（2）对于低渗透性致密岩石，在低速渗流时，由于流体与岩石之间存在吸附作用，或在粘土矿物表面形成水化膜，当压力梯度很低时，流体不流动，因而存在一个启动压力梯度（a点）。当外加压力梯度大于启动压力梯度后，液体才能开始流动。在低于启动压力梯度范围内流量和压差间的直线关系遭到破坏，不符合达西定律。 如何用气体测量渗透率？
气源由高压氮气瓶供给，经减压阀和恒压器后，上游压力保持稳定，气体通过岩心，岩心两端产生一定的压力差。待气体流动稳定后，测量岩心两端压差及出口流量，即可按公式计算气测渗透率。
气体滑脱效应：气测渗透率时，由于气—固间的分子作用力远比液—固间的分子作用力小，在管壁处的气体分子仍有部分处于运动状态；另一方面，相邻层的气体分子由于动量交换，连同管壁处的 气体分子一起沿管壁方向作定向流动，管壁处流速不为零，形成所谓的“气体滑脱效应”。 等效液体渗透率（克氏渗透率）：气测渗透率时，如果平均压力增大，气体滑动效应逐渐消失，则渗透率减小；如果压力增至无穷大，气体的流动性质已接近于液体的流动性质，气—固之间的作用力增大，管壁上的气膜逐渐趋于稳定，这时渗透率趋于一个常数K∞，它接近液测渗透率值，故又称为等效液体渗透率。 气体滑脱效应对气测渗透率的影响
（1）同一岩石的气测渗透率值大于液测的岩石渗透率。 （2）平均压力越小，所测渗透率值Kg越大。 （3）不同气体所测的渗透率值不同。
（4）岩石不同，气测Kg与液测K差值大小不同。 影响岩石渗透率的因素及其特点 1）沉积作用 （1）岩石骨架构成、岩石构造。岩石的颗粒粒度、颗粒分选性、胶结物和层理等特性对渗透率均有影响，疏松砂岩的粒度越细，分选性越差，其渗透率越低。
（2）岩石孔隙结构的影响。粒度细、孔隙半径小，则岩石比面大，渗透率低，孔隙的连通性、迂曲度、内壁粗糙度等对岩石的渗透性也有影响。 2）成岩作用 （1）地层静压力的影响。作用于岩样上的有效覆盖越大，测得的渗透率越小；有效覆盖在一定范围内时，渗透率就急剧下降。对泥质砂岩，其渗透率减小更明显。压实作用主要使孔隙通道急剧变小，孔喉比急剧增加且曲折度增大，因而渗透率大大降低。
（2）胶结作用。胶结物质的沉淀和胶结作用都是孔隙通道变小，孔喉比增加，粗糙度增大，因而使渗透率降低。
（3）溶蚀作用。溶蚀作用使孔隙度增大，但对于渗透率，有的可能增大，有时增加不显著。因为溶蚀作用的次生孔隙一般很不规则，孔喉比和曲折度大。 3）构造作用与其他作用 构造作用形成的断裂和裂隙使储层孔隙度和渗透率均增大。特别是对碳酸盐岩储层，可能使原本非渗透的碳酸盐储层变为具有高、中渗透率的储层。流体或多或少地会与岩石发生物理和化学作用，流体的性质影响渗透率。
粘土矿物：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。
粘土矿物结构类型
硅氧四面体晶片（T），铝氧八面体晶片（O） TO型结构（1:1型），高岭石 TOT型结构（2:1型），蒙皂石、伊利石 TOT、O型结构（2:1+1型），绿泥石 粘土矿物不稳定的机制
粘土矿物遇水后会产生膨胀、分散或絮凝等不稳定现象。
（1）粘土矿物的膨胀。粘土矿物与水接触后，分两个阶段发生变化：
①表面水化：在这一过程中，主要推动力是粘土表面水层的吸附能。水的吸附量、定向水膜的厚度和定向性取决与层间阳离子的水化能及粘土结晶表面的电荷密度。当粘土矿物与水接触时，吸附在粘土中的交换性阳离子趋于从粘土中分离出来，只剩下一些带负电的结构单元，斥力将迫使粘土分开而使水分子进入层间。
