Effective_porosity
有効気孔率は、岩石または堆積物を通る流体の流れに寄与するために利用可能な岩石または堆積物の気孔率を表すと最も一般的に考えられており、多くの場合、「ボアホールへの流れ」の観点から考えられます。「有効気孔率」とは見なされない気孔率には、粘土粒子に結合した水（結合水として知られている）と孤立した「バギー」気孔率（他の細孔に接続されていないバグ）が含まれます。有効な多孔性は、石油やガスの貯留層、または帯水層としての岩石や堆積物の適合性を検討する上で非常に重要です。
この用語には、単一または単純な定義がありません。その数学的記述で使用される用語のいくつかでさえ（ “V c l
{ V_ {cl}}
” と “V s h
{ V_ {sh}}
」）複数の定義が
コンテンツ
1 複数の定義の背景
1.1 石英 1.2 粘土層 1.3 粘土の表面と中間層 1.4 小さな毛穴 1.5 大きな毛穴 1.6 孤立した毛穴
2 用語の要約
3 例
4 も参照してください
5 ノート
6 参考文献
複数の定義の背景
ストリップとしてのグロスロック（バルク）ボリュームのコンポーネント。個々のコンポーネントは縮尺どおりではありません。たとえば、説明のために、多孔性と細孔容積が強調されすぎています。EslingerとPevearから改作
石英
「クォーツ」（より適切には「非粘土鉱物」と呼ばれる）は、マトリックスの一部、またはコア分析用語では、穀物の体積の一部を形成します。
粘土層
「粘土層」は乾燥粘土（V cl）であり、これも穀物の体積の一部を形成します。コアサンプルを通常のドライオーブン（加湿されていない雰囲気）で乾燥させると、粘土層と石英が一緒になって粒子体積を形成し、他のすべての成分がコア分析の「全気孔率」を構成します（のコメントにもかかわらず）。このコアの総気孔率は、マトリックスと流体密度の代表値を使用した場合、一般に密度ログから得られた総気孔率と同等になります。
粘土層にはOH-基（「構造水」と呼ばれることが多い）が含まれています。この構造水は、細孔容積の一部になることはありません。ただし、中性子ログはH（水素）を感知し、そのように感知されたすべての水素は間隙空間として割り当てられるため、中性子ログは、間隙空間の一部としてOH-を感知することにより、粘土質岩の多孔性を過大評価します。
粘土の表面と中間層
「粘土表面と中間層」は、粘土の種類と地層水の塩分によって体積が変化する電気化学的に結合した水（粘土結合水またはCBW）で構成されます（添付資料のセクションを参照）。砂岩の有効気孔率の最も一般的な定義では、気孔率の一部としてCBWが除外されていますが、CBWは総気孔率の一部として含まれています。 つまり：
有効気孔率 = 総気孔率
− CBW { { text {Effective porosity}} = { text {Total porosity}}-{ text {CBW}}}
有効気孔率を評価するために、サンプルは相対湿度40〜45％、60°Cで乾燥されます。これは、CBWの1〜2分子層を保持でき、「有効気孔率」の形式をサンプルで測定できることを意味します。ただし、湿度乾燥したコアプラグによって保持されるCBWは、貯留層条件での形成におけるCBWを必ずしも代表するものではありません。この貯留層の表現の欠如は、CBWが特定の条件で湿度乾燥されたコアで最小値になる傾向があるだけでなく、貯留層条件でのCBWの量が「有効な」間隙の地層水の塩分によって変化するためにも発生します。空。 湿度乾燥したコアは、「有効な」間隙空間に水がないため、貯留層のCBW状態を正確に表すことはできません。コアの湿気乾燥により、粘土を含まないミクロポアに凝縮水が残ることがあるため、さらに複雑になる可能性が
有効気孔率の対数微分には、頁岩の体積（V sh ）の一部としてCBWが含まれます。V shは、CBWを組み込んでいるだけでなく、純粋な粘土だけでなく、粘土サイズ（およびシルトサイズ）の石英（およびその他の鉱物）粒子を含んでいるため、 Vclの体積よりも大きくなります。
小さな毛穴
「小さな細孔」には、（毛細管力によって）岩石に物理的に（電気化学的にではなく）結合するという点でCBWとは異なる毛細管水が含まれます。毛細管水は通常、ログ分析とコア分析の両方で有効な間隙空間の一部を形成します。シェールに関連する微孔性間隙（水は毛細管力によって保持されるため、真のCBWではない）は通常、丸太によってV shの一部として推定されるため、有効多孔度の一部には含まれません。シェールに関連する総水量は次のとおりです。 CBWよりも価値が高い「シェールウォーター」とより適切に呼ばれます。コアサンプルを加湿乾燥すると、電気化学的に結合したCBW（の一部）は保持されますが、毛細管結合した微孔性水は保持されません（）。したがって、この図は、湿度乾燥したコアが対数分析の有効気孔率と同様の有効気孔率を生成できることを示していますが、コアからの有効気孔率は通常高くなります（「例 従来、真のCBWはコアでもログでも直接測定されていませんでしたが、NMR測定は有望です。
