歐陽(yáng)思琪，孫 衛(wèi)，黃何鑫

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，西安 710069)

特低滲砂巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖作用[1-3]，造成現(xiàn)今孔喉形態(tài)各異、喉道半徑細(xì)小、滲流機(jī)理復(fù)雜等特點(diǎn)[4-5]。隨著這類儲(chǔ)層勘探開發(fā)潛力被發(fā)掘，孔喉結(jié)構(gòu)作為儲(chǔ)層評(píng)級(jí)劃分[6]、探究油氣藏成藏機(jī)理[7-8]、制定合理開發(fā)方案都必須考慮的因素，需要進(jìn)行細(xì)致研究?？紫段⒂^結(jié)構(gòu)是控制儲(chǔ)層儲(chǔ)滲能力的直接因素，孔隙與喉道的形態(tài)特征、尺寸及分布頻率、連通性等均是其研究范圍[9-10]。目前用于表征微觀孔隙結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法有鑄體薄片、掃描電鏡、高壓壓汞、恒速壓汞、核磁共振、CT掃描、N2吸附等[11-14]，各種方法各具優(yōu)勢(shì)與局限性。而多種方法協(xié)同計(jì)算有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使研究結(jié)果更接近儲(chǔ)層真實(shí)狀態(tài)。

鑄體薄片和掃描電鏡在觀察儲(chǔ)層成巖現(xiàn)象、孔喉形態(tài)等研究中應(yīng)用廣泛[15]；高壓壓汞反映的孔喉信息雖然為孔隙與喉道的疊加，但仍是定性及半定量評(píng)價(jià)孔喉結(jié)構(gòu)的經(jīng)典手段[10]；恒速壓汞的優(yōu)勢(shì)在于能分別測(cè)定孔隙與喉道的體積與數(shù)量，但其孔隙大小計(jì)算方法不適用于孔隙形態(tài)多樣的低滲透致密儲(chǔ)層[9]；核磁共振T2譜圖轉(zhuǎn)化得到的孔隙半徑分布結(jié)果更全面[16]；CT掃描直觀清晰[12, 17]，但樣品尺寸受限。前人使用聯(lián)合恒速壓汞與核磁共振技術(shù)矯正了恒速壓汞的計(jì)算誤差，得到更為準(zhǔn)確的孔喉參數(shù)[9]；許多學(xué)者采用高壓壓汞標(biāo)定弛豫時(shí)間構(gòu)造偽毛管壓力曲線，經(jīng)過(guò)由線性[18]到冪函數(shù)[19]的改進(jìn)，精度越來(lái)越高；也有學(xué)者提出了對(duì)比高壓壓汞與核磁共振方法得到的孔喉分布曲線，從而定量表征孔喉連通性的方法[10]。綜合前人提出的方法，本文利用5塊取自鄂爾多斯盆地合水地區(qū)長(zhǎng)6及長(zhǎng)8段特低滲儲(chǔ)層巖心樣品進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，力圖精細(xì)刻畫其全孔徑孔隙特征。

1 樣品與測(cè)試

1.1 樣品描述

樣品取自鄂爾多斯盆地合水地區(qū)長(zhǎng)6及長(zhǎng)8特低滲儲(chǔ)層(表1)。5塊樣品除Z91為極細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖外，其余均為細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖。3塊長(zhǎng)6儲(chǔ)層樣品取自重力流復(fù)合水道砂巖體，黏土礦物含量介于4.86%～7.21%，以伊利石膠結(jié)物為主，孔隙度均小于10%。2塊長(zhǎng)8儲(chǔ)層樣品來(lái)源于水下分流河道砂巖體，孔隙度分別為15.2%和10.2%，滲透率相對(duì)較高；黏土礦物以綠泥石為主，相對(duì)含量在70%以上。5塊樣品均含有伊蒙混層，相對(duì)含量在12.12%～15.51%之間。

1.2 測(cè)試方法與設(shè)備

為保證各種測(cè)試方法所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相互對(duì)應(yīng)以及矯正的精度，樣品取自巖心巖性穩(wěn)定的部分。首先取直徑2.5 cm的標(biāo)準(zhǔn)巖心樣品飽和礦化度為25 000 mg/L的模擬地層水，依照“SY/T 6490-2000”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用MagneT2000型儀器進(jìn)行核磁共振實(shí)驗(yàn)，共振頻率為2.38 MHz，T2譜測(cè)量采用CPMG自旋回波方法，回波間隔0.2 ms,等待時(shí)間6 000 ms，回波數(shù)8 000。隨后50 ℃烘干48 h，再進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)。恒速壓汞實(shí)驗(yàn)采用Coretest Systems制造的ASPE730，在溫度25 ℃條件下以壓為0～900 psi(約6.205 5 MPa)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)汞速度為5×10-5mL/min。高壓壓汞采用美國(guó)Micromeritics公司生產(chǎn)的AutoPoreIV9520型全自動(dòng)壓汞儀，最大壓力為414 MPa，孔徑測(cè)量范圍30～10 000 μm。鑄體薄片使用LEICA DMRXHC型多功能偏光顯微鏡觀察，掃描電鏡為FEI Quanta 400 FEG型環(huán)境掃描電子顯微鏡。

