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[科学探索]Hall图版到底错在哪里? [复制链接]

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离线cllipe
 
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2008-09-21 | 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(2020-06-21) —
●李传亮

1953年,H.N.Hall通过实验测量数据,统计出了岩石压缩系数与孔隙度之间的关系曲线(见下图),该曲线通常称作Hall图版。



Hall图版的经验公式为

由于岩石压缩系数的测量比较困难,又比较昂贵,许多人不愿意实测,而喜欢采用Hall图版进行确定。Hall图版目前广泛应用于石油工程(包括石油地质)的许多研究领域,许多大型软件也都用Hall图版计算岩石的压缩系数。

然而,Hall图版是一条错误的曲线,主要错误在于

1、数值太高
用Hall图版计算的岩石压缩系数普遍偏高,高于地层流体(水或油),在极低孔隙度的情况下,甚至高于气体。这显然是错误的。

2、与岩性无关
Hall图版忽视了岩石本身的性质,不管是砂岩、还是碳酸盐岩,不管是硬矿物岩石、还是软矿物岩石,只要孔隙度相同,岩石的压缩系数就相等。这也是一个明显的错误。

3、逻辑反转
根据Hall图版,岩石的孔隙度越高,岩石的压缩系数就越低,即疏松的岩石难压缩;岩石的孔隙度越低,岩石的压缩系数反而越高,即致密的岩石易压缩。这显示是一个致命的逻辑反转错误。

笔者根据岩石力学理论给出的岩石压缩系数计算公式为

式中  cs为岩石骨架的压缩系数。用新公式计算的岩石压缩系数曲线为下图。

根据新公式,岩石的孔隙度越高,岩石的压缩系数就越高,即疏松的岩石易压缩;岩石的孔隙度越低,岩石的岩石系数就越低,即致密的岩石难压缩。如果岩石越硬,骨架的压缩系数就越小,岩石的压缩系数也就越低,即硬岩石难压缩;如果岩石越软,骨架的压缩系数就越大,岩石的压缩系数也就越高,即软岩石易压缩。这才是正确的逻辑关系。
附件: 岩石压缩系数与孔隙度的关系-李传亮.pdf (305 K) 下载次数:22 ,你所在用户组没有附件下载权限 VIP会员免积分下载
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离线qqlewis
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只看该作者 1楼 发表于: 2008-09-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
貌似正确,李教授的推导看上去很正确,不知道有没有反对意见,俺学习了!

楼主留言:

反对的人甚多,不过,这公式不是为他们推导的...

离线qqlewis
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只看该作者 2楼 发表于: 2008-09-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
李教授你好,我仔细观察图发现一个问题,你看看有啥问题:
是不是以前的压缩系数定义方式不一样呀?你看图上的单位,是MPa,而不是现在的1/MPa,你的图上的单位是现在通行的单位1/MPa

楼主留言:

我图上的单位是MPa-1(-1为上标),过去有人用1/MPa,完全一样。

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笑韵 财富 +10 鼓励交流 2008-09-21
离线qqlewis
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只看该作者 3楼 发表于: 2008-09-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
不是那个意思,你看,李老师,扫描图片上的单位是MPa,压强的单位(石油上咱们叫压力,^_^),而不是现在通行单位:压强的倒数

楼主留言:

扫描的图容易把角标漏掉,实际上,书上的单位有-1。

离线mongoll
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只看该作者 4楼 发表于: 2008-09-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
任何试验都是有前提的,不知道李教授有没有Hall图版试验的前提,让学习一下

楼主留言:

Hall图版的实验就是常规的三轴压缩实验,也是目前实验室的常规测试方法。可参见文献:
H.N.Hall,“Compressibility of Reservoir Rocks”,Trans.,AIME(1953)198

子在川上曰:逝者如斯夫,不舍昼夜。
http://www.agoil.cn/bbs/?u=181175
离线qqlewis
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只看该作者 5楼 发表于: 2008-09-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
        差别太大了,试验结果和李教授的推导完全是相反的,在Φ的定义范围内,一个是减函数,一个是增函数!希望能进一步看到该问题的进展。我想李教授是不是可以发一篇杂志的文章让更多的高水平专家来讨论这个问题那?
        对传统理论持怀疑态度并想否定之,需要很大的勇气和投入很大的精力,向李教授致敬!

楼主留言:

有兴趣可查阅我的两篇文章或《油藏工程原理》一书。
1、岩石压缩系数与孔隙度的关系,中国海上油气(地质),2003,17(5):355-358
2、A new relationship of rock compressibility with porosity,SPE88464,presented at SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition (APOGCE),18-20 October 2004,Perth,Australia

[ 此贴被qqlewis在2008-09-21 19:53重新编辑 ]
离线qqlewis
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只看该作者 6楼 发表于: 2008-09-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
好的,一定拜读!!
离线qqlewis
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只看该作者 7楼 发表于: 2008-09-23 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
          李老师您好,你的书的相关部分和那篇中文文章我已读了,感觉论证很严密,另外,我查阅了一下相关文献,发现有一篇实验性质的文章可以支持您的观点:“岩石压缩系数变化规律研究”【石油天然气学报(江汉石油学院学报)  2007 年2 月 第29 卷 第1 期】。
            

楼主留言:

应用科学不应该违背基础科学,否则,任何价值都不会有。

离线maofugao
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只看该作者 8楼 发表于: 2009-03-05 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
“3、逻辑反转根据Hall图版,岩石的孔隙度越高,岩石的压缩系数就越低,即疏松的岩石难压缩;岩石的孔隙度越低,岩石的压缩系数反而越高,即致密的岩石易压缩。这显示是一个致命的逻辑反转错误。
笔者根据岩石力学理论给出的岩石压缩系数计算公式为”
我们根据“岩石压缩系数与孔隙度的关系”文章里的推导思路,根据压缩系数的严格定义,得出了下面不同的结果:
Cp=-(phi/(1-phi))*Cs; phi是孔隙度
为什么会有一个负号的差别;请李教授予以解答;联系:maofg@163.com

楼主留言:

流体的体积随压力的升高而减小,因此,压缩系数定义式中有一个“-”号。
岩石的孔隙体积随孔隙压力的升高而增大,因此,压缩系数定义式中没有“-”号。估计没把“-”号去掉,请检查一下,呵呵^_^

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笑韵 财富 +10 鼓励参与交流 2009-03-05
离线jfy975
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只看该作者 9楼 发表于: 2009-07-05 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
,Re:Hall图版到底错在哪里?
顶下!值得思考!这种态度更让人起敬!

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