②渗透水化：当低于地层水矿化度的外来流体进入地层时，由于粘土表面的离子浓度高于外来流体中的离子浓度，这时外来流体中的水被吸向粘土表面，在粘土矿物的外部形成定向水膜，并增加双电层的斥力。由于各粘土颗粒表面间的双电层相斥，把粘土表面相互推开，使粘土继续膨胀。渗透水化是导致粘土矿物膨胀的主要因素。 （2）絮凝和分散。
当粘土颗粒在水介质在趋于聚集而形成团块时，称粘土处于絮凝状态，当这些团块分裂散开时，则称粘土处于分散状态。在含有电介质的水溶液中，粘土表面形成双电层。当平衡离子距粘土颗粒较远时，由于粘土颗粒受表面负电荷间的相互斥力的作用，粘土颗粒就发生分散。当带正电荷的平衡阳离子距粘土颗粒较近时，就抵消了粘土表面负电荷斥力的作用，反而使粘土颗粒相互 而产生絮凝。通常储层中的粘土矿物与地层水处于一种平衡状态，即絮凝状态。如果外来流体的矿化度较低或含有分散性阳离子，就可能引起储层中粘土发生分散和运移，造成地层伤害。 不同粘土矿物对储层的潜在影响
（1）蒙皂石粘土胶结物对储层的最大伤害是它对水有极强的敏感性，尤其是钠蒙皂石，遇水后体积可膨胀至原体积的600%~1000%，从而引起储层渗透了的明显降低。
（2）高岭石是砂岩储层中最常见且含量较高的粘土胶结物，对储层的潜在影响有两方面： ①充填粒间孔隙，使原来的粒间孔隙变成微细的晶间空隙，降低岩石的渗透率。
②高岭石集合体对岩石颗粒的附着力很差，在流体剪切力的作用下，易从岩石颗粒上脱离和破碎，并随流体在孔隙中移动，造成高岭石微粒堵塞岩石孔隙喉道。速敏
（3）伊利石是形态最复杂的粘土矿物。按成因可将其形态分成两大类：鳞片状和纤维毛发、条片状。前者一般分布于颗粒表面，主要通过减小孔隙的有效渗流半径而影响储层的渗透率；后者对储层的影响复杂得多，通常分为三个方面：
①纤维状、毛发状伊利石在孔隙中交错分布，使原始的粒间孔隙变成大量的微细孔隙，使孔隙结构变得复杂，储层渗透率显著降低。
②这些伊利石具有很大的比表面积并强烈地吸附水，使岩石具有很高的束缚水饱和度。
③受流体剪切力作用，这些伊利石易破碎，并被运移至孔隙喉道处形成堵塞，从而导致储层渗透能力的下降。（水敏，速敏，压力敏感）
（4）储层中的绿泥石是一种富含铁的粘土矿物。遇酸后溶解并释放出铁，当酸消耗尽时，会形成氢氧化铁的胶体沉淀。三价铁胶体颗粒较大，很容易堵塞孔隙喉道，从而伤害储层。（酸敏） 粘土的膨润度：粘土膨胀的体积占原始体积的百分数，表示粘土膨胀程度的大小。 岩心分析中如何防止石膏在高温下脱水所造成的实验误差？
（1）利用离心机高速旋转下所产生的离心力，将岩心中的油、水甩出；
（2）用氯仿和甲醇按质量比13:87配制混合液溶剂，其沸点为53.5℃，小于石膏的脱水温度。 研究灰质胶结物的意义
（1）通过分析岩石中碳酸盐矿物的含量，特别是后生碳酸盐矿物的含量，能够了解地层中水动力场的活动规律，了解地层形成的时代特征。
（2）碳酸盐矿物的特点之一是能与酸反应，多数碳酸盐矿物与酸反应后，不易生成沉淀物质，所以不会对地层造成伤害，还会使渗透率提高。采油工程中，为提高油井产能和水井的注入能力，往往用向采层中挤注酸液的工艺方法来改造地层。
酸敏矿物：与酸反应，并生成沉淀导致孔道堵塞进而引起渗透率降低的矿物。
储层伤害：在勘探、开发过程中的各个环节—钻井、固井、完井、射孔、增产措施、修井及注水作业中，储层都会与外来流体以及它所携带的固体微粒接触；如果这些流体与储层不匹配，则导致储层渗流能力的下降，损害储层的生产能力，这就是储层伤害。 储层敏感性包括速敏性、水敏性、酸敏性、盐敏性等。
储层敏感性评价应包括岩石学分析、常规岩心分析、专项岩心分析以及为评价储层敏感性而进行的
