1、油层物理期末复习油层物理复习重点一、名词解释：7个，21分，二、按题意完成：5个，42分，三、计算题：3个，37分，4-5分 8-9分 20几分（多步完成，按步给分）第一章1.粒度组成概念，主要分析方法，粒度曲线的用途2.比面概念，物理意义3.空隙分类（大小，连通性，有效性； 毛细管空隙，超毛细管空隙，微毛细管空隙），孔隙度概念（绝对孔隙度，有效孔隙度，流动孔隙度，连通孔隙度的概念与区别），孔隙度的测定（给定参数会计算，不要求测定的具体步骤）4.岩石压缩系数及其含义，地层综合弹性压缩系数，弹性驱油量的计算5.流体饱和度的概念（落实到具体的物质，油、水、气；初始含油、水、气饱和度，残余流体饱和度
2、的概念，束缚水饱和度）饱和度测定（各种饱和度，会根据给定参数计算）7.达西定律，及达西公式的物理意义，岩石绝对渗透率感念，液测、气测渗透率的计算方法，液测气测渗透率与岩石绝对渗透率的关系，根据达西定律测定岩石渗透率要满足的三个测定条件，气体滑脱效应对气测渗透率的影响，及影响滑脱效应的因素。8.胶结概念与类型， 粘土矿物：水敏，酸敏，速敏等，会判断具体的矿物如蒙脱石，高岭石，绿泥石第二章1.烃类体系P-T相图，划分相区，临界点，临界凝析温度，临界凝析压力，露点线，泡点线，等液量线，等温反凝析区等术语，露点，泡点，露点压力和泡点压力概念，等温反凝析概念，反凝析作用，对凝析气藏开发的影响，用相图判断
3、油气藏类型。（露点概念：气相体系生出第一滴液滴时的温度压力点；露点压力：气相体系生出第一滴液滴时的压力）2.油气分离的两种方式，特点及其结果的差异，以及产生差异的原因，天然气分子量概念，天然气在原油中的溶解规律3.油气高压物性参数的概念，高压物性参数随压力的变化关系，（肯定会考曲线；不考随温度的变化）4.平衡常数概念（哪两个之间的平衡关系，）相平衡中的一些平衡关系（物质平衡，相平衡）第三章1.界面张力的概念，界面吸附的两种类型2.润湿接触角概念，润湿程度判定参数、方法（常用接触角），润湿滞后概念，前进角，后退角概念，润湿滞后对水驱油得影响。3.油藏润湿性类型，油藏润湿性的影响因素4毛细管压力概
4、念，毛细管中液体上升高度计算，毛细管滞后，吸入和驱替过程等概念（毛管力是动力，阻力），毛细管压力曲线的测定方法（3种），毛细管压力曲线的特征（定性上的曲线三段，定量上的3个参数）毛细管压力曲线应用（判断润湿性，划分过渡带，评价孔隙结构，算驱替效率）5.有效渗透率，相对渗透率，流度，流度比，驱替效率，含水率的概念与计算，相对渗透率曲线图形特征，相对渗透率曲线的影响因素，克雷格法则判断润湿性，相对渗透率曲线的应用（求前面的有效渗透率，相对渗透率等参数）第一章 第一、二节粒度：岩石颗粒直径的大小，用目或毫米直径 表示 目每英寸长度上的孔数粒度组成：指构成砂岩的各种大小不同颗粒的百分含量，常用重量百分
5、数表示。粒度组成能定量表征岩石颗粒的大小和分布特征。测定方法:筛析法 常规岩样（主要）, 沉降法 极小颗粒岩样（辅助）直接测量法 极大颗粒岩样（辅助）（注意各方法的原理）光学、电学、薄片及图象分析法（特殊岩样） 数量少、颗粒小、固结岩样方法选择：依据颗粒大小和岩石致密程度。峰越高，颗粒越均匀 曲线越陡，颗粒越均匀峰越靠右，颗粒越粗 曲线越靠右，颗粒越粗粒度组成曲线可定性表征岩石颗粒分布特征。不均匀系数 越1，颗粒越均匀，分选越好。 分选系数 S=12.5分选好，岩石颗粒均匀 S=2.54.5 中 S4.5差 标准差 越小(越0)，颗粒的分选越好。比面：单位体积的岩石内，岩石骨架的总表面积；或单
