岩心孔隙度渗透率及毛管压力曲线测定及应用公开课一等奖市优质课赛课获奖课件

新疆油田公司勘探开发研究院实验中心孔隙度、渗透率及

毛管压力曲线测定及应用岩样的选取

孔渗及毛管压力曲线测定

常规物性参数的应用介绍内容一岩样的选取常规岩石物性样品的选取主要以室内选取为主。室内选取的样品，适用于油水饱和度以外的所有检测项目。孔隙度、渗透率样品应视不同的岩性选取不同规格的岩样。对于均质岩心可选取25mm、38mm的柱塞、不规则岩心样品，对于非均质性岩心，应选取全直径岩心样品才具有代表性。二孔渗及毛管压力曲线测定分析二孔渗及毛管压力曲线测定分析1、孔隙度、渗透率测定分析孔隙度和渗透率的测定，是提供地面条件下的有效孔隙度值和渗透率值，考察岩样孔隙发育程度和孔喉连通程度。测定的理论依据是气体状态方程、流体渗流原理。图1孔隙度和渗透率测定流程烘样量尺寸测气体渗透率计算渗透率称干重出分析报告计算孔隙度饱和后岩样称重煤油中抽空饱和2.1孔隙度和渗透率定二孔渗及毛管压力曲线测定分析1.1、孔隙度的测定孔隙度是表示岩石孔隙体积与岩石总体积的比值。它反映了储集层储集流体的能力。储层的孔隙度越大，能容纳流体的数量就越多，储集性就越好。习惯上把有效孔隙度称为孔隙度。采用的测定方法是：饱和煤油法和氦孔隙度法。二孔渗及毛管压力曲线测定分析1.1.1、饱和煤油法原理：根据阿基米德原理。将抽油后烘干至恒重的岩样称其质量m1，然后抽空用煤油饱和，称岩样饱和煤油后在煤油中的质量m2和岩样饱和煤油后的质量m3，按下式计算适合于各种规格的岩心样品，但岩样质量不得小于10克。且不适用于含有易于产生膨胀成份的岩石，对特别疏松和重油胶结的岩样也不适用。二孔渗及毛管压力曲线测定分析1.1.2、氦孔隙度法原理：根据波义耳定律，以一定的压力向原来处于一个大气压条件下的岩样内压入一定体积的气体，就能测出岩样的有效孔隙体积。根据测出的压力数值可以计算出岩样的颗粒体积和孔隙体积，根据岩心室中标准块体积可求出岩样的总体积，由此就可计算出岩样的有效孔隙度。此方法操作简单准确、重复性高，但对样品规格要求很高，样品必须绝对规则才能用此方法。此方法不适用于孔隙度、渗透率极低的岩心，否则会影响数据的准确性。二孔渗及毛管压力曲线测定分析1.1.3、总孔隙度的测定原理：首先用浮力定律求出岩样的总体积和颗粒体积，岩样的总体积减去岩样的颗粒体积就可求得岩样的有效和无效孔隙体积之和，由此可求得岩样的总孔隙度。岩心总孔隙度测定采用的是封蜡法。此方法适用于不能采用氦气法和饱和煤油法测定的胶结疏松、易散的岩心和重油胶结的岩心。岩样需采用冷冻采样，表面要处理光滑。二孔渗及毛管压力曲线测定分析1.2、气体渗透率的测定渗透率是指当具有压力差时，岩石所能允许液体或气体流动的能力。渗透率分三种：绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率。在实验室中测定岩石的气体渗透率运用的是达西直线渗滤定律。既待气体通过岩心的流动状态稳定后，测定岩心两端的进、出口压力P1和P2及在此压差下对应的流量Q，由测得的气体粘度，按下式计算出岩心的渗透率。二孔渗及毛管压力曲线测定分析2、毛管压力曲线测定分析岩样毛管压力测定，即是确定毛管力和流体饱和度之间的关系曲线。测定岩石毛管压力曲线的方法很多，但目前常用的主要有二种：压汞法和离心机法。这些方法的基本原理相同，只是实验时所使用的流体工作介质不同，加压方式不同。最常用的是压汞法，除了可以提供毛管力和流体饱和度曲线之外，还可以提供用于研究储集层岩样孔隙结构、进行储集层分类评价、研究其采收率和油水饱和度分布、分析油气藏产油气能力以及多相流体在孔隙中的渗流规律等方面的特征参数。二孔渗及毛管压力曲线测定分析图2毛管压力曲线测定流程压汞法接样烘样、称重测孔隙度、气体渗透率出分析报告处理资料测试离心机法接样烘样测气体渗透率配制油水样出分析报告处理资料测试煤油中抽空饱和二孔渗及毛管压力曲线测定分析选样要求：压汞法的最大优点是测量速度快，对样品的形状要求不严。岩样外观尺寸应≤25mm能置入25mm×25mm透度计内为宜；同时岩样必须经过抽提除油（不用热解除油，防止高温破坏孔隙结构）。三常规物性特征参数的应用1、孔隙度和渗透率的应用应用之一：是计算油田储量的基本参数，也是确定油层有效厚度的基础数据之一。应用之二：储层研究和分类评价参数之一。三常规物性特征参数的应用1、孔隙度和渗透率的应用应用之三：确定油层储能损失及产能界限应用数理统计方法，根据岩心测定的孔隙度和渗透率数据，分别作出相应的直方图。根据这些直方图中的曲线来选择油层的界限值，进而确定出油层损失储量及产油能力的大小，并找出最佳界限值，对油层的储集性能和渗透性能进行评价。三常规物性特征参数的应用2、毛管压力的应用2.1、压汞法孔隙结构特征参数的物理意义及其应用①反映喉道连通性及控制流体运动特征的主要参数退汞效率（WE）：是指从压入的最高压力退到最低压力（0或0.1MPa）时，退出的水银量占注入的总水银量的百分数，它反映喉道对孔隙的屏蔽作用。非饱和的孔隙体积百分数（Smin）：即最小湿相饱和度Smin。三常规物性特征参数的应用②反映喉道（或孔喉）几何特征的主要参数排驱压力（Pd）：与其相对应的孔喉半径称为最大孔喉半径（rA）。是划分岩石储集性能好坏的主要参数之一，与岩石的孔隙度和渗透率密切相关，直接反映岩石的渗透能力，间接预示岩石的储集容量大小。饱和度中值压力（Pc50）：与其相对应的孔喉半径称为饱和度中值半径（r50）。主要反映储油岩石的孔渗性，可以用来估计油藏石油产能的大小。平均孔喉半径：在压力曲线上，汞饱和度为84%，50%和16%处所对应的半径值的平均数，为均值。它比r50更能代表孔喉大小的平均数。最小非饱和孔隙体积百分数（Smin%）：反映岩石颗粒大小、均一程度、胶结类型、孔隙度、渗透率等一系列性质的综合指标。解释时必须结合岩石的润湿性。三常规物性特征参数的应用③反映喉道分选特征的主要参数均值（φ）：是指储集层的孔隙结构中全部孔隙分布的平均位置。分选系数（σ）：用以描述以均值为中心的孔隙大小的散布程度，又可用以描述孔隙大小的分选程度。变异系数（C）：可用以孔隙平均值和分选程度的比较。也可以反映储集岩孔隙结构的好坏，一般来说，C值越大，则表示储集岩的孔隙结构越好。均质系数（α）：表示孔喉半径对最大孔喉半径的总偏离度。越大，组成岩样的孔喉半径大小越接近于最大孔喉半径，岩样的孔喉分布越均匀。偏态（Sk）：也称歪度，表示孔喉富集位置的一个参数。峰态（KG）：是测量分布曲线峰凸情况的数字特征，是曲线中部与尾部的展形比。孔隙结构主要参数的具体应用碎屑岩储层孔隙结构级别分类三常规物性特征参数的应用2.2、毛管压力曲线的应用1）研究岩石孔隙结构利用毛管压力曲线定量地研究孔隙喉道分布，绘制成各种孔隙喉道大小分布图，如孔隙喉道频率分布直方图，孔隙喉道累计频率分布曲线。由这些曲线可确定岩石主要喉道半径大小。在工程上，孔喉半径对于确定泥浆暂堵剂的粒级大小及聚合物驱中筛选高分子化合物，寻找最优的粒级匹配关系都是必要的基础资料数据。2）根据毛管压力曲线形态评估岩石储集性能好坏毛管压力曲线形态主要受孔隙喉道的分选性和喉道大小所控制。喉道大小分布越集中，则分选越好，毛管压力曲线的中间平缓段也就越长，且越接近与横坐标平行。三常规物性特征参数的应用2.2、毛管压力曲线的应用3）应用毛管压力曲线确定油层的平均毛管压力（J（Sw）函数）