表1 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)長(zhǎng)6及長(zhǎng)8儲(chǔ)層樣品特征

2 單一測(cè)試結(jié)果與分析

2.1 孔隙喉道特征

利用鑄體薄片及掃描電鏡觀察孔喉形態(tài)，測(cè)量半徑大小。本次實(shí)驗(yàn)樣品的孔隙類型多樣，可見殘余粒間孔、溶蝕孔、晶間微孔及微裂縫。其中殘余粒間孔最為發(fā)育(圖1a、1e)，其孔隙半徑在10～65 μm之間。溶蝕孔半徑介于3～31 μm，以長(zhǎng)石溶蝕(圖1b、1e)為主，巖屑溶孔較少。晶間微孔為黏土礦物及微晶石英晶間的細(xì)小空間(圖1c、1f)，多為細(xì)長(zhǎng)的管狀，故可看作管束狀喉道，半徑小于2 μm。Z144中可觀察到成巖作用產(chǎn)生的微裂縫(圖1d)。喉道類型除了管束狀外，還可見片狀(圖1e)、彎片狀以及縮頸型(圖1f)。薄片中多見薄膜狀綠泥石(圖1a)，片狀、絲縷狀伊利石等黏土礦物和碳酸鹽礦物以膠結(jié)物形式充填孔隙(圖1c)。

2.2 高壓壓汞

高壓壓汞實(shí)驗(yàn)利用毛管壓力與孔徑半徑換算公式得到樣品的孔喉分布，獲得表征孔喉結(jié)構(gòu)的參數(shù)(表2)，其孔徑分布僅針對(duì)于喉道。N115和X209、Z117和Z144特征相似，選擇X209、Z117和Z91為典型樣品成圖。門檻壓力能夠反映最大喉道半徑的大小，Z144、Z117門檻壓力低，最大喉道半徑較大；Z91、X209門檻壓力較高，喉道細(xì)小，這與恒速壓汞所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合(圖2a-c，表2)。分選系數(shù)表征喉道分布均勻程度，越小的分選系數(shù)代表喉道半徑分布越集中，在壓汞曲線顯示出較長(zhǎng)的平緩段。X209號(hào)樣品分選系數(shù)為1.84，進(jìn)汞曲線中部相對(duì)平緩(圖2a)，對(duì)應(yīng)的喉道分布曲線單峰態(tài)(圖2d)；Z117分選系數(shù)2.71，分選最差，喉道分布兩峰明顯區(qū)分(圖2e)。對(duì)比各樣品喉道半徑與滲透率貢獻(xiàn)率分布頻率發(fā)現(xiàn)，盡管喉道大小及分布存在很大差異，但各巖樣的滲透率都由占比較小的較大喉道提供(圖2d-f)。

圖1 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)長(zhǎng)6及長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙喉道特征

樣品號(hào)高壓壓汞進(jìn)汞飽和度/%門檻壓力/MPa中值半徑/μm分選系數(shù)歪度系數(shù)退汞效率/%恒速壓汞總進(jìn)汞飽和度/%喉道進(jìn)汞飽和度/%孔隙進(jìn)汞飽和度/%喉道半徑均值/μm孔隙半徑均值/μm孔喉比均值主流喉道半徑/μm核磁共振三孔隙度比例/%S1S2S3N11593.31.170.081.581.3541.955.924.831.10.309 0136.625490.27151.336.00.8Z9155.11.810.014.661.4727.538.617.621.00.253 0133.016970.21843.333.213.0X20989.71.810.081.841.7440.337.924.713.20.263 7136.056540.20845.141.34.6Z11783.90.720.182.721.8633.658.521.437.11.174 0129.851861.84252.127.27.0Z14490.80.460.112.461.4130.649.519.530.00.828 6131.122181.13545.930.77.9

圖2 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)典型樣品高壓壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3 恒速壓汞

