(优选)孔隙度及渗透率测量方法

物性 孔隙性
渗透性
油气注入
含油性
孔
孔
绝
相
隙
隙
对
对
类
结
渗
渗
型
构
透
透
率
率
储层
含油气储层 (饱和度)
产层
岩性
岩
结
矿
构
组
、
合
构
造
油气产出
储层要素及概念延伸
4.1.2研究储层孔隙度和渗透率的意义
1)作为孔隙结构参数之一的孔隙度，表征了储层容纳油气的能力(体
积)，是含油气饱和度估算、容积法等储量评价的重要参数之一。
储层概念图解
按储层的定义，可将储层的孔隙性和渗透性称为储油物性。其中：储 层的孔隙性包含孔隙类型和孔隙结构两个方面的内容，它们的特征决定 了油气在其中分布的特征和储存的数量；储层的渗透性是在孔隙性以及 骨架双重影响下，含油气储层中不同流体运移能力的表现(隐含了相对渗 透率的概念)，决定了储层开发后的产液性质和能力。
a长度L测量：平行于圆柱体轴向，在柱体周边，每 隔1/4周长测1次长度，取4次测量的算术平均值。
为了度量岩石孔隙的发育程度，提出了孔隙度(率)的概 念。孔隙度指岩石孔隙体积与岩石体积之比值(以百分数 表示)。根据研究目的不同，孔隙度又可分为绝对(总)孔隙 度、有效孔隙度。
4.2.1绝对(总)孔隙度
岩石中全部孔隙体积称为总孔隙或绝对孔隙。总孔隙(Vp)和岩石总体 积(Vt)之比(以百分数表示)就叫做岩石的总孔隙度或绝对孔隙度(Φt)。可用 公式表示如下：
3)微毛细管孔隙：孔隙直径小于0.0002mm，裂缝宽度小于0.0001mm者。在 此类孔隙中，流体与周围介质分子之间的引力往往很大，要使流体移动需要 非常高的压力梯度，这在油层条件下一般是达不到的。因此，实际上液体是 不能沿微毛细管孔隙移动的。泥页岩中的孔隙一般属于此类型。
4.2.3有效孔隙度
因此，从实用的角度出发，只有那些彼此连通的超毛细管 孔隙和毛细管孔隙才是有效的油气储集空间，即有效孔隙。因 为它们不仅能储存油气，而且可以允许油气渗滤；而那些孤立 的互不连通的孔隙和微毛细管孔隙，即使其中储存有油和气， 在现代工艺条件下，也不能开采出来，所以这些孔隙是没有什 么实际意义的。为了研究孔隙对油、气储存的有效性，在生产 实践中，人们又提出有效孔隙度(率)的概念。
在含油气层工业评价时，只有有效孔隙度才有真正的意 义，因此目前生产单位一般所用的都是有效孔隙度。习惯上 把有效孔隙度简称为孔隙度。
4.2.4孔隙度测量的基本原理※
孔隙度就是指岩石孔隙体积与岩石外表体积的比值。
VP 100 % V TVG 100 % (1 VG ) 100 %
VT
VT
VT
三种类型:
1)超毛细管孔隙：孔隙直径大于0.5mm或裂缝宽度大于0.25mm者。在此类 孔隙中，流体可在重力作用下自由流动，也可以出现较高的流速，甚至出现 涡流。岩石中的大裂缝、溶洞及未胶结的或胶结疏松的砂岩的孔隙大多属于 此类。
2)毛细管孔隙：孔隙直径介于0.5-0.0002mm之间，裂缝宽度介于0.250.0001mm之间者。在此类孔隙中，无论是在液体质点之间，还是液体和孔隙 壁之间均处于分子引力作用之下，由于毛细管力的作用，流体不能自由流动 。只有在外力大于毛细管阻力的情况下，液体才能在其中流动。微裂缝和一 般砂岩的孔隙多属此类。
有效孔隙度(Φe)是指岩石中参与渗流的连通孔隙总体积(Ve) 与岩石总体积(VT)的比值(以百分数表示)。可用下式表示：
Φe=Ve/VT×100%
VG
VT
岩石
VP
Ve
岩石体积模型
有效孔隙度的概念模型
显然，同一岩石的绝对孔隙度大于其有效孔隙度，即 Φt>Φe。对未胶结的砂层和胶结不甚致密的砂岩，二者相差 不大；而对于胶结致密的砂岩和碳酸盐岩，二者可有很大的 差异。一般有效孔隙度占总孔隙度的40%~75%(据F.K. 诺斯， 1984)。
Φt=VP/VT×100%
VG
VT
VT=VP+VG
VP
Baidu Nhomakorabea
岩石
岩石体积模型
总孔隙度的概念模型
孔隙度反映储集层储集流体的能力。储集岩的总孔隙度越大，说明 岩石中孔隙空间越多，但是它不能说明流体是否能在其中流动。岩石中 不同大小的孔隙对流体的储存和所起的作用是完全不同的。
4.2.2按孔隙大小(孔径或裂缝的宽度)的孔隙分类 根据岩石中孔隙大小及其对流体作用的不同，可将孔隙划分为
储层评价的一般流程
油水层划分
4.2储层的孔隙度的基本概念及测量原理
储集层的孔隙性在石油与天然气地质学中是指储集层 中孔隙空间的形状、大小、连通性与发育程度。地壳中不 存在没有孔隙的岩石，可是不同的岩石，其孔隙大小、形 状和发育程度是不同的。石油和天然气在地下是储存在岩 石的孔隙中的。因此，岩石的孔隙发育程度将直接影响岩 石中储存油气的数量。
式中： VT 为岩样总体积，(cm3 ) VP 为岩石孔隙体积，(cm3 ) VG 为岩石骨架体积，(cm3 )
VG
VT
Vp
岩石体积模型
由孔隙度定义，孔隙度的实验测量过程可拆解为测量岩样 总体积、孔隙体积、骨架体积中的某2个的过程。
1)岩样总体积测定
(1)游标卡尺法 原理：几何学知识。 适用条件：几何形状规整的岩样 实验器材：游标卡尺(±0.02mm) 方法：以圆柱体为例
（优选）孔隙度及渗透率测量 方法
主要内容
4.1储层的概念——研究储层孔隙度和渗透率的意义 4.2储层孔隙度的基本概念及测量原理※ 4.3储层绝对渗透率的基本概念及测量原理※ 4.4孔隙度和渗透率之间的关系 4.5实验测量孔隙度、渗透率的工程应用※
4.1储层的概念——研究储层孔隙度和渗透率的意义
4.1.1储层的概念
在自然界中，并非所有的岩石均能储存油、气。在石油地质学中， 把能够储存油气并能使油气在一定压差条件下流动的岩石称为储层。
根据上述定义可知，储层必须具备两个条件：即孔隙性和渗透性。
二者作为储层的充分必要条件，缺一不可。如页岩就很难作为储层。
油气注入
岩性 孔隙性
骨架性质 油气储集能力
储层
油气流出
渗透性
油气运移能力
2)渗透率表征了含油气储层运移能力，是储层产液性质以及产能评价
的重要参数。
因此，储层孔隙度和渗透率的评价对含油气储层的勘探和开发而言具
有重要的意义。
试油 试水
资料
地层
岩性 砂岩 ? 泥岩 ? 石灰岩
……
渗透层 干层 ?
物性 Φ K
含油性
?
So
?
Sw
Sg
油层 气层 水层
……
岩性划分 渗透层识别 物性评价 含油性评价