切换到宽版
  • 9760阅读
  • 60回复

[科学探索]地层压力下降会导致骨架颗粒膨胀吗? [复制链接]

上一主题 下一主题
离线cllipe
 
发帖
8549
财富
59571
威望
510
交易币
0
只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2008-06-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 cllipe 执行提前操作(2019-05-12) —
●李传亮

在许多教材中都写着,地层压力的下降会导致骨架颗粒的膨胀,颗粒膨胀又会导致岩石孔隙的减小,进而导致孔隙度和渗透率的减小。这就是通常所说的应力敏感。实际情况会是这样吗?当然不是,这完全是对岩石变形机制的一种误解。

地层岩石同时受外压和内压的共同作用,油气开采过程中,外压一般不发生变化,只有内压随地层流体的采出和注入而发生变化。内压,就是矿场上常说的地层压力。




由于外压不变,因此,当内压降低后,外压就会部分地转移到骨架颗粒上去,骨架应力就会增大。骨架应力增大,骨架就会被压缩,而不是发生膨胀。骨架颗粒压缩后,就带动孔隙一起被压缩,最终导致渗透率的降低。这才是渗透率出现应力敏感的根本机制。但是,岩石压缩过程中的孔隙度并不发生变化。

如果降低内压骨架颗粒会膨胀的话,上海、西安等城市因开采地下水,地表应该上升而不是下沉。实际情况并非如此,可见岩石的变形机制并非如许多教材中所讲的那样。

当然,如果增大地层压力,岩石骨架就会膨胀,孔隙会变大,渗透率也会增高。

温度的变化也会导致渗透率的变化。

但是,过去一直错误地认为,地层压力下降,骨架颗粒会发生膨胀。这种错误认识一旦写入教材,就会代代相传,并被无限放大,想扭转过来都很困难。再加上某些编写教材的人,只会重复前人的错误,而不愿有任何变化,这样就只能误导年轻的学子了。每当学生讲出这样的谬误时,我都会质问,而学生的回答也都很理直气壮,“书上是这么写的,老师也是这么教的!”,呵呵:-)

详细内容,请参阅《油藏工程原理》一书。
1条评分
阿果 威望 +1 谢谢 2008-06-23
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
++学习感受科学美++        ++教育传播科学美++        ++科研发现科学美++
离线micromacro
发帖
41
财富
1
威望
0
交易币
0
只看该作者 1楼 发表于: 2008-06-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
通过怎样的渠道能够改变这种错误认识?现在还是这么教的。

楼主留言:

还得通过教育。

离线阿果
发帖
10085
财富
62928
威望
2083
交易币
62
只看该作者 2楼 发表于: 2008-06-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
引用楼主cllipe于2008-06-23 09:12发表的
但是,岩石压缩过程中的孔隙度并不发生变化。
当然,如果增大地层压力,岩石骨架就会膨胀,孔隙会变大,渗透率也会增高。
.......


请问李老师,增大地层压力,骨架膨胀,孔隙变大,那么孔隙度是否也不会发生变化?

也就是说,是否存在这样的现象:不能岩石骨架是压缩还是膨胀,孔隙绝对大小在变化,而其与岩石总体积比是否不会发生变化?

楼主留言:

对于致密介质来说,孔隙体积发生变化,而孔隙度不发生变化。而对于疏松介质来说,孔隙体积和孔隙度都发生变化。这就是压实变形和压缩变形的区别。



石油行业最新求职招聘信息,上阿果石油英才网:http://www.cnpcjob.com/
石油行业最新产品供应求购信息,上阿果石油供需网:http://b2b.agoil.cn/
石油文献资料预览下载,上石油文库:http://www.oilwenku.com/

网站事务联系QQ:1392013

个人微博:http://weibo.com/028chenguo
离线阿果
发帖
10085
财富
62928
威望
2083
交易币
62
只看该作者 3楼 发表于: 2008-06-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
对于致密介质来说,孔隙体积发生变化,而孔隙度不发生变化。而对于疏松介质来说,孔隙体积和孔隙度都发生变化。这就是压实变形和压缩变形的区别。

谢谢李老师的解答!

楼主留言:

欢迎交流!