恒速壓汞技術(shù)以恒定的速度向樣品內(nèi)注汞，通過(guò)壓力的漲落判斷孔隙與喉道，實(shí)現(xiàn)區(qū)分孔隙與喉道的目的[20]，但其探測(cè)范圍限于半徑大于0.12 μm的儲(chǔ)集空間。

根據(jù)進(jìn)汞曲線形態(tài)可以將其劃分為3個(gè)區(qū)間。在Ⅰ區(qū)間內(nèi)5塊樣品均表現(xiàn)為孔隙進(jìn)汞量幾乎與總進(jìn)汞量相等，高于喉道進(jìn)汞量(圖3b-c)，說(shuō)明汞優(yōu)先進(jìn)入占比較小的大喉道及其控制的儲(chǔ)集空間；Ⅱ區(qū)間內(nèi)孔隙進(jìn)汞曲線趨勢(shì)不同，曲線越陡代表較小的喉道所控孔隙空間越小；Ⅲ區(qū)間內(nèi)進(jìn)汞量的增長(zhǎng)幾乎都是喉道所貢獻(xiàn)(圖3a-b)，這一階段汞進(jìn)入更為微小的喉道，說(shuō)明儲(chǔ)集空間內(nèi)并不是所有的喉道均對(duì)孔隙有控制作用。5塊樣品中除X209外，孔隙進(jìn)汞飽和度均大于喉道進(jìn)汞飽和度，說(shuō)明僅X209樣品中大于0.12 μm的喉道空間大于孔隙空間(圖3a)；除Z91外均可劃分為3個(gè)區(qū)間，Z91缺少Ⅲ區(qū)間(圖3c)，說(shuō)明該樣品中依然有較為細(xì)小喉道控制的少量孔隙。

對(duì)比表明，各樣品喉道半徑分布差異明顯；孔隙半徑分布基本相似(圖4)，分布于60～330 μm，均值介于129.85～136.62 μm(圖4a、4d，表2)。樣品Z117與Z144喉道分布范圍大，從微喉到中喉均有分布(Z117含少量粗喉)，孔喉比均值分別為186和218。3塊長(zhǎng)6樣品喉道為微喉，分布于0.12～0.5 μm之間，孔喉比均較大(圖4b-d，表2)，說(shuō)明喉道差異是影響儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)的主要因素。絕對(duì)喉道體積從大到小依次為樣品Z117、Z144、N115、X209和Z91，孔隙體積從大到小依次為Z117、Z144、N115、Z91和X209。喉道半徑大于0.2 μm的樣品具喉道體積隨半徑增大而變小的趨勢(shì)，孔隙絕對(duì)體積與巖樣孔隙度相關(guān)，孔隙與喉道明顯區(qū)分，無(wú)重疊部分(圖4d)。

圖3 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)典型樣品恒速壓汞進(jìn)汞曲線

圖4 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)特低滲砂巖儲(chǔ)層樣品恒速壓汞孔隙與喉道分布

2.4 核磁共振

核磁共振實(shí)驗(yàn)通過(guò)儲(chǔ)層中飽和流體的信息間接判斷孔喉結(jié)構(gòu)[10]。根據(jù)T2譜分布特征可定性認(rèn)識(shí)孔喉分布特點(diǎn)。由于不同級(jí)別的孔徑在總孔隙中所占比是影響孔喉結(jié)構(gòu)的重要因素，因此采取核磁共振三孔隙度法評(píng)價(jià)儲(chǔ)層[21]。認(rèn)為橫向弛豫時(shí)間T2值1～10、10～100、100～1000 ms分別對(duì)應(yīng)小、中、大三種孔徑儲(chǔ)集空間，計(jì)算此三區(qū)間所占百分比(S1、S2、S3)，由此表征孔喉分布特征。由于各樣品同一T2值對(duì)應(yīng)的實(shí)際孔徑并不相同，故該方法統(tǒng)計(jì)的百分比并不對(duì)應(yīng)相同的孔徑區(qū)間，不利于樣品間對(duì)比。

本次實(shí)驗(yàn)的5塊樣品T2譜形態(tài)可分為兩類：N115與X209呈單峰態(tài)，說(shuō)明孔喉分布較為集中，孔喉非均質(zhì)性弱，與高壓壓汞所得結(jié)果相同；Z91、Z117和Z144號(hào)樣品具有不同程度的雙峰特征，其中Z117與Z144形態(tài)相似，左峰(2～3 ms)高于右峰(30～45 ms)，說(shuō)明孔徑分布不集中且較小的孔喉發(fā)育廣泛(圖5a)。三孔隙度百分比均表現(xiàn)出S1>S2>S3，S3與S1、S2差別較大的特征(圖5b，表2)，說(shuō)明半徑大的孔隙極少發(fā)育，中小孔道為主要儲(chǔ)滲空間，這也是特低滲儲(chǔ)層的一大特點(diǎn)。