岩心流动试验等。
储层敏感性评价的实验项目及其目的
（1）速敏：地层中未被胶结或胶结不好的粘土和小于37μm碎屑颗粒统称为地层微粒。速敏是指地层微粒在高速流体作用下在孔隙中的运移并在喉道处堆集，形成“桥堵”，造成孔隙堵塞和地层渗透性降低的现象。
速敏性评价实验的目的在于了解储层渗透率的变化与渗流速度的关系，如果储层有速敏性则要找出其开始发生速敏现象的临界流速和临界流量。临界流速的大小为确定油井合理产能及注入速度提供了依据。 渗透率伤害率
KL—小于临界流速时，此流体的原始渗透率
KLmin—大于临界流速、小于或等于6cm3/min的流量范围，此流体渗透率的最小值 速敏指数：由速敏性产生的渗透率伤害率与岩样的临界流速之比。
（2）水敏：指与地层不配伍的外来流体进入地层后，引起粘土膨胀、分散、运移而导致渗透率下降的现象。
水敏指数
Kw—去离子水的渗透率
KL—岩样没有发生水化膨胀等物理化学作用时的液体渗透率，通常为标准盐水渗透率或地层水
渗透率。 （3）盐敏：指对于水敏性地层，当含盐度下降时导致粘土矿物晶层扩张增大、膨胀增加，地层渗透率下降的现象。
盐敏性评价实验的目的是了解地层岩石在地层水矿化度不断下降或外来低矿化度流体侵入时，其渗透率变化情况，从而确定此地层的临界矿化度。
（4）酸敏：指酸化液进入地层后与地层中的酸敏矿物发生反应，产生凝胶、沉淀或释放出微粒，使地层渗透率下降的现象。
酸敏性评价实验的目的是了解酸液对地层是否会产生伤害以及伤害的程度，以便优选酸液配方，使酸化处理方法更有效。
第七章 储层岩石的其他物理性质
地层因子：100%饱和电阻率Rw的地层水时的岩层电阻率Ro与地层水电阻率Rw的比值。
电阻率指数：含油岩石的电阻率Rt与该岩石完全充满地层水时的电阻率Ro的比值。
第八章 储层岩石中的界面现象与润湿性
界面：任何两相分界面统称为界面，而当两相中其中有一相为气体时，则把界面称为表面。 自由界面能：表面分子力场的不平衡使得表面层分子储存了多余的能量，这种能量就是两相界面的自由表面能。 自由界面能的性质
（1）只有存在不互溶的两相时自由界面能才存在。 （2）界面越大，自由界面能也越大。
（3）表面或界面是具有一定厚度的界面层。界面层的结构和性质与每一相的性质都不同，是一个逐渐过渡的分子层。
（4）两相界面层自由界面能的大小与两相分子的性质有关系。两相分子的极性差越大，界面能越大。
（5）自由界面能与两相的相态有关。一般液相和气相界面的自由表面能比液相和液相界面的自由界面能要大，液和固之间的自由界面能大于液和气之间的自由表面能。
比界面能（界面张力）：单位面积具有的自由界面能，单位是J/m2。从因次上看，比界面能等于单位长度上的力，所以习惯上把比表面能称为界面张力。 界面张力的含义以及对油气田开发的意义
严格地说，在两相系统的表面层上只存在比界面能而不存在界面张力。界面张力只是自由界面能的一种表示方法。只有在三相系统的周界上，这种界面能才有界面的张力存在，它是各自两相界面层自由界面能在三相周界的接触点相互“争夺”的结果，最后达到平衡的情况下才有张力的表现。两相界面张力的大小等于各自的比界面能；界面张力的方向，界面为平面则在平面上，界面为曲线则在切线上；力的作用点则为三相周界的接触点。
界面张力对油藏流体的分布和流动有重大影响，以及水驱油、互溶混相驱油、毛管附加力问题的解决起重要作用，对剩余油的分布和开采有重要意义。
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