6、位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。 以岩石骨架体积Vs为基准定义的比面Ss以岩石孔隙体积Vp为基准定义的比面Sp 三种比面S、Ss、Sp之间的关系 岩石比面可定量描述岩石骨架颗粒的分散程度。比面的实质:反映了单位外表体积岩石中所饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。 反应了岩石骨架的分散程度。比面越大，骨架分散程度越大，颗粒也越细。S,分散程度,渗流阻力影响比面的因素 d,S（颗粒大小）；不圆度,S（形状） ,S（d相同，排列方式不同） 岩石比面的测定:透过法（直接法） 吸附法（间接法）第三节 岩石的孔隙结构及孔隙度1、 空隙分类：（按几何尺寸）孔隙、空洞、裂缝。2、 孔隙度：指岩石中孔隙体积V
7、p（或岩石中未被固体物质填充的空间体积）与岩石总体积Vb的比值，用希腊字母 表示，表达式： =V孔隙/V岩石*100% = Vp/Vb*100%（Vb=Vp+Vs）3.绝对孔隙度（a）：岩石总孔隙体积Va与岩石外表体积Vb之比；4.连通孔隙度（c ）：岩石中相互连通的孔隙体积Vc与岩石总体积Vb之比；5.有效（含烃）孔隙度（e）：岩石中烃类体积Ve与岩石总体积Vb之比。有效孔隙度仅是连通孔隙度中含烃类的那一部分；6.流动孔隙度（ff）：在含油岩石中，流体能在其内流动的孔隙体积Vff与岩石外表体积Vb之比；其间的关系为: ac=eff7孔隙度测定方法（具体看作业题）封蜡法： 饱和煤油法： 和8
8、岩石压缩系数Cf物理意义：油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。（岩石压缩系数的大小，表示了岩石弹性驱油能力的大小，故也称为岩石弹性压缩系数）地层综合弹性压缩系数C*定义：C*=Cf + Cl* 9.地层综合弹性压缩系数C*物理意义：地层压力每降低单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。弹性采油量 V。的计算： 第四节 储层岩石孔隙中的流体饱和度1、 流体饱和度定义：当储层岩石孔隙中同时存在多种流体（原油、地层水或天然气）时，某种流体所占的体积百分数。1） 原始含油、气、水饱和度：在油藏储层岩石微观孔隙空间中原始含油、气、水体积Voi，Vgi，Vwi与对应的岩石孔
9、隙体积Vp的比值。束缚水饱和度：在具有最大浮力的油气藏顶部位置处，岩石孔隙中未被最大油气浮力排出的水。（在油田开发常所具有的压差下是不流动的）可动油、气、水饱和度：指在油田开发常所具有的压差下是可以流动的油、气、水体积占孔隙体积的百分数。2） 残余油饱和度和剩余油饱和度：即使是经过注水后还会在地层孔隙中存在着尚未驱尽的原油在岩石孔隙中所占体积的百分数。（若剩留在孔隙内的油未变成不可流动状态时，剩余油饱和度还包括未被注水所波及的死油区内）2、 影响因素（P48）1） 储层岩石的孔隙结构及表面性质的影响2） 油气性质的影响3、 测定方法1） 常压干馏法（干馏法 OR 蒸发法），矿场俗称热解法原理：
10、油水蒸发冷凝，加热蒸出岩心中的流体，直接测量流体体积，计算So、Sw 2） 蒸馏抽提法原理：通过水蒸发冷凝测定岩心中含水量，用差减法间接计算含油体积及油、气饱和度步骤：将岩样置于有机溶剂中加热抽提收集、测量岩样中蒸发出的水Vw 由水的Vw 计算油Vo：Vo(w1w2Vww)o w1抽提前岩样总重量；w2干岩样重 计算岩石各相流体饱和度： 含水：Sw（VwVp）100 含油：So（VoVp）100 含气：Sg1SoSw第五节 储层岩石的渗透性1、孔隙性决定了岩石的储集性能，渗透性表示岩石在一定的压差下允许流体通过的性质。2、达西定律：（注意公式中每一个符号的含义与单位P54）（液测）其使用条件：
11、流体为线性渗流，其渗流速度临界流速 3、达西定律的含义（数学描述）：单位时间内流体通过多孔介质的流量与加载多孔介质两端的压差和介质的截面积成正比，与多孔介质的长度和液体的粘度成反比。4、测定和计算岩石绝对渗透率时必须满足的条件： （1）岩石中全部孔隙为单相液体所饱和，液体不可压缩，岩心中流动的是稳态单向流 （2）通过岩心的渗流为一维直线流（3）液体性质稳定，不与岩石发生物理、化学作用 5、1D的物理意义：粘度为1mPas（1cP） 的流体，在压差为1atm作用下，通过截面积为1cm2 、长度为1cm的多孔介质，在流量与压差成线性关系的条件下，若流量为1cm3/s 时则多孔介质的渗透率为1D。