圖5 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)特低滲砂巖儲(chǔ)層核磁共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 測(cè)試協(xié)同理論與計(jì)算方法

3.1 孔喉連通性

高壓壓汞實(shí)驗(yàn)僅反映連通喉道以及其控制的孔隙的分布，利用核磁共振橫向弛豫時(shí)間分布聯(lián)合高壓壓汞構(gòu)造的偽毛管壓力曲線可反映所有喉道與孔隙分布[10]。兩方法所得結(jié)果之比代表孔喉連通性。

核磁共振結(jié)合高壓壓汞將橫向弛豫時(shí)間T2值轉(zhuǎn)換為喉道半徑的公式(推導(dǎo)過(guò)程見文獻(xiàn)[16])為：

(1)

式中：rt為喉道半徑；C和n是rt與T2擬合所得參數(shù)。求取C和n的步驟為：①使用同一頻率坐標(biāo)做T2累計(jì)曲線與進(jìn)汞飽和度累計(jì)曲線；②僅選用小于最大進(jìn)汞飽和度的部分，讀取同一累計(jì)值i對(duì)應(yīng)的rt(i)與T2(i)；③多組rt與T2值投點(diǎn)并擬合曲線，得出C和n(圖6)。

3.2 全孔徑分布

全孔徑表征主要利用核磁共振、恒速壓汞以及高壓壓汞。根據(jù)核磁共振實(shí)驗(yàn)原理，若將儲(chǔ)集空間看做管狀或球狀，橫向馳豫時(shí)間T2與孔隙喉道半徑之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系可以近似表示為：

(2)

式中：ρ2橫向弛豫率；V為孔隙體積；S為孔隙表面積；r為孔隙半徑；Fs為孔喉形狀因子，管狀取2，球狀取3。若取n=1的線性關(guān)系時(shí)，只需要求出ρ2即可將T2轉(zhuǎn)化為孔喉半徑值。前人根據(jù)分型維數(shù)原理得出越小的孔喉形狀及表面狀態(tài)更穩(wěn)定且接近管狀的結(jié)論[9]，選擇恒速壓汞喉道分布峰值處對(duì)應(yīng)的V/S與T2值代入公式(1)，計(jì)算ρ2(圖6)。N2吸附與高壓壓汞實(shí)驗(yàn)均可用來(lái)計(jì)算比表面積(S/V)，兩種測(cè)試手段適用范圍常以半徑10 nm或50 nm為分界[22-23]，小于此值利用N2吸附，大于則利用高壓壓汞，高壓壓汞滿足本次計(jì)算要求，計(jì)算公式(推導(dǎo)過(guò)程見文獻(xiàn)[24]為 ：

(3)

式中：p為進(jìn)汞壓力；σ為表面張力；θ為潤(rùn)濕接觸角。

利用弛豫率ρ2計(jì)算所得孔徑分布為假設(shè)孔隙與喉道均為管狀時(shí)的分布特征。為了區(qū)分喉道和孔隙，用核磁共振所得管狀孔隙喉道分布曲線與除以連通比的恒速壓汞喉道分布曲線做差，所得孔徑分布看作管狀孔隙，將其半徑乘以3/2轉(zhuǎn)化為球狀孔隙(孔隙半徑極大值)，這樣得到全部孔喉(連通與非連通)的分布，再將孔徑分布乘以各區(qū)間孔喉連通比，可獲得區(qū)分孔隙與喉道的連通孔喉分布圖。

4 協(xié)同表征結(jié)果與分析

4.1 孔喉連通性

應(yīng)用前文所述的方法得到核磁共振喉道分布，統(tǒng)計(jì)不同類型喉道控制的孔隙空間的連通比。采用李道品喉道分類標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合樣品特點(diǎn)，將喉道分為吸附喉(<0.025 μm)、微喉(0.025～0.5 μm)、微細(xì)喉(0.5～1.0 μm)、中細(xì)喉(1.0～3.5 μm)、粗喉(>3.5 μm)五類，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得表3和圖7。粗喉在高壓壓汞中未出現(xiàn)，恒速壓汞少量分布，原因是高壓壓汞將這部分喉道計(jì)算為更小喉道控制的孔隙。高壓壓汞與核磁共振喉道分布中投點(diǎn)密度不同，吻合性不高，故采用高壓壓汞孔徑序列，將核磁共振較為密集的數(shù)據(jù)點(diǎn)分布合并，所得喉道分布形態(tài)相似，2條曲線的分離程度可代表孔喉的連通性(圖8a-c)，說(shuō)明該方法可用于研究孔喉連通性。