J（Sw）函数把油层流体界面张力、润湿性和孔隙大小分布的影响综合在一起来表征油层的毛管压力曲线特征。实践证明，它是毛管压力曲线一个很好的综合处理方法。三常规物性特征参数的应用2.2、毛管压力曲线的应用4）确定油（水）饱和度随油水过渡带高度之间的变化关系。可利用所测得的毛管压力，按公式：直接将Pc（Sw）换算成h（Sw）关系，即可求出油（水）过渡带高度随含水（油）饱和度变化关系。但要准确确定油水同产区的厚度，还需与相对渗透率曲线结合。三常规物性特征参数的应用2.2、毛管压力曲线的应用5）利用驱替和吸入毛管压力曲线研究采收率在毛管压力特征参数中，退汞效率实际上是非湿相的采收率，对于亲水油层，则为非湿相原油的采收率。6）毛管压力资料确定储层岩石润湿性（主要是离心机法测得的毛管压力曲线）主要有两种方法：对比驱替和吸入毛管压力曲线，可反映出油藏岩石的润湿特征—即面积比较法润湿指数和视接触角法三常规物性特征参数的应用2.2、毛管压力曲线的应用7）用毛管压力曲线，可计算岩石的绝对渗透率和相对渗透率其理论根据是：①根据毛管压力曲线所确定的孔喉分布就可以计算出岩石的渗透率；②通过适当的毛管压力函数转化