油燃而声 第16期 | 岩石看似处处一样，却处处不一样 —— 岩石的非均质性

张烈辉 | 《油气简史》

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（第二版 富媒体）

  油燃而声 第16期

本 期 内 容

01/14

Petrol

岩石看似处处一样，却处处不一样 —— 岩石的非均质性

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岩石看似铁板一块，却有巨大的、惊人的内比表面积

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Petrol。

part.

01

岩石的非均质性

“岩石看似处处一样，却处处不一样。”

可以毫不夸张地说，我们生活的地球上找不到两块完全一模一样的岩石，由于不同岩石的组成和结构各不同，岩石的各种物理——力学性质（包括岩石的密度和孔隙度，弹性波传播速度、电性、热学性质、弹性、塑性、弹塑性、 脆性、韧性等）随岩石空间位置的不同也有一定差异，这就是岩石的“非均质性”。例如，（力学性质）不同的岩石，即便在相同的外力作用下它的变形是不相同的或者说受损程度是不同的；反之同理，发生相同变形的岩石，如果岩石的力学性质不同，它们所受的外力作用也一定不相同。由于地下岩石是经历了复杂的地质作用（例如风化、搬运、沉积、成岩等）的产物，其非均质性是绝对的，均质性则是相对的。认识岩石的非均质性很重要，因为它影响地层中油—水及油—气的流动、油—水及油—气的分布等，最终会影响油气的采掘量。

知识小课堂。

part.

02

岩石看似铁板一块，

却有巨大的、惊人的内比表面积。

      岩石的内比表面积是指单位体积岩石中岩石骨架的总表面积或孔隙总的内表面积。实际上，岩石是由大小不同的颗粒组成，不同颗粒组合在一起构成了孔隙，因此，岩石的内比表面积就是颗粒的表面积。事实上，岩石具有不可思议的巨大孔隙比表面积，影响流体的流动状态。由于多孔介质岩石中存在大量的孔隙空间，所以存在大量的内表面积，这是多孔介质岩石最本质的特征。通常储集石油、天然气、地热、地下水等地下流体资源和能源的砂岩的比表面积一般为 105m2/m3 数量级，换句话说，一个长、宽、高均为 1m 的砂岩，它的孔隙空间的内表面积大约是 20 个足球场的面积。

      岩石颗粒越细，其内比表面积越大，说明岩石里边的孔隙空间越多、越小，流体的流动阻力就越大，流动就越困难。因此，内比表面积在很大程度上控制了多孔介质岩石中流体的流动状态，对多孔介质岩石中的流体吸附、过滤、传热和扩散等过程有重要影响。

（a）砾岩

（b）砂岩

（c）粉砂岩

（d）黏土岩

“岩石颗粒越细，孔隙空间越小，比表面积越大”

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图文来源 | 《油气简史》

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