油层物理第三章渗透率.pptVIP

************************气体流动——孔道壁表面的气体分子与孔道中心的分子流速几乎没有差别。气测渗透率时，除了气－固间的分子作用力小以外，相邻层的气体分子还可以由于动能交换而使得管壁处的气体分子层与孔道中心的分子层的流速被不同程度均一化。管壁处的气体分子层流速不为零——形成“气体滑脱效应”。克林博格发现了这种效应，因而也称为“克氏效应”。气体的这种滑脱效应还与气体的性质有关，不同气体的分子量不同，分子直径不同，自由行程也就不同，使得滑脱系数（b）不同，分子量大，则b大，滑脱效应严重。第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日1、用气体测得的渗透率要比用液体测定的渗透率值高气体法测定的渗透率更能反映岩石的真实渗透率2、平均压力小，气体密度就小，气体间分子间的碰撞就少，使得气体更易流动，气体滑脱现象越严重，所测的渗透率值越大。相反平均压力增大，气体滑脱效应就消失，渗透率就越小。如果压力增大到无穷大，气体的流动性质接近液体的流动性质，气－固间的作用力增大，管壁上的气膜逐渐趋于稳定，这时的渗透率趋于一个常数，接近液测渗透率，故称该渗透率为等效液体渗透率或克氏渗透率。气测渗透率与液测渗透率的差异：第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日同一岩石，不同气体测得的渗透率和平均压力的直线关系交纵座标于一点，该点的气体渗透率与同一岩石的液体渗透率是等价的。故称为等价液体渗透率，也称克林肯博格渗透率。如果平均压力增至无穷大时，渗透率不再变化而趋于一个常数，这个数值一般接近于液测渗透率，这是因为压力无穷大时，气体的性质已经接近于液体的流动性质，气固间的作用力增大，气体的滑脱效应逐渐消失，管壁上的气膜逐渐稳定了。第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日根据滑动效应，岩石本身渗透率的高低也将影响气体渗透率大小1941年，克林博格给出了考虑气体滑脱效应的气测渗透率表达式第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日四、渗透率的因次（量纲）与单位1.因次第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日石油系统渗透率使用的绝对单位制2.单位从因次中可知渗透率的单位是长度的平方，与面积的单位相同。平方米这个单位太大，通常采用平方微米（）来表示。也很大，最常用的单位是第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日石油系统渗透率使用的混合单位制目前在渗透率单位制中还得保留有渗流力学中过去常用的一套混合单位制，混合单位制中达西单位制用达西（D)表示，混合单位制中工程单位制不管公制或英制均用毫达西（md）。第37页，共51页，星期日，2025年，2月5日所谓1达西（D）的含义是：以粘度为1厘泊（cp）的流体完全饱和于岩石孔隙中，在1个大气压的压差下，以层流方式通过截面积为1平方厘米，长度为1厘米的岩样时，若其流量为1立方厘米/s，则岩石的渗透率为1达西（英文字为Darcy,简写D）。但这个数值太大，使用起来不方便，因而采用它的千分之一，称为毫达西（英文字母millidarcy简写md）来作为渗透率的单位。混合单位与绝对单位的换算第38页，共51页，星期日，2025年，2月5日五、储油岩石渗透率的大小渗透率是储油（气）岩物性的重要参数，不论对油气运移聚集，还是油（气）田开发都是基础数据。但其数值在不同的油（气）层中相差很大，由几个毫达西到几千个毫达西。我国和世界一些油田的渗透率（据徐献中）第39页，共51页，星期日，2025年，2月5日级别孔隙度(%)渗透率(md)特高302000高25-30500-2000中15-25100-500低10-1510-100特低1010储层物性分级（中国油气储层研究—1994）第40页，共51页，星期日，2025年，2月5日第三章储油（气）岩石的渗透率§2储油（气）岩石渗透率的内在含义绝对渗透率是岩石本身具有的固有性质，它只与岩石的孔隙结构有关，与通过岩石的流体性质无关。对于这一性质，可以从渗透率与裂缝宽度的关系、渗透率与毛细管孔隙半径的关系来理解。孔隙度是岩石中孔隙体积与岩石外表体积的比值。这是岩石的内在性质。第41页，共51页，星期日，2025年，2月5日一、渗透率与裂缝宽度的关系对于单一裂隙来说，其长度和截面分别为L和lb，当压差为△p时，可由Poiseulle方程求出流量q1:对于n个裂缝来说，岩石截面积为A，流量为：根据达西定律第42页，共51页，星期日，2025年，2月5日二、渗透率与毛细管孔隙半径的关系Lr如果我们把孔隙看成是一根根等直径