第五节 储层岩石的渗透率 教学目的: 掌握达西定律、岩石的绝对渗透率的定义及计算;气体滑脱效应、平均渗透率的计算。 教学重点和难点:达西定律,岩石的绝对渗透率,气体滑脱效应。 教法说明:课堂讲授 教学内容: 第五节 储层岩石的渗透率 一、达西定律及岩石的绝对渗透率 设有一块砂岩岩心,长度 L=3cm,截面积A=2 cm2,其中只有粘度为1cp的水通过,在压差△P=2atm下通过岩石的流量Q=0.5cm3/s,根据上面所讲的达西定律得: 如果上面这块岩心不是用盐水通过,而是用粘度3cp的油通过,在同样压差△P=2atm的条件下它的流量Q=0.167cm3/s,同理 达西定律的假设前提: ① 流体与岩石之间不发生任何物理— 化学反应; ② 渗流介质中只存在一种流体,即岩 石要100%的饱和某种流体; ③ 流动必须是在层流范围之内. 岩石的渗透率K为岩石自身的性 质,它主要取决于喉道的大小及其分 布,而与所通过流体的性质无关。 二、渗透率的单位 三、影响渗透率的因素 1 压力梯度 2 层理方向 3 泥质含量及孔隙度 4 裂缝 5 流体性质(气体的影响) 四、渗透率的测定-----流管法 五、平均渗透率的计算 1 算术平均 2 加权平均 a 厚度加权 b 面积加权 c 体积加权 3 按物理过程平均 a 并联地层 b 串联地层 * 比例常数 岩石的绝对渗透率 μm2 perm cm2 darcy K cm3/s bbl/day cm3/s cm3/s Q mpa.s cp p cp μ MPa psia dyn/cm2 atm ΔP cm2 ft2 cm2 cm2 A cm ft cm cm L SI PERM CGS 实用单位 单位转换关系: 1Darcy =10-8cm2 =1000md=1 μm2 1perm=1.13Darcy 1达西单位的定义:孔隙介质允许粘度为1cp的流体,在 压力梯度为1atm/cm的作用下,通过横截面积为1 cm2的 流量为1 cm3/s,此时,孔隙介质的渗透率称为1达西。 积分得: 利用这个公式采用不同的气体和 岩石分别进行岩石渗透率的测定 同一岩石,同种气体,在不同的平均压力下所测得的气体渗透率不同, 平均压力较低时气测渗透率高,而平均压力较高时气测渗透率较低。 同一岩石,同一种平均压力采用不同的气体所测得的渗透率也不相同, 气体越轻所测得的渗透率值越高,气体越重,所测Kg值越低 。 同一岩石,不同气 体所测的渗透率在 压力很高时,和纵 轴相交于一点,这 一点的气测渗透率 与流测渗透率相同, 称等价液体渗透率 或克林肯伯格渗透 率。 氢气 空气 co2 气体滑脱效应: 等效液体渗透率 *
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