油层物理课件第七章－油层物理学7(h).pdf

Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）1 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）2 第一节含流体岩石的导电特性 第二节储层岩石的热学性质 第三节储层岩石的声学特性 第一节含流体岩石的导电特性 第二节储层岩石的热学性质 第三节储层岩石的声学特性 第七章第七章 储层岩石中的其它物理性质储层岩石中的其它物理性质 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）3 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 一、物质导电性与电阻率一、物质导电性与电阻率 二、岩石电阻率与地层水性质关系二、岩石电阻率与地层水性质关系 三、含水岩石电阻率与孔隙度关系三、含水岩石电阻率与孔隙度关系 四、含油岩石电阻率与含油气饱和度关系四、含油岩石电阻率与含油气饱和度关系 五、电阻率测定五、电阻率测定 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）4 一、含流体岩石的导电特性与电阻率一、含流体岩石的导电特性与电阻率 岩石的导电特性与储层岩性、储油物性和含油 饱和度有着密切的关系。

研究导电特性的目的是根 据测量的岩层电阻率来判断岩性，划分油气水层， 研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性等该方法 和原理一方面可应用于实验室内测定岩心的流体饱 和度，另一方面用于电阻率测井 岩石的导电特性与储层岩性、储油物性和含油 饱和度有着密切的关系研究导电特性的目的是根 据测量的岩层电阻率来判断岩性，划分油气水层， 研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性等该方法 和原理一方面可应用于实验室内测定岩心的流体饱 和度，另一方面用于电阻率测井 1、含流体岩石导电性1、含流体岩石导电性 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）5 2、物质的导电性与电阻率2、物质的导电性与电阻率 各种岩石具有不同程度的导电能力，岩石的导 电能力可用电阻率来表示 各种岩石具有不同程度的导电能力，岩石的导 电能力可用电阻率来表示 孔隙性岩石由骨架及孔隙空间组成按导电机 理的不同，可把岩石大致分为两大类：离子导电的 岩石和电子导电的岩石。

孔隙性岩石由骨架及孔隙空间组成按导电机 理的不同，可把岩石大致分为两大类：离子导电的 岩石和电子导电的岩石 不同岩石及矿物的电阻率变化范围很大；除金 属矿物电阻率极低外，主要造岩矿物(如石英、长 石、云母、方解石等)电阻率都很高按岩石成因 看，大部分火成岩(如玄武岩、花岗岩等)电阻率都 很高，而沉积岩的电阻率则比较低 不同岩石及矿物的电阻率变化范围很大；除金 属矿物电阻率极低外，主要造岩矿物(如石英、长 石、云母、方解石等)电阻率都很高按岩石成因 看，大部分火成岩(如玄武岩、花岗岩等)电阻率都 很高，而沉积岩的电阻率则比较低 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）6 二、岩石电阻率与地层水性质的关系二、岩石电阻率与地层水性质的关系 地层水的电阻率，取决于其溶解盐的化学成 分、溶液含盐浓度和地层水的温度 地层水的电阻率，取决于其溶解盐的化学成 分、溶液含盐浓度和地层水的温度 电离度大，盐的分子离解为离子的百分比高， 离子数目多，地层水电阻率小；离子价高，离子 携带的电荷多，地层水电阻率小；离子迁移率大， 运动速度快，地层水电阻率小。

电离度大，盐的分子离解为离子的百分比高， 离子数目多，地层水电阻率小；离子价高，离子 携带的电荷多，地层水电阻率小；离子迁移率大， 运动速度快，地层水电阻率小 地层水电阻率与含盐浓度成反比，随温度增 加而减小，温度每升高1℃，地层水电阻率约减 小2％；不同盐类的地层水的电阻率也不同 地层水电阻率与含盐浓度成反比，随温度增 加而减小，温度每升高1℃，地层水电阻率约减 小2％；不同盐类的地层水的电阻率也不同 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）7 [例7-1]已知地层水样品分析结果是：Ca离子的矿化 度＝460PPm，SO4离子的矿化度＝1400PPm，Na和Cl 离子的矿化度＝19000PPm，求总矿化度和等效的氯 化钠矿化度 解：（1）总矿化度为：460+1400+19000＝20860PPm （2）从图版横座标20860处，求得Ca的系数为 0.81，SO4的系数为0.45，用相应的系数乘上其矿化 度的数值，则等效氯化钠的矿化度为： 460×0.81+1400×0.45+19000＝20000PPm 矿化度计算矿化度计算 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）8 [例7—2]已知NaCl溶液矿化度为20000PPm，求在 100℃时电阻率。

