孔隙結構

孔隙結構

孔隙結構,英文名:pore structure,是指岩石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分佈、相互連通情況,以及孔隙與喉道間的配置關係等。它反映儲層中各類孔隙與孔隙之間連通喉道的組合,是孔隙與喉道發育的總貌。常用聚類分析,也稱為點群分析、群分析、叢分析、族分分析等。毛管壓力中值P50是指含汞飽和度為50%時所對應的毛管壓力值。主要流動孔喉半徑平均值指累計滲透率貢獻值達95%以上的孔喉半徑值。此時非潤濕相難以排驅潤濕相,故Rmin相當於岩石中流體難流動的臨界孔喉半徑。

孔隙結構的分類


孔隙結構的基本分類

孔隙結構
孔隙結構
①按孔隙與喉道大小組合分類;②據孔、洞、縫大類孔喉
組合分類;③按孔隙結構的特點和對開發效果的影響分類;④按孔隙空間構造分類;⑤按流體滲濾及幾何特徵的裂縫性碳酸鹽岩孔隙結構分類;⑥按孔隙與喉道類型組合分類;⑦孔隙結構簡化模型。

孔隙結構的綜合分類

羅蟄潭教授分類方案;②邸世祥教授分類方案;③其它分類方案。

孔隙結構分類的數學地質方法

常用聚類分析,也稱為點群分析、群分析、叢分析、族分分析等。它是將各樣品的變數,通過某種數學模型來確定它們之間的親疏關係,再按這種親疏關係進行歸類。目前主要有系統聚類、模糊聚類、圖論聚類和動態聚類四種方法。

定量評價孔隙結構的參數


反映孔隙大小的參數

①孔隙喉道半徑及孔隙喉道大小分佈
孔隙喉道半徑(簡稱孔喉半徑)是以能夠通過孔隙喉道的最大球體半徑來衡量的,單位是微米()。孔喉半徑的大小受孔隙結構影響極大。若孔喉半徑大,孔隙空間的連通性好,液體在孔隙系統中的滲流能力就強。地層中液體流動條件取決於孔隙喉道的結構,孔喉數量、半徑大小、截面形狀、液體與岩心的接觸面大小等都將起一定的作用;
②最大孔隙喉道半徑Rd及排驅壓力Pd
排驅壓力Pd是指非潤濕相(汞)開始進入岩樣所需要的最低壓力,它是汞開始進入岩樣最大連通孔喉而形成連續流所需的啟動壓力,也成為閾壓或門檻壓力。在排驅壓力下汞能進入的孔隙喉道半徑即岩樣中最大孔隙喉道半徑Rd;
孔隙結構
孔隙結構
③毛管壓力中值
毛管壓力中值P50是指含汞飽和度為50%時所對應的毛管壓力值。P50越小,反應岩石滲濾性能越好;
④孔隙喉道平均值和孔隙喉道半徑中值
孔隙喉道平均值Rm是孔喉半徑總平均值的量度,以φ為單位;
⑤主要流動孔喉半徑平均值
主要流動孔喉半徑平均值指累計滲透率貢獻值達95%以上的孔喉半徑值。Rz越大,儲集物性越好;
⑥難流動孔喉半徑
當滲透率貢獻值累計達99.9%時,所對應的喉道半徑稱為難流動孔喉半徑。此時非潤濕相難以排驅潤濕相,故Rmin相當於岩石中流體難流動的臨界孔喉半徑。

反映孔喉分選特徵的參數

①孔隙喉道分選係數;
②孔隙喉道歪度;
③孔隙喉道峰態;
④孔隙喉道分佈峰數峰值峰位;
均值係數。

孔喉連通性、控制流體運動特徵的參數

①退汞效率;
②孔隙喉道比;
③孔喉配位數;
④孔隙曲折度;
⑤最小非飽和孔喉體積百分數;
⑥孔隙結構綜合評價係數;
⑦視孔喉體積比;
⑧結構均勻度。

儲集層孔隙結構研究方法


孔隙結構研究方法分類
分 類方 法
間接測定法毛管壓力 法,包括 壓汞法、半滲透隔板法、離心機法、動力驅替法、蒸氣壓力法等
直接觀測法鑄體薄片 法、圖像分析法、各種熒光顯示劑 注入法、掃描電鏡法等
數字岩心法鑄體 模型法、數字岩心孔隙結構 三維模型 重構技術

用儲層孔隙結構預測產液性質和產液能力


由油水相對滲透率曲線可知:當油層中油水兩相共存時,若含水飽和度低於其臨界值40%時,此時水的相對滲透率為零,水處於束縛狀態,油層產液時應為純油;當油的飽和度低於其臨界值10%時,則油的相對滲透率為零,油處於不流動狀態,油層產液時只產束縛水;若油層的含水飽和度與含油飽和度均大於其臨界飽和度值,則油層將油水同產。若將此關係引入毛細管壓力曲線,並將毛細管壓力轉換成油水界面以上高度,則可在剖面上劃分純含水區,油水過渡帶及純產油帶,並可根據它確定油藏產純油的最小閉合高度。如果油藏的實際閉合高度小於最小閉合高度,那麼,油藏將只能油水同產甚至只產純水。反之,若油藏的實際閉合高度遠大於最小閉合高度,那麼,油藏的高部位將獲得純油,低部位將產純水。因此,根據毛細管壓力曲線可以對油層的產液狀況或生產能力作出預測。