自由水位より上の所定の高さで、毛細管水は「既約」になります。この毛細管水は、有効気孔率（対数分析中にV shとしてミクロポーラス水が含まれているにもかかわらず）に関して既約水飽和（「Swi」）を形成しますが、全気孔率では、CBWと毛細管水が組み合わさって「Swi」を形成します。
大きな毛穴
「大きな細孔」には炭化水素が含まれています（炭化水素を含む層）。遷移ゾーンの上では、炭化水素のみが流れます。有効気孔率（下の図を参照）は、遷移ゾーンの上の炭化水素で満たされた大きな細孔空間のみとして分類できます。
逸話的に、有効な細孔空間は、変位可能な炭化水素の細孔容積と同等です。これに関連して、残留炭化水素飽和度が20％と計算された場合、図の炭化水素で満たされた細孔の80％のみが有効な細孔空間を構成します。
孤立した毛穴
砕屑物、およびほとんどの炭酸塩の「孤立した細孔」は、多孔性にほとんど寄与しません。例外がたとえば、一部の炭酸塩では、微生物の試験が石灰化して、炭化水素の貯蔵と流れに利用できる特定の間隙空間に接続されていない、有意な孤立した特定の間隙空間を作り出すことがこのような場合、コア分析では特定の間隙空間、つまり「有効空隙率」のみが記録されますが、密度と中性子のログでは総間隙空間が記録されます。岩を砕くことによってのみ、コア分析は丸太によって見られる総気孔率を生み出すことができます。従来の石油工学とコア分析による有効気孔率の定義は、相互接続された間隙空間の合計です。つまり、孤立した間隙を除外します。したがって、実際には、堆積岩の大部分では、この有効空隙率の定義は総空隙率に相当します。
用語の要約
Eslinger＆Pevearの概念を使用した用語の要約
総気孔率
流体（油、水、ガス）で満たされた貯留岩の体積。総（バルク）岩の体積のパーセンテージまたは割合として表されます。
有効気孔率
ϕ 1
{ phi _ {e1}}
相互接続されたすべての間隙空間の合計。ほとんどの場合、このコア分析と石油工学による有効気孔率の定義は、総気孔率に相当します。
有効気孔率
ϕ 2
{ phi _ {e2}}
粘土が結合水の1つまたは2つの分子層を保持するように、湿度オーブンで乾燥されたコアサンプルで測定された有効気孔率。ただし、このCBWは最小になる傾向があり、貯留層を代表するものではない可能性が
有効気孔率
ϕ 3
{ phi _ {e3}}
総気孔率から粘土結合水（CBW）を差し引いたもの。
有効気孔率
ϕ 4
{ phi _ {e4}}
有効気孔率を記録します。本質的に、総気孔率から頁岩水を差し引いたもので、固体鉱物と頁岩の体積（Vsh）がマトリックス（非有効気孔率）を構成し、残りの量が有効気孔率を構成します。実用的な目的のために、Vshには、固体粘土と、非粘土鉱物の粘土サイズおよびシルトサイズの画分に加えて、頁岩の微細孔に関連するCBWおよび毛細管結合水が含まれます。
有効気孔率
ϕ 5
{ phi _ {e5}}
遷移帯の上の炭化水素含有貯留層では、炭化水素で満たされたその間隙空間のみ。NMRログから、これは自由流体指数（FFI）、つまりT2カットオフより上のすべての間隙空間に相当します。
有効気孔率とミクロ気孔率の決定は、NMRT2分布と毛細管圧力曲線から決定できます。完全に飽和したサンプルの累積分布は、100psiで遠心分離した後の累積分布と比較されます。T2分布をマクロ多孔度とミクロ多孔度に分離するカットオフ時間は、完全に飽和したサンプルの累積多孔度が還元不可能な水飽和度に等しくなる点での緩和時間として定義されます。
有効気孔率
ϕ 6
{ phi _ {e6}}
生産可能な炭化水素のみを含む間隙空間の体積。
粘土結合水（CBW）
粘土に結合した水
の量は
、次の式で求められます。CBW =
ϕ t ⋅SF ⋅ Qv
{ { text {CBW}} = phi _ {t} cdot { text {SF}} cdot { text {Qv}}}
どこ ϕ t
{ phi _ {t}}
総気孔率です、 SF { { text {SF}}}
塩分係数 と Qv { { text {Qv}}}
陽イオン交換容量、
meq / ml細孔空間 塩分係数（SF）0.6425 ⋅ S − 0.5+ 0.22
{ 0.6425 cdot S ^ {-0.5} +0.22}
ここで、 Sは 塩分濃度（ g /
L）です。
例
コア有効空隙率と対数有効空隙率の不一致の劇的な例は、西オーストラリアのいくつかの緑砂貯留層にグリーンサンドは、 X線回折によって通常イライト/雲母または混合層イライト-スメクタイト粘土として認識される鉄含有海緑石のために緑色です。海緑石自体は、粘土の種類のために電気化学的に結合した水（CBW）を取り込みます。ただし、有効な多孔性を考慮するためにさらに重要なのは、海緑石粒子（Vshの一部）には、毛細管に結合した水を保持する特定のミクロポーラス細孔空間が海緑石は貯留岩の大部分を占める可能性があるため、関連する特定の間隙空間が重要になる可能性が一部の緑砂貯留層で25％と計算された対数有効空隙率は、同等の深さで35％のコア分析有効空隙率をもたらしました。違いは、貯留層の状態で水を含み、対数分析によってVsh（無効な多孔性）の一部として含まれる海緑石の微小多孔性です。ただし、海緑石の微小気孔率は、コアプラグが湿度乾燥されている場合でも、コアプラグの有効気孔率の一部として測定されます。
