岩石的其它物理性质课件.ppt

第八章岩石的其它物理性质随着对地下储层物性研究的深入,除了储层岩石的基本物性参数(粒度组成、比面、孔隙度、压缩性、饱和度、渗透率等)外,生产中还需要了解有关储层岩石的更多性质。本章将介绍储层岩石的导电特性、和核磁特性。 含流体岩石的导电特性岩石的导电特性与储层岩性、储油物性或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、岩石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是表示。由物理学已知,均质材料的电阻率由下式确定: ρ=γA/L 式中ρ—电阻率,Ω•m;γ—电阻,Ω;A导体截面积,m2;L—导体长度,m。电阻率ρ仅与导体的材料性质有关,而与导体的几何形状无关。从研究导体性质的角度来看,测量电阻这个物理量显然是不确切的,而反映材料导电能力的量应当是电阻率,因此实际应用上不是测量地层电阻的大小,而是测量反映岩层导电性的电阻率。饱和岩石的导电性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。离子导电的岩石,主要靠岩石连通孔隙中所含溶液的正负离子导电,如沉积岩属于这种类型的岩石。它的电阳率的大小,主要决定于岩石孔隙中所含溶液的性质和浓度等。电子导电的岩石靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电,大部分火成岩属于这一类岩石,其电阻率主要由所含导电矿物的性质和含量来决定。石油勘探开发所涉及的岩层主要是离子导电的沉积岩。沉积岩由造岩矿物的固体颗粒组成,这些固体颗粒称为岩石的骨架。砂岩固相物质除个别粘土矿物外,都不导电,电阻率很高。孔隙性岩石的导电性取决于其孔隙的几何形态和其中的流体特性。油、气不导电,而溶有盐类的地层水具有导电性。水中盐离子的运动起导电作用,这是电解质导电。沉积岩的导电能力,主要取决于岩石孔隙中地层水的导电能力。主要岩石和矿物的电阻率。可以看出: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。2、岩石电阻率与地层水性质的关系1)地层水电阻率与盐类化学成分的关系油气储层地层水中,主要含有NaCl、KCl、Na2SO4、MgSO4、CaSO4等盐类,这些盐类具有不同的电离度,离子具有不同的离子价和不同的迁移率,使得地层水电阻率也不同。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;粒子迁移率大,运动速度快,地层水电阻率小。实际地层水所含的盐类主要为NaCl,因此可把地层水近似的认为***化钠溶液。用总矿化度表示水中含盐量,单位是mg/L。地层水含有较多的除***化钠以外的其它盐类,则可把每一种离子的含量乘以适当的系数,将其转化为等效的NaCl的含盐量,然后根据等效的NaCl的含盐量求地层水电阻率,2)地层水电阻率与溶液浓度及温度的关系地层水含盐浓度增加,离子数目增多,。而当溶液的温度升高时,使离子的迁移率增大,溶液的导电性增加,其电阻率降低。岩层中的某些盐类由于温度升高,溶解度增大,使溶液的离子浓度增加,电阻率降低。3、含水岩石电阻率与孔隙度的关系沉积岩的导电能力,主要取决于单位体积岩石中孔隙体积(即孔隙度)和地层水电阻率。岩石孔隙度越大或地层水电阻率越低,;反之,岩石孔隙度越小或地层水电阻率越高,岩石导电能力就越差,电阻率就越高。