岩石压缩系数全面讲解.docx

岩石压缩系数及Hall曲线
、孔隙压缩系数及骨架压缩系数三者的关系
通常，在岩石压缩系数的定义中，考虑 2个作用在岩石上的力，即作用在储层岩石的
上覆压力pc和作用在岩石孔隙中的流体压力 Pp；另外考虑3个体积，岩石总体积 Vb、岩石
孔隙体积Vp以及岩石骨架体积 M。为研究问题方便，规定 1个原则：对压缩系数定义式中
的正负号，压力增加，岩石压缩，取负号；反之，取正号。由于岩石各种压缩系数之间的关 系推导及转换中，通常使用两个基本公式:
Vb=Vp+Vs
())=Vp/Vb
・ 一 3
石总体积，m;
7P
石孔隙体积，m5; Vs一岩石骨架体积，m3;
孔隙度，％
需要说明的是：对于上述岩石
3种体积，当上覆岩石压力保持不变时，储层流
体被采出过程中，主要对应有3个压缩系数,
即岩石总体体积压缩系数、岩石孔隙体积压缩
系数和岩石骨架体积压缩系数。
通常，将常用的压缩系数表示为下列
Cbc
Vb
dVb d Pc
pp
Cpc
Cpp
dVb
dPp
dVp
Vp d Pc
Pc
pp
1迫
Vp dPp pc
Csc
1 dVs
Vs d Pc p
p p
(8)
sp
VS d Pp p
pc
1 dVs
式中：Csc=Csp—岩石骨架体积压缩系数， MPa。一般保持 APp=A Pc,直接从岩石力学
实验测量得到；Cbc一孔隙压力不变，上覆压力变化所引起的岩石总体积压缩系数， MPa1；
1 . 一
Qp一上覆压力不变，孔隙压力的变化所引起的岩石总体积压缩系数 MPa; Gc一孔隙压力不
变，上覆压力变化所引起的岩石孔隙体积压缩系数， MPa1; Gp一上覆压力不变，孔隙压力的
1
变化所引起的岩石孔隙体积压缩系数， MPa。在上覆岩石压力不变时： dVb/dPp一相对岩石
总体积单位压力变化时的岩石总体积的变化量， 无量纲；dVs/dP p一相对岩石骨架体积单位压
力变化时的岩石骨架体积变化量， 无量纲。在岩石孔隙压力不变时，dVb/dPc一相对岩石总体
积单位压力变化时的总体积的变化量， 无量纲。dVp/dP c一相对岩石孔隙体积单位压力变化时
的孔隙体积变化量，无量纲； dVs/dP c一相对岩石骨架体积单位压力变化时的骨架体积变化
量，无量纲。
我们^•式（1）微分，再除以dpp,再按照上面给出的压缩系数形式整理得：
Cpp=[C bp —
（1 — （j） ）Csp]/ （j）
（9）
之所以有学者导出了 Gp=Gp=Gp的结果，是由于将变量当成常量微分
得出的错误结果。
从式（2）得：
V p= (j) V b
(10)
由于Vp是。的函数，式（10）微分得
(11)
dV p=V3d …dVb
而一个错误的微分为
dVp=（f）dVb
(12)
如果采用式（10）的话，将会得出一系列的错误等式。
我们可以将式（11）代入上面的（3）-（6）式中进行正确的变换，都可以得
到式（9）。

导出了公式
(13)
b (1 - ) os p