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【摘要】通过大量的岩心资料分析，得到岩石本身的性质是影响束缚水饱和度变化的主要因素。笔者从泥质含量、岩石粒度、孔隙大小和结构分析了对束缚水饱和度的影响。
【关键词】岩石性质 束缚水饱和度 因素
岩石本身的性质是影响束缚水饱和度变化的主要因素，本文通过大量的岩心资料分析，泥质含量、岩石粒度、孔隙大小和结构都是影响束缚水饱和度重要因素。
1 泥质因素
储层中的泥岩所含的储层中泥质所含粘土矿物的种类、百分含量和分布形式都各不相同，这些条件将影响储层的缚水饱和度，泥质的粘土矿物对储层物性特点最大影响的就是粘土矿物的微粒性和亲水性。微粒性最代表参数就是比表面积和表面能，粘土矿物颗粒很细，这样就决定岩石具有很大的比表面积，同样具有较高的表面能，表面能越大颗粒的表明能够吸附更多的水，这些水就是束缚水，另外一个特性是矿物的亲水性，亲水性是指矿物表面引力下形成结合水的能力，矿物的亲水性越好，吸附能力越强，束缚水含量越多。因此储层中的粘土含量直接决定对应的束缚水饱和度。
粘土矿物中蒙脱石具有较强的水敏感性，蒙脱石遇到水后期体积可以膨胀到原来体积的6-10倍，这种特性主要取决于蒙脱石矿物具有不同的微粒性、晶格间距和亲水性，粘土矿物中高岭石束缚水性相当较弱。因此，当储层中含有一定的蒙脱石含量。束缚水饱和度较大，而含有高岭石，则增加的不明显。
泥质在砂岩中以不同的状态存在，主要的分为层状泥质、结构泥质和分散泥质，其中对储层束缚水饱和度影响最大的是层状泥质和分散泥质。层状泥质在砂岩中以带状存在，层状泥岩充满纯砂岩颗粒及粒间孔隙，分布状态直接降低了储层的孔隙度，相应增加了束缚水饱和度。分散泥质主要是分散在砂岩颗粒间孔隙上，充填孔隙，降低孔隙的孔隙度。结构泥质对储层的孔隙度改变不大，也没有太大影响束缚水饱和度。
通过大量的岩心实验，可以得到束缚水饱和度与泥质含量呈正比关系，随着泥岩含量的增加，束缚水饱和度也随之增加，这证明泥质含量是直接影响束缚水饱和度。泥质的影响从微观上解释为：随着泥质含量的增加，岩石骨架中细粒成分增加，从而导致岩石比表面增加，附着在岩石颗粒表面的吸附水增加，致使束缚水饱和度增加，同样也增加岩石骨架内细粒成分，相应粘土矿物增加，导致束缚水含量增加，束缚水含量增加直接导致束缚水饱和度的增加。
2 岩石粒度因素
岩石颗粒的粒度是指骨架颗粒的大小，粒度是矿物的稳定性、风化强度和搬运距离的综合反映。颗粒的粒度范围很广，最大可以达到0.5米或更大，小可以到微米级。颗粒的粒度重要指标是粒度中值，粒度中值是指累积曲线上与累积百分含量为50%处相对应的粒径。通过大量岩心实验，用用累积曲线上中央的一个点的数值代表样品的粒径，用粒度中值参数在反映粒度分级，并且根据实验数据建立的束缚水饱和度与粒度中值的交会图（图1），可以得到随着粒度中值的降低，岩石对应束缚水饱和度升高，两者负相关系数为0.75，因此岩石的颗粒粒度是直接影响束缚水饱和度。
3 孔隙大小因素
岩石的孔隙度是指岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它固体物质充填的空间的大小。孔隙的类型不同，其对应的束缚水饱和度不同，碎屑岩中的孔隙主要有粒间孔隙、溶蚀孔隙、微孔隙。粒间孔隙主要是指储层颗粒与颗粒围成的孔隙，粒间孔隙越大、孔喉粗、连通性好，对应的束缚水饱和度较低。溶蚀孔隙是因为发生侵蚀作用产生的孔隙，孔隙的大小连通性直接决定束缚水饱和度。微孔隙主要指颗粒间微孔和杂基内微孔隙。储层中的微孔隙必须通过显微镜才能够观察，可以根据孔隙直径把微毛细管孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类，其划分标准和流体在其中的特点见下表1，可见微毛细管孔隙中水在没有外力作用下是不能够移动，不能够流动的水即为储层的束缚水。因此可以得到储层孔隙中微毛细管孔隙越多，其束缚水饱和度越大。
4 孔喉结构因素
孔隙半径和喉道半径的降低，导致复杂的孔隙结构。孔隙结构越复杂，岩石比表面越大，意味着岩石颗粒表面吸附的束缚水越多，孔隙喉道中堆积的束缚水越多。
描述孔隙结构的主要参数是平均孔隙半径，平均孔隙半径越小，孔隙结构越复杂。根据实验数据建立了平均孔隙半径与束缚水饱和度的关系图（见图2），图版上显示二者具有很好的相关性，相关系数为0.95。
参考文献
[1] 崔迎春，张琰.低渗气藏岩样束缚水饱和度的室内实现方法[J].石油钻采工艺， 2000， 22（4）： 11-13
[2] 杨满平，李 允，彭彩珍气藏储层含束缚水的应力敏感性分析[J].天然气地球科学，2004 ，15（4）：391-394
作者简介