圖6 孔喉連通性與全孔徑分布計(jì)算流程示意

樣品號(hào)連通孔隙體積,總孔隙體積/(cm3·g-1)吸附喉微喉細(xì)微喉中細(xì)喉連通比/%吸附喉微喉細(xì)微喉中細(xì)喉總連通比N1150.006 3,0.009 00.028 5,0.030 50.000 80,0.000 9070.093.488.988.1Z910.007 5,0.026 00.011 5,0.014 50.000 10,0.000 1128.979.390.147.0X2090.007 9,0.013 00.024 0,0.034 00.000 13,0.000 1860.870.672.266.2Z1170.012 0,0.022 00.028 3,0.035 80.009 60,0.013 000.000 79,0.000 154.679.174.079.071.9Z1440.008 5,0.015 30.012 0,0.014 20.008 49,0.011 600.000 25,0.000 355.6 84.5 73.1 83.3 70.6

圖7 鄂爾多斯盆地合水地區(qū) 特低滲砂巖儲(chǔ)層樣品孔喉連通比分布

樣品Z117孔隙度明顯高于其他樣品，但連通比(71.9%)小于N115(88.1%)，與X209(66.2%)、Z144(70.6%)相近(表3)，說(shuō)明孔喉連通性與樣品孔隙度沒有明顯聯(lián)系。吸附喉道對(duì)應(yīng)的空間連通比最低，微喉、微細(xì)喉、中細(xì)喉連通比均較高，但沒有明顯的遞增現(xiàn)象(圖7)。說(shuō)明吸附喉道十分細(xì)小，微弱的減孔成巖作用就可能使其堵塞形成盲端，但這部分喉道控制的孔隙很少，故其連通比與其他喉道差值并不大(除Z91外)，平均為25.7%。Z91吸附喉連通比僅為28.9%，結(jié)合恒速壓汞進(jìn)汞曲線特征，認(rèn)為該樣品吸附喉道仍控制一部分孔隙空間，故連通比明顯低于其他樣品。說(shuō)明孔喉連通比與喉道本身連通性和其控制的孔隙空間大小均相關(guān)。

4.2 全孔徑孔隙結(jié)構(gòu)

4.2.1 孔徑分布特征

核磁共振弛豫時(shí)間頻率分布轉(zhuǎn)化所得孔徑分布與恒速壓汞所得的準(zhǔn)全孔徑分布在半徑分布范圍和體積上存在較大差異(圖8d-f)。分布范圍差異源于：(1)此時(shí)核磁共振孔徑分布假設(shè)孔隙為管狀，導(dǎo)致一部分孔隙半徑比實(shí)際??；(2)恒速壓汞孔徑缺少半徑小于0.12 μm的喉道信息。孔喉體積差異的原因：(1)恒速壓汞僅體現(xiàn)可以進(jìn)汞的孔隙空間，而核磁共振孔徑分布涵蓋連通與不連通空間兩部分；(2)恒速壓汞全孔徑分布區(qū)分孔隙與喉道，而核磁孔徑分布并未區(qū)分，孔隙與喉道疊加體積大于恒速壓汞的單一喉道體積。

核磁共振與恒速壓汞結(jié)合，將孔隙半徑由管狀轉(zhuǎn)化為球狀，即核磁共振實(shí)驗(yàn)所得孔隙分布極大值。該方法實(shí)現(xiàn)了利用核磁共振區(qū)分孔隙與喉道的全孔徑表征(圖8g-i)。孔隙與喉道半徑具有重疊部分，結(jié)合掃描電鏡與鑄體薄片觀察，認(rèn)為重疊部分是晶間微孔和溶蝕孔隙。對(duì)比圖8d、8e、8f恒速壓汞準(zhǔn)全孔徑分布與圖8g、8h、8i核磁共振聯(lián)合恒速壓汞表征結(jié)果，發(fā)現(xiàn)分布范圍與體積差異較大。形成分布范圍差異的原因是恒速壓汞將一次壓力下降到壓力回升至初始值這一階段的進(jìn)汞體積記為單個(gè)孔隙體積，若壓力多次回升才達(dá)到初始值(途經(jīng)的喉道大于初始值對(duì)應(yīng)的喉道)，這一過(guò)程中進(jìn)汞體積實(shí)際包括多個(gè)孔隙，導(dǎo)致恒速壓汞孔隙半徑計(jì)算值