12、1D1m21000mD 6、岩石的绝对渗透率：岩石的孔隙结构所决定的让单相流体在其中100%饱和通过的能力7、岩石的有效渗透率（相渗透率）：当岩石为两种或多种流体饱和时，岩石允许每种流体在其孔隙中的流动能力8、岩石的相对渗透率：岩石的有效渗透率和绝对渗透率之比9、气测达西公式：（注意公式中每一个符号的含义和单位P58）10、气体滑脱效应：气体在管内流动时，由于气体分子热运动自由程存在，使管壁层分子与中间层分子直接发生动量交换，而引起管壁层分子的流动（在管壁处速度不等于0）的现象。 11、气体的平均压力越低，孔道半径越小，滑脱效应越严重 12、对同一岩石有： 【注：克氏渗透率就是气测得到的】13
13、、等效渗流阻力原理：当两块岩石外部几何尺寸相同，其他渗流条件（如压差、流体粘度等）也相同时，若两块岩石的渗流阻力相等，则表现为流量也应相等。14、影响岩石渗透率的因素（这部分请大家看下书P66） 15、岩石渗透率的测定（实验指导书P12，熟练掌握原理、实验步骤、数据处理。考试简答）第六节 储层物性参数平均值计算方法1. 算术平均（arithmetic average） K=Ki/n =i/n （取样数为n）2. 厚度加权（thickness-weighted） Kh=Kihi/hi3. 面积加权（area-weighted） KA=KiAi/Ai4. 体积加权（bulk-weighted） K
14、v=KiAihi/Aihi5. 并联地层的总平均渗透率（直线渗流和平面径向渗流） K=Kihi/hi （按厚度加权进行平均值处理）6. 串联地层的总渗透率（直线渗流）K=（L1+L2+L3）/（L1/K1+L2/K2+L3/K3）第七节 储层岩石的敏感性1.胶结物：指碎屑岩中除碎屑颗粒以外的化学沉淀物。2.胶结类型：基底胶结，孔隙胶结，接触胶结选项基底胶结孔隙胶结接触胶结胶结物含量高中低胶结强度高中低, K低中高4.粘土矿物：是高度分散的晶质含水层状硅酸盐矿物和非晶质含水硅酸盐矿物的总称。高岭石（速敏）蒙脱石（水敏）伊利石（酸敏）绿泥石（酸敏）5. 晶体是粘土矿物的基本组成单元，晶层是粘土矿物
15、的基本结构6. TO型结构：高岭石 TOT型结构：蒙脱石、伊利石 TOT、O型：绿泥石7. 粘土的膨润度：粘土膨胀的体积占原始体积的百分数。膨润度和粘土本身，水的性质有关，淡水使粘土膨胀得最厉害。第二章 第一节油气藏烃类的相态特征 1.常温常压下，C1-C4的烷烃为气态，是构成天然气的主要组分；C5-C16的烷烃是液体，是石油的主要组分；C16以上的烷烃为固态，是石蜡、沥青、胶质的主要组分。 2几个基本概念体系：也称为系统，指一定范围内一种或几种定量物质构成的整体，又称物系、系统。相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分称为“相”。组分：某物质中所有相同类的分子称为该物质中的某组分。拟组
16、分：常把几种结构相似极性相近的化学成分合并为一个假组分，称为拟组分。组成：指组成某物质的组分及各组分所占的比例分数。泡点：开始从液相分离出第一个气泡的气液共存态泡点压力：在温度一定的情况下，开始从液相中分离出第一个气泡的压力。露点: 开始从气相中凝结出第一滴液滴的气液共存态露点压力：在温度一定的情况下，开始从气相中凝结出第一滴液滴的压力。3单组分体系相态特征（看书125页） 4双组分体系相态特征相图特征：两线：相包络线、等液量线 三区：液相区、气相区、 气液两相区 三点：临界点C、临界凝析压力点Cp、 临界凝析温度点CT相态特征：1）静态特征：a.点的特征：临界点C：露、泡点线、等液量线交点；