石油行业最新求职招聘信息,上阿果石油英才网:http://www.cnpcjob.com/
石油行业最新产品供应求购信息,上阿果石油供需网:http://b2b.agoil.cn/
石油文献资料预览下载,上石油文库:http://www.oilwenku.com/

网站事务联系QQ:1392013

个人微博:http://weibo.com/028chenguo
离线dedream
发帖
5085
财富
5058
威望
211
交易币
1
只看该作者 4楼 发表于: 2008-06-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
李教授的《油藏工程原理》里专门对这个问题进行过讲解。
骨架的整体压缩不会导致孔隙度降低。
不过我还是有一点点迷惑的是,为什么做实验的结果会与此有差异,就是在实验中(致密砂岩)压力增大,孔隙度会减少。我没有做过这样的实验,但是很多人或书会提到这一点。为什么实验结果会出现这样的偏差?

===
单独再说一下,李教授的《油藏工程原理》35.00元一本,石油工业出版社出版,410页,在现在这个社会,绝对是价格相当低的教科书了。

楼主留言:

实验无法测量到骨架体积的减小量,从而假设骨架体积不变,从而人为导致了孔隙度的减小。骨架体积不变是土力学的一个基本假设,用到岩石力学时就产生了很大的误差,因为对于致密的岩石来说,如果骨架体积不发生变化,孔隙体积是不会发生变化的。岩石力学诞生在土力学之后,沿用了土力学的很多东西。

Shale gas
离线dedream
发帖
5085
财富
5058
威望
211
交易币
1
只看该作者 5楼 发表于: 2008-06-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
实验无法测量到骨架体积的减小量,从而假设骨架体积不变,从而人为导致了孔隙度的减小。骨架体积不变是土力学的一个基本假设,用到岩石力学时就产生了很大的误差,因为对于致密的岩石来说,如果骨架体积不发生变化,孔隙体积是不会发生变化的。岩石力学诞生在土力学之后,沿用了土力学的很多东西。

谢谢李教授答疑
该认真读完书了,一直毛毛躁躁的,2个月了,还没有读到一半,能理解到的更少了。
Shale gas
离线floater
发帖
2938
财富
4566
威望
327
交易币
0
只看该作者 6楼 发表于: 2008-06-24 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
现在想想李老师说的有一定道理。

楼主留言:

谢谢版主理解。

离线haolly
发帖
385
财富
50
威望
24
交易币
0
只看该作者 7楼 发表于: 2008-07-31 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
应该把地层压力改为负载压力,那么压力下降有可能造成骨架颗粒膨胀。

楼主留言:

若按先生所言,地层压力下降骨架颗粒膨胀,开采地下水后,地表就会上升;相反,向地层注水,地层压力升高,骨架颗粒收缩,地表就会沉降。这个逻辑对吗?

1条评分
笑韵 财富 +10 鼓励讨论 2008-07-31
离线haolly
发帖
385
财富
50
威望
24
交易币
0
只看该作者 8楼 发表于: 2008-08-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
由于上覆地层快速剥蚀,地层弹性反弹以及产生的平行于地层层面的裂缝是由于上面负载失去引起的。所以我提到负载压力(overburden)是静岩压力的意思,可能表述有误吧。
离线liu-913
发帖
19
财富
209
威望
1
交易币
0
只看该作者 9楼 发表于: 2008-08-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
请教李老师一个问题,对于无边底水的油藏,根据矿场实际资料折算后到地层条件下累积注采比大于1,但地层压力却下降了,中原油田的多数低渗透油藏是这种情况,逻辑上显然是不对的。虽然矿场上有些情况报表数据有问题,如水井作业放益流未记录、停电停注、窜流等等,但是不应该相差那么多,为什么?
谢谢李老师!

楼主留言:

估计是注入水溢流到油藏外面去了。若固井质量不好,水泥环密封性能差,很容易产生水窜现象;地层中的一些断层也是容易发生溢流的地方。你干脆把这个问题发到技术交流区的油藏工程或油气开采版块去,让大家给你出出主意。


网站事务咨询:QQ:1392013 | 26189883
阿果石油网为免费个人网站,为石油人提供免费的在线即时技术交流场所,拒绝任何人以任何形式在本论坛发表与中华人民共和国法律相抵触的言论和行为!
如有言论或会员共享的资料涉及到您的权益,请立即通知网站管理员,本站将在第一时间给予配合处理,谢谢!