秦龙，河南省开封市人，工程师，供职于中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司，研究方向：测井。
【关键词】岩石性质 束缚水饱和度 因素
岩石本身的性质是影响束缚水饱和度变化的主要因素，本文通过大量的岩心资料分析，泥质含量、岩石粒度、孔隙大小和结构都是影响束缚水饱和度重要因素。
1 泥质因素
储层中的泥岩所含的储层中泥质所含粘土矿物的种类、百分含量和分布形式都各不相同，这些条件将影响储层的缚水饱和度，泥质的粘土矿物对储层物性特点最大影响的就是粘土矿物的微粒性和亲水性。微粒性最代表参数就是比表面积和表面能，粘土矿物颗粒很细，这样就决定岩石具有很大的比表面积，同样具有较高的表面能，表面能越大颗粒的表明能够吸附更多的水，这些水就是束缚水，另外一个特性是矿物的亲水性，亲水性是指矿物表面引力下形成结合水的能力，矿物的亲水性越好，吸附能力越强，束缚水含量越多。因此储层中的粘土含量直接决定对应的束缚水饱和度。
粘土矿物中蒙脱石具有较强的水敏感性，蒙脱石遇到水后期体积可以膨胀到原来体积的6-10倍，这种特性主要取决于蒙脱石矿物具有不同的微粒性、晶格间距和亲水性，粘土矿物中高岭石束缚水性相当较弱。因此，当储层中含有一定的蒙脱石含量。束缚水饱和度较大，而含有高岭石，则增加的不明显。
泥质在砂岩中以不同的状态存在，主要的分为层状泥质、结构泥质和分散泥质，其中对储层束缚水饱和度影响最大的是层状泥质和分散泥质。层状泥质在砂岩中以带状存在，层状泥岩充满纯砂岩颗粒及粒间孔隙，分布状态直接降低了储层的孔隙度，相应增加了束缚水饱和度。分散泥质主要是分散在砂岩颗粒间孔隙上，充填孔隙，降低孔隙的孔隙度。结构泥质对储层的孔隙度改变不大，也没有太大影响束缚水饱和度。
通过大量的岩心实验，可以得到束缚水饱和度与泥质含量呈正比关系，随着泥岩含量的增加，束缚水饱和度也随之增加，这证明泥质含量是直接影响束缚水饱和度。泥质的影响从微观上解释为：随着泥质含量的增加，岩石骨架中细粒成分增加，从而导致岩石比表面增加，附着在岩石颗粒表面的吸附水增加，致使束缚水饱和度增加，同样也增加岩石骨架内细粒成分，相应粘土矿物增加，导致束缚水含量增加，束缚水含量增加直接导致束缚水饱和度的增加。
2 岩石粒度因素
岩石颗粒的粒度是指骨架颗粒的大小，粒度是矿物的稳定性、风化强度和搬运距离的综合反映。颗粒的粒度范围很广，最大可以达到0.5米或更大，小可以到微米级。颗粒的粒度重要指标是粒度中值，粒度中值是指累积曲线上与累积百分含量为50%处相对应的粒径。通过大量岩心实验，用用累积曲线上中央的一个点的数值代表样品的粒径，用粒度中值参数在反映粒度分级，并且根据实验数据建立的束缚水饱和度与粒度中值的交会图（图1），可以得到随着粒度中值的降低，岩石对应束缚水饱和度升高，两者负相关系数为0.75，因此岩石的颗粒粒度是直接影响束缚水饱和度。
3 孔隙大小因素
岩石的孔隙度是指岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它固体物质充填的空间的大小。孔隙的类型不同，其对应的束缚水饱和度不同，碎屑岩中的孔隙主要有粒间孔隙、溶蚀孔隙、微孔隙。粒间孔隙主要是指储层颗粒与颗粒围成的孔隙，粒间孔隙越大、孔喉粗、连通性好，对应的束缚水饱和度较低。溶蚀孔隙是因为发生侵蚀作用产生的孔隙，孔隙的大小连通性直接决定束缚水饱和度。微孔隙主要指颗粒间微孔和杂基内微孔隙。储层中的微孔隙必须通过显微镜才能够观察，可以根据孔隙直径把微毛细管孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类，其划分标准和流体在其中的特点见下表1，可见微毛细管孔隙中水在没有外力作用下是不能够移动，不能够流动的水即为储层的束缚水。因此可以得到储层孔隙中微毛细管孔隙越多，其束缚水饱和度越大。
4 孔喉结构因素
孔隙半径和喉道半径的降低，导致复杂的孔隙结构。孔隙结构越复杂，岩石比表面越大，意味着岩石颗粒表面吸附的束缚水越多，孔隙喉道中堆积的束缚水越多。
描述孔隙结构的主要参数是平均孔隙半径，平均孔隙半径越小，孔隙结构越复杂。根据实验数据建立了平均孔隙半径与束缚水饱和度的关系图（见图2），图版上显示二者具有很好的相关性，相关系数为0.95。
参考文献
[1] 崔迎春，张琰.低渗气藏岩样束缚水饱和度的室内实现方法[J].石油钻采工艺， 2000， 22（4）： 11-13
[2] 杨满平，李 允，彭彩珍气藏储层含束缚水的应力敏感性分析[J].天然气地球科学，2004 ，15（4）：391-394
作者简介
秦龙，河南省开封市人，工程师，供职于中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司，研究方向：测井。