グリーンサンドは、空隙率ログ分析の難易度を変える可能性がOH-ラジカルは中性子ログに影響を与えます。鉄成分は厄介であり、密度ログの解釈には粘土の水和の変化を考慮する必要が鉄成分はNMRログに影響を与え、粘土は音波ログに影響を与えます。したがって、総気孔率と効果的な気孔率の関係を呼び出す前に、コア（または少なくとも地質学の十分な理解）を持っていることが不可欠です。
も参照してください
かさ密度
気孔率
ガス気孔率
ノート
Vclは次のように表されています。乾燥粘土とCBW。 Vshは次のように説明されています：乾燥粘土とCBW（「完全な頁岩」の1つのバージョン）。乾燥粘土、CBWとシルト（上の図のデュアルウォーター「完全頁岩」; 乾燥粘土、シルト、CBWと頁岩微孔質水（「実用頁岩」）。
有効気孔率の異なる導出は、必ずしも相互に排他的ではありません。さらに、統合された根本的なテーマは、相互接続された細孔空間ですが、非接続の細孔空間は、石灰化した化石によって作成された物理的に分離された細孔や流れ分離された微小多孔性など、多くの異なるメカニズムから生じる可能性が
気孔率の定義がどのように使用されても、計算された炭化水素のインプレースは常に同じである必要がこのため、インプレース炭化水素は、総（総）岩石体積のパーセンテージとして表すことができ、それによって多孔性の問題を完全に回避できます。ただし、現在のロギングツールでは炭化水素だけを直接検出できないため、気孔率計算の中間ステップは依然として基本的な必要性です。
参考文献
^ Eslinger、E。and Pevear、D。 “Clay Minerals for Petroleum Geologists and Engineers”、SEPM Short Course No. 22、1988。
^ Juhasz、I。「通常の通気性データのストレスを受けたブライン透過性データへの変換」第10回ヨーロッパ地層評価シンポジウム、論文Y、1986年。
^ Worthington、PF「効果的および総気孔率モデルの関連付けによるコアおよびログデータの接続詞解釈」In：Harvey、PK＆Lovell、MA（eds）、Core-LogIntegration、Geological Society、London、Special Publications、136、 213-223。
^ Adams、S。、「多孔性-合計と効果」、WellEval.com Webサイト、2005年 ^ Bush、DCおよびJenkins、RE、「岩石特性決定のための粘土の適切な水和」、SPE 2589、JPT、1970年7月、800-804。
^ Hill、HJ、Shirley、OJ、Klein、GE「頁岩砂中の結合水-Qvおよびその他の地層特性との関係」、ログアナリスト、1979年5月〜6月。
^ 奈良原、GM; ムーア、KR（1988）。「コアからの多孔性、飽和性、浸透性の測定：困難さの認識」。テクニカルレビュー。36（4）：22–36。土井：10.2118 / 18318-ms。
^ Elseth、Trym; ニコライセン、ルーン; ロバーツ、デビッドER（2001）。「密度ログの粒子密度補正;鉱化した雲母質砂岩貯留層の空隙率予測を改善するためのコアログキャリブレーション方法」。SPWLA年次ロギングシンポジウム。岩石物理学者およびウェルログアナリスト協会。42。
^ マーティン、P。; Dacy、J。（2004-01-01）。「Nmrコアテストによる効果的なQv」。SPWLA年次ロギングシンポジウム。岩石物理学者およびウェルログアナリスト協会。45。
^ Hook、Jeffrey R.（2003）。「気孔率の紹介」。岩石物理学。44（03）。ISSN1529-9074。_ ^ アメリカ石油協会（1998）。API RP 40：コア分析の推奨プラクティス。アメリカ石油協会。OCLC950701150。_ ^ Hossain、Zakir; Grattoni、Carlos A。; ソリマー、ミカエル; ファブリキウス、アイダL.（2011-05-01）。「NMR測定から予測された緑砂の岩石物理学的特性」。石油地質学。17（2）：111–125。土井：10.1144 / 1354-079309-038。ISSN1354-0793。_ ^ Clavier、C。; コーツ、G。; デュマノワール、J。（1984-04-01）。「ShalySandsの解釈のための二重水モデルの理論的および実験的根拠」。石油技術者協会ジャーナル。24（02）：153–168。土井：10.2118 / 6859-PA。ISSN0197-7520。_ “