分散泥岩、泥质砂岩渗透率Waxman-Smits方程的水力学模拟

• 作者: J．H．Schoen 赵文杰 马志娟
• 来源期刊: 测井与射孔
• 学科: 工学
• 关键词: 泥岩 泥质砂岩 渗透率 Waxman-Smits 水力学 毛细管 孔隙度 阿尔奇胶结指数
• 年，卷（期）: 2004,（2）
• 页码范围: 24-32
• 页数: 9页
• 分类号: TE312

摘要

泥质砂岩可能具有极低的渗透率值(<10^-3mD)。泥岩和泥质砂岩的低渗透性受泥岩或粘土含量、泥岩分布类型(分层性、分散性、结构)、孔隙度和围限应力的控制。现有的几种预测泥岩渗透率的模型和经验方程，其主要控制因素是孔隙度和泥质含量。我们的渗透率模型基于毛细管和孔隙流管模型，通过减小孔隙度和有效孔隙截面积来考虑分散泥质的影响。泥质、粘土及其相关束缚水减小了有效流动截面积。分散粘土对分散泥质砂岩的电导率的影响用著名的Waxman-Smits(1968)方程的阳离子交换量CEC或单位孔隙体积的阳离子交换量Qv来描述。同样，CEC或Qv也可用来描述由于粘土矿物而造成的渗透率减小的情况，即：kshaly sand=ksand·（1-α2Qv）^2式中，ksand为纯砂岩渗透率；因子α2描述了泥岩的水力效应及其与阳离子交换导电效应有关的泥岩表面的情况；含α的项-渗透率减小效应，也可能与分散泥质的含量有关。我们提出的方程与Waxman-Smits方程在水力学上是等效的，都考虑了两种不同的物理效应：·就导电性而言，含Qv的项描述了由于粘土表面导电离子造成的附加导电性。·就渗流性而言，含Qv的项描述了由于分散状固体颗粒及其相关不可动水导致的渗流性减小。利用文献中的测井数据及实验数据对该模型进行了测试。