解：在图版上找到矿化度为20000PPm的曲线，即 曲线8由该点沿斜线往下与温度为100℃的水平 线相交于D，交点的横座标为0.11欧姆·米，即是溶 液在100℃的电阻率为0.11欧姆·米 电阻率计算电阻率计算 岩石电阻率与地层水矿化度、温度之间存在着 反比关系 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）9 三、含水岩石电阻率与孔隙度的关系 含水砂岩电阻率取决于地层水电阻率、孔隙 度、胶结情况及孔隙形状胶结情况及孔隙形状 决定于岩性 盐水单元体孔隙介质（100%盐水）孔隙介质（饱和油和盐水） 图7—3 三种导电单元体（图中：白色为盐水、图及圈为岩石、黑色为油） 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）10 m w a R R F φ == 0 在双对数座标系中，纵座标表示地层因素在双对数座标系中，纵座标表示地层因素F F， 横座标表示孔隙度 ， 横座标表示孔隙度φφ，，F F与与φφ有近似直线关系， 根据这条曲线的直线段，可将 有近似直线关系， 根据这条曲线的直线段，可将F F与与φφ的关系式写 成如下形式： 的关系式写 成如下形式： R。

R——孔隙中100％充满地层水时的岩石 电阻率，欧姆·米； ——孔隙中100％充满地层水时的岩石 电阻率，欧姆·米； m m——胶结指数，随岩石胶结程度而变化——胶结指数，随岩石胶结程度而变化 Archie 方程 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）11 图7—5 某些油田的F和φ的关系曲线 1 10 100 110100 孔隙度φ，% 相对电阻F，无因次 地层因子及F与地层因子及F与φφ关系关系 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）12 四、含油岩石电阻率与含油气饱和度关系四、含油岩石电阻率与含油气饱和度关系 aa aa LL AA I ′ = / / ' n o n wo t S b S b R R I )1 ( − === n w SCI − = ' 在双对数座标纸中，纵座标表示电阻指数在双对数座标纸中，纵座标表示电阻指数I I，横 座标表示含油饱和度 ，横 座标表示含油饱和度S So o，I，I与与S So o有近似直线关系。

有近似直线关系 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）13 五、电阻率的测定五、电阻率的测定 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）14 五、电阻率的测定五、电阻率的测定 图7—8四电极测试电阻率的流程及电路示意图 1—流体入口 2—岩心端头压差 3—胶皮筒 4—岩心5—电源 6—开关 7—流体出口 8—电极 第一节 含流体岩石的导电特性第一节 含流体岩石的导电特性 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）15 第二节 储层岩石的热学性质第二节 储层岩石的热学性质 储层岩石热学性质主要指岩石的储层岩石热学性质主要指岩石的比热、热容量、导 热系数、热扩散系数 比热、热容量、导 热系数、热扩散系数。

岩石的热容是单位体积的岩石，温度升高1℃所需 的热量，kJ/m 岩石的热容是单位体积的岩石，温度升高1℃所需 的热量，kJ/m3 3℃ 比热容量单位质量的岩石温度升高1℃所需要的热 量称为岩石的比热容量，简称比热，单位kJ/（kg℃） 比热容量单位质量的岩石温度升高1℃所需要的热 量称为岩石的比热容量，简称比热，单位kJ/（kg℃） 导热系数是指单位时间内、单位温度梯度下、单位 面积上所通过的热量，单位kJ/(hm℃),或W/(m℃) 导热系数是指单位时间内、单位温度梯度下、单位 面积上所通过的热量，单位kJ/(hm℃),或W/(m℃) 岩石的热扩散系数岩石的热扩散系数αα反映了非稳态传热过程中岩石 的导热能力与沿途岩石储热能力之间的关系 反映了非稳态传热过程中岩石 的导热能力与沿途岩石储热能力之间的关系 Petro-Physics 油层物理学Petro-Physics 油层物理学 第七章 储层岩石中的其它物理性质第七章 储层岩石中的其它物理性质 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）16 第三节 储层岩石的声学特性第三节 储层岩石的声学特性 。