油层物理学

地下油气两相体积系数：当油层压力低于饱和压力时，地层中原油和析出气体的总体积与它在地面

脱气后原油体积之比。

单位；m3/m3

原油压缩系数：等温条件下，地下原油体积随压力变化的变化率。

单位：MPa-1

注：p>pb

地下原油压缩系数的大小主要取决于原油溶解气油比、原油所处的温度及压力。地层原油溶解气油比大，则溶解的气多，使原油密度较小且具有更大的弹性，所以压缩系数大。地层温度越高，原油密度越小，弹性越大，则其压缩系数越大。压力增加，原油密度增大，则其压缩系数变小。 影响原油粘度的因素及其特点

（1）原油的化学组成是决定粘度高低的内因，即主要影响因素。原油分子量越大，则粘度越高。非烃含量（即胶质和沥青质）的多少对原油粘度有重大影响，大分子化合物（胶质和沥青质）的存在，引起原油液层分子的内摩擦增大，使原油粘度增大。胶质沥青质含量高或温度较低时，原油中形成胶体结构而使原油表现出非牛顿流体特性。原油中重烃含量越高，原油密度越大，粘度越大。溶解气油比越大，粘度越低。同一原油，地面脱气油要比地层油粘度高，一方面由于脱气引起粘度增加，另一方面地面温度比地下温度低，也引起粘度升高。

（2）外因。原油粘度对温度变化很敏感，温度提高，原油粘度降低。压力对地层原油粘度的影响以饱和压力pb为界，p>pb时，压力增加引起地层油的弹性压缩，油的密度增大，液层间摩擦阻力增大，原油的粘度增大；p

地层水（油层水）：处于油藏边部和底部的边水和底水、层间水以及与原油同层的束缚水的总称。 在高温高压地层条件下，地层水中溶有大量的盐类，但仅溶解少量天然气。

天然气在水中的溶解度：地面条件下单位体积地层水，在地层压力、温度条件下所溶解的天然气体积。

影响天然气在水中溶解度的因素及其特点

地层水的压缩系数：等温条件下，地层水单位压力变化时的体积变化率。

单位；MPa-1

地层水的体积系数：等量的地层水在地下的体积与其在地面条件下的体积之比。

单位；m3/m3

地层水的体积系数随着温度的增加而增大，随着压力的增加而减小。溶解有天然气的水比纯水的体积系数大。

第五章 储层多孔介质的孔隙特性

储层性质主要受颗粒的大小、形状、排列方式，胶结物的成分、数量、性质以及胶结方式的影响。 粒度组成：不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数（含量），通常用质量百分数表示。 分析粒度组成的方法：筛析法、沉降法、薄片法。

沉降法原理：不同直径的颗粒在液体中具有不同的沉降速度，因而到达沉降管底部所需时间不同。（确定小于72μm的粒级含量）

平均粒径 粒度组成的表示方法

粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，即任一粒级颗粒在岩石中的含量。曲线尖峰越高，表明该岩石以某一粒径颗粒为主，岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，表明岩石中粗颗粒越多。

粒度组成累积分布曲线，上升段越陡，表明岩石颗粒越均匀。

不均匀系数α

粒度中值d50：累积分布曲线上质量50%所对应的颗粒直径。

分选系数So：表示颗粒大小的均匀程度，代表碎屑物质在沉寂过程中分选的好坏。 偏度（歪度）：指粒度组成分布偏于粗颗粒或细颗粒，用来判别粒度分布的不对称程度。 峰度（尖度）：用来衡量粒度分布曲线的尖锐程度，就是粒度分布的中部与两尾端的展形之比。 比面：单位体积岩石内孔隙总内表面或单位体积岩石内岩石骨架的总表面积。

单位：cm2/cm3

其他定义的比面 ，则

影响岩石比面的因素及其特点

（1）粒径。当颗粒间是点接触时，岩石孔隙的总内表面积即为所有颗粒的总表面积。假设颗粒为半径为R的球体，则其比面，R越小，孔隙介质比面越大。砂岩的砂

粒越细，其比面越大，骨架分散程度越高。

（2）比面还受颗粒排列方式、颗粒形状、胶结物含量等因素影响。圆球形颗粒的比面要比扁圆形颗粒的小 ，颗粒间胶结物含量少则比面大。

胶结物：除碎屑颗粒以外的化学沉淀物，一般是结晶的或非结晶的自生矿物，在砂岩中含量不大于50%。

常见胶结物及其特点 （1）泥质（粘土）

粘土矿物是组成粘土主体的矿物，粘土矿物是高度分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。常见的粘土矿物有高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石及混合层等含水层状硅酸盐。粘土矿物遇水后会产生膨胀、分散或絮凝等不稳定现象。粘土矿物按成因可分为陆源粘土矿物和自生粘土矿物，前者是造成地层非均质性的主要原因，后者是储层伤害和生产能力下降的主要原因。自生粘土在砂岩孔隙中的产状有分散质点式、薄膜式、架桥式。 （2）灰质 灰质胶结物主要是由碳酸盐类矿物组成，砂岩中常见的碳酸盐矿物是方解石和白云石。碳酸盐矿物能与酸反应，多数反应后不生成沉淀，不会对地层造成伤害，还会渗透率提高。 （3）硫酸盐胶结物

储层岩石中的硫酸盐矿物主要是石膏和硬石膏。硫酸盐矿物在高温下易脱出结晶水，与酸反应易生产沉淀。

胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况以及它们与碎屑颗粒的接触关系。

胶结类型及其特点 （1）基底式胶结 胶结物含量高，颗粒孤立地分布于胶结物之中，彼此不相接触或很少有颗粒接触。胶结物与碎屑颗粒同时沉积，故称原生胶结。胶结强度很高，孔隙类型为胶结物内的微孔，储集油、气的物性很差，孔隙度小，渗透率低。 （2）孔隙式胶结 胶结物含量不多，仅充填于颗粒之间的孔隙中，颗粒呈支架状接触。胶结物多是次生的。胶结强度次于基底胶结。孔隙度、渗透率一般。

（3）接触式胶结

胶结物含量很少，一般小于5%，仅分布于颗粒互相接触的地方，颗粒呈点状或线状接触，胶结物多为原生或碎屑风化物质，常见的为泥质。孔隙性、渗透性均好。

空隙：岩石颗粒间未被胶结物充满或未被其他固体物质占据的空间统称为空隙。

空隙按几何尺寸或现状可分为孔隙、空洞、裂缝。 孔隙类型

（1）按成因分类：粒间孔隙，杂基内微孔隙，晶体次生晶间孔隙，纹理及层理缝，裂缝孔隙，溶蚀孔隙。

（2）按孔隙大小分类：超毛细管孔隙，毛细管孔隙，微毛细管孔隙 （3）按生成时间分类：原生孔隙，次生孔隙 （4）按组合关系分类：孔道，喉道