17、非两相共存的最高T、p点。临界凝析压力点Cp：两相共存最高p点；临界凝析温度点CT：两相共存最高T点。 b.线的特征：包络线：泡点线(CF)和露点线(CE)构成的相分界线。 等液线：体系中液相含量相等的点的连线。包络线及包络线内为气液共存两相区；其外为单相区。c.临界点位置特征 ：取决于体系的组成和组分的性质临界压力pcmmax(pci)， min(Tci)临界温度Tcmpb时，数值上气油比RsBW1Bg ）7、影响原油体积系数的因素 ）8.地层油气两相体积系数Bt：当p28、1、2画法举例（湿相非湿相） 9、润湿滞后对水驱油的影响：严重影响油藏开发中的微观水驱油效果，使原油采收率下降。10、
18、油藏润湿性 类型：油湿、水湿； 影响因素：流体润湿性、饱和度11、油藏岩石润湿性测定方法：a.直接法接触角法、吊板法b.间接法自动吸入法、自吸离心法、自吸驱替法第三节 储层岩石的毛管压力曲线1.毛细管压力Pc：毛管中两相流体在两相界面上的压力差，其数值等于界面两侧非湿相压力减去湿相压力。（毛管压力实际是“压强”，习惯上叫“压力”）2.由拉普拉斯方程可计算毛管力，方向永远指向非润湿相（液面凹向）3.在具体情况下的毛管力计算公式：毛管中弯曲界面为曲面，毛管中液体上升的计算： 4.吸入过程：润湿相自动进入岩心驱出非润湿相，毛管力为动力。如亲水孔道的水驱油过程，亲油孔道的油驱水过程；5驱替过程：在外力
19、作用下，非润湿相驱替润湿相，毛管力为阻力。如亲水孔道的油驱水过程；6.毛管滞后现象：毛细管中吸入液柱高度小于驱替液柱高度的现象叫做毛细管滞后现象。（1）润湿滞后引起毛细管滞后：吸入过程产生前进角，驱替过程产生后退角，使得吸入时毛管压力小于驱替时毛管压力，故在相同的驱替压力下，驱替过程的液柱高度较大，而产生毛细管滞后现象。故有结论：当岩石亲水时，用驱替法（油驱水）可求到束缚水饱和度，用吸入法（水驱油）可求到残余油饱和度；（2）毛细管半径突变引起毛细管滞后（墨水瓶效应）（3）毛细管半径渐变引起毛细管滞后结论：由于毛管滞后现象，在相同非湿相压力下，驱替过程湿相饱和度S吸入过程湿相S。（湿相饱和度：湿
20、相体积占毛管总体积的百分比）7.岩石毛管力曲线的测定方法：半渗隔板法、压汞法、离心法用非非润湿相驱替湿相得到的毛管力曲线称为驱替曲线；用润湿相驱出非润湿相得到的毛管力曲线称为自吸曲线。（1）半渗隔板法：优点,最接近油藏实际情况,测量精度较高,可以作为其它方法的对比标准。缺点,测试时间太长（2）压汞法：测速快，对岩样的形状大小要求不严。缺点,非湿相是水银,与油层实际情况相差大,并且水银有毒,岩样被污染而不能重复使用,操作也不安全。（3）离心法：兼有半渗隔板法和压汞法两者的优点，测定速度较快。缺点，计算麻烦，设备较复杂。（4）由于实验室条件和油层条件差异，以及测量使用流体不同等原因，测量得到的毛管
21、力资料还需要换算，8. 毛管压力曲线（1）三个定性特征（研究的是驱替曲线）【图1】初始段（AB段）：表面孔或较大的缝隙引起的，中间平缓段（BC段）：主要进液段，中间平缓段越长,说明岩石喉道的分布越集中, 分选越好。平缓段位置越靠下,说明岩石主要喉道半径越大。末端上翘段（CD段）:（2）三个定量特征【图2】图1排驱压力PT：非湿相开始进入岩样最大喉道的压力Pc。渗透性好的岩石,阈压均比较低。rmax：与岩石表面孔隙连通的最大喉道半径。饱和度中值压力Pc50；指驱替毛管力曲线上非湿相饱和度为50%时对应的毛管压力。岩石物性越好,Pc50越低,r50越大。r50可粗略地视为岩石的平均喉道半径。最小湿相饱和度Smin：驱替压力达最大时，未被非湿相驱出而残留在孔道中的湿相饱和度。岩石物性越好，Smin越低。对于亲水岩石,Smin相当于岩石的束缚水饱度。9. 毛管压力曲线的应用：（1）研究孔隙结构（2）评价岩石储集性能图2（3）确定油水过渡带高度：根据毛管压力曲线，将PC(SW)的关系换成h(SW)的关系，得到油水过渡带高度与含水饱和度的关系曲线。参阅书图378，图3130。油水高度，h（m），PC地层条件毛管压力(MPa)，地层条件油水密度差(g/cm3 )（4）计算驱油效率：，式中参数可从书图3
