第四章 饱和度等 蔡忠贤.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第四章 储油（气）岩石流体饱和度和其它物理性质 §1 储油（气）岩石的流体饱和度 某种流体在岩石孔隙中占据空间体积的百分数或小数即为该流体的饱和度。 石油在岩石孔隙中占据空间体积的百分数或小数即为油饱和度（含油饱和度）。 地层水在岩石孔隙中占据空间体积的百分数或小数即为水饱和度（含水饱和度）。 天然气在岩石孔隙中占据空间体积的百分数或小数即为气饱和度（含气饱和度）。 式中： So、Sg、Sw——分别为油层条件下的油、气水饱和度，小数或百分数； Vou、Vwu——油层条件下的油、水体积（cm3）； Vpe——岩样有效孔隙体积（cm3）。 一、流体饱和度的概念 通过实验室测定并计算饱和度时，应当是指那些储存在岩石有效孔隙（连通孔隙），处于油层压力、温度下（有大量天然气溶解于油及水中，改变了它们的体积）的饱和度。即如下各式所示： 式中： So、Sg、Sw——分别为油层条件下的油、气水饱和度，小数或百分数； Vb——岩样体积（cm3）； Vo、Vw——在标准状况下抽提和蒸馏出来的油、水体积（cm3）； bo、bw——油层条件下油和水的体积系数，小数。 到开发后期，剩留油在油层内不可流动时。 在勘探阶段（油藏还没有投入开发以前）所测的流体饱和度 原始含水饱和度 束缚水饱和度 原始含油饱和度 在开发阶段测定的流体饱和度 含油饱和度 目前含油饱和度 含水饱和度 目前含水饱和度 含气饱和度 目前含气饱和度 原始含气饱和度 饱和度的不同名称 剩余油饱和度 残余油饱和度 二、影响储油（气）岩石流体饱和度的因素 （1）储油（气）岩石的孔隙结构和渗透性：储油（气）岩石的孔隙结构和渗透性是影响油气饱和度的关键因素。一般来说，孔隙半径大、孔喉比值小、孔隙配位数大（孔隙连通系数接近1）、孔隙曲折度小、孔隙内壁光滑，那么岩石渗透性好，油气排驱水的阻力就小，因而油气饱和度就高，反之就低。 （2）储油（气）岩石的表面性质：储油（气）岩石颗粒较粗、比面小，那么颗粒表面吸附水就少，残余水饱和度低，这样油气饱和度就高；相反油气饱和度就低。除此，岩石润湿性也影响着油气饱和度，譬如亲水的岩石，油气就难将水排出，因而油气饱和度就低；相反，亲油的岩石，油气就易将水排出，使得油气饱和度增高。 （3）油气性质：油气相对密度不同，直接影响到油气的饱和度。其次是油气粘度，一般来说，较稠的油粘度大，所受的阻力也大，这就减少了排水动力，使油气不易进入孔隙，残余水含量高，因此油气饱和度变低；反之油气饱和度高。 （4）油气排水的动力：油气排水的动力大，则被排出的水就多，油气饱和度就高；相反就低。 三、储油（气）岩流体饱和度的测定及其研究方法 岩心直接测定方法 岩心间接测定法 油层物理模型 测井计算方法 一、实验室岩心直接测定法 1、蒸馏法 使用溶剂（甲苯或四氯化碳）抽提出岩心内流体 （实验测定用的溶剂一般采用比重比水小而沸点比水高的溶剂） 2、干馏法 测定原理：通过仪器对岩心进行高温烘烤，冷凝收集以及相关校正后得到油水体积。 一般加温过程分二个阶段 第一个阶段是先均匀加温至350－360度（20－30分钟），主要目的是将岩样中的束缚水解吸 第二个阶段为进一步加温至500左右（20－30分钟），主要目的是将岩样中的石油干馏出来。 计量干馏出的水和油的体积。 一般根据岩心测定的含油饱和度均较地下的低，只在一下情况下较为接近： 1、已经水淹的地区残余油中不含或很少含溶解气； 2）在压力衰竭带钻取岩心，由于压力降低可导致流体收缩、溢流和被逐出，因而测出的饱和度普遍偏小，实际应用中可根据实验室测得的数据乘以原油的地层体积系数，再乘以一个校正系数（1.15）大致可以获得校正。 如何取得保持流体原始状态的岩心也是准确确定残余油饱和度的关键，一般采用岩心压力保持取心筒或密闭取心筒等装置。 二、岩心间接分析法 用岩石相对渗透率与流体饱和度的关系曲线确定束缚水饱和度和残余油饱和度 三、经验关系法（油层物理模型） 1、按粒度中值，有效孔隙度计算束缚水饱和度 根据我国大庆、胜坨、大港、高河西、老君庙油田岩心实测数据的统计，发现束缚水饱和度为其粒度中值及连通孔隙度的函数，当粒度中值在0.04-0.3变化时，对于一个粒度中值，束缚水饱和度与孔隙度之间的经验方程趋于双对数曲线形式 （1）高、中孔隙度（≧20％）砂岩储层通式 适用于渤海湾下第三系（东营－沙河街组二段）地层的关系式 适用于大庆油田各主力层系及我国东部地区下第三系中下部地层的关系式 适用于渤海湾盆地上第三系地层（强亲水性，胶结疏松砂岩）的关系式 （2）适用于低孔隙度（20％）砂岩储层的通式 2、按渗透率与含水饱