学内容：第一节第一节 岩石的粒度组成和比面岩石的粒度组成和比面一一、岩石的粒度组成岩石的粒度组成1 1、定义定义: :构成岩石的各种大小不同的颗构成岩石的各种大小不同的颗 粒含量，用重量百分数表示。粒含量，用重量百分数表示。 2 2、分析方法分析方法: : 常用的砂岩粒度组成分析方法有：常用的砂岩粒度组成分析方法有

2、： A A、筛析法筛析法(D0.05mm)(D0.05mm) B B、沉降法沉降法(0.0015D0.05mm)(0.0015D0.05mm) C、光学法光学法(D0.0015mm)(D0.05mm)(D0.05mm)a a、将筛子由粗到细将筛子由粗到细 叠放并固定在筛分机上叠放并固定在筛分机上, ,对已破碎和分解的岩石对已破碎和分解的岩石颗粒进行筛析颗粒进行筛析, ,记录每记录每个筛子上颗粒的质量个筛子上颗粒的质量. .b b 、筛孔的大小表示有筛孔的大小表示有mmmm和和目目两种两种. .c c 、相邻两级筛孔孔眼相邻两级筛孔孔眼大小的级差为大小的级差为 或或d d 、一套筛子共一套筛子共

3、2525级级 震动筛分机示意图震动筛分机示意图242B B 沉降法沉降法(D0.05mm)(D0.05mm)测定原理测定原理: :颗粒直径的平均值处理颗粒直径的平均值处理: : )1(gV18dLs 21d1d121d1颗粒直径颗粒直径颗粒密度颗粒密度液体直径液体直径液体运动粘度液体运动粘度颗粒沉降速度颗粒沉降速度3 3、粒度组成表示方法粒度组成表示方法: : A A、表格法表格法 B B、图形法图形法 岩样号岩样号D(mm)0.42-0.297 0.297-0.210 0.210-0.149 0.149-0.074 0.074-0.05 0.05-0.01 4.5 4.5 分选差分选差5 5

4、、平均粒度平均粒度: : A A、粒度中值粒度中值d d5050 B B、粒度平均值粒度平均值d dmm 10.ddddddd95453525155m 3dddd845016m 3dddd755025m 二二、岩石的比面岩石的比面1 1、定义定义: :单位体积的岩石内单位体积的岩石内岩石骨架岩石骨架的的总总表表 面积或单位体积岩石内面积或单位体积岩石内孔隙孔隙总内表总内表 面积。面积。 单位：单位：cm2/cm3 m2/m3 mm2/mm3 粗砂岩粗砂岩（10.5mm） 2300cm2/cm3 可以看出可以看出: :砂岩的比面是很大的，而且它的大小，砂岩的比面是很大的，而且它的大小，对流体在岩

5、石孔隙中的流动具有明显的影响，如对流体在岩石孔隙中的流动具有明显的影响，如表面现象、吸附、流动阻力等表面现象、吸附、流动阻力等. .这也是油田为何采这也是油田为何采收率总不是很高的原因所在收率总不是很高的原因所在. . 2 2、比面的三种表示比面的三种表示: : 三者间的关系三者间的关系: : fVAS PVAS VrASr Sr1SS 3 3、比面的确定方法比面的确定方法: : (1)(1)、根据粒度组成估算比面、根据粒度组成估算比面 A A、设多孔岩石是由等半径的球形颗粒所组、设多孔岩石是由等半径的球形颗粒所组 成，则每一粒砂子的表面积成，则每一粒砂子的表面积为为: : 每一粒砂子的体积每

6、一粒砂子的体积: : 如果单位体积岩石中，孔隙总体积为如果单位体积岩石中，孔隙总体积为， 则该岩石中颗粒所占体积为则该岩石中颗粒所占体积为: : Vs=1- 那么单位体积内岩石的颗粒总数为那么单位体积内岩石的颗粒总数为: :2r4A 3r34V 3r143V1N 单位体积中岩石颗粒总表面积应为单位体积中岩石颗粒总表面积应为: : 式中：式中： d砂粒的直径砂粒的直径 s比面比面 孔隙率孔隙率B B、如果砂岩颗粒为非等直径，则要进行粒度分、如果砂岩颗粒为非等直径，则要进行粒度分析析, ,设粒度组成分析资料如下设粒度组成分析资料如下: : 粒径为粒径为d1d1”重量百分数占重量百分数占G1% 粒径

7、为粒径为d2d2”重量百分数占重量百分数占G2% 粒径为粒径为dndn”重量百分数占重量百分数占Gn% d16r13r4r143ANS23 那么，岩石中每一种那么，岩石中每一种粒径粒径颗粒的比面为颗粒的比面为: :因此，总表面积因此，总表面积为为: : %Gd16S%Gd16S%Gd16Snnn222111 n1iiin1iidG10016CSS校正系数校正系数C=1.21.4 (2)(2)、流动实验法流动实验法 实验原理实验原理: : Sr以岩石颗粒体积为基础的比面，以岩石颗粒体积为基础的比面，cm2/cm3 岩石的孔隙度岩石的孔隙度 A岩石的横截面积岩石的横截面积，cm2 L岩石长度岩石长

8、度，cm Q通过岩心的空气流量通过岩心的空气流量，cm3/s 室温下空气的粘度室温下空气的粘度，泊泊 H岩心两端的压差岩心两端的压差，厘米水柱厘米水柱 M1QHLA1314S2r 实验装置实验装置: : 马略特瓶马略特瓶开开 关关量量 筒筒岩心夹持器岩心夹持器岩岩 心心U型压力计型压力计漏漏 斗斗(3)(3)、统计法统计法 S S以岩石以岩石外观外观体积为基础的比面体积为基础的比面 岩石的孔隙度岩石的孔隙度 m m图片的放大倍数图片的放大倍数 L L针长针长 C C针与周边相交的次数针与周边相交的次数 h h针的端点落在孔隙内部的次数针的端点落在孔隙内部的次数 (4)(4)、吸附、吸附法法 因为吸附量与吸附表面成正比，通过测量某因为吸附量与吸附表面成正比，通过测量某种气体在通过岩样前后的浓度变化值可以确定出种气体在通过岩样前后的浓度变化值可以确定出该岩样的比面该岩样的比面。 mhLC4S (5)(5)、泽烈金法、泽烈金法 S S以岩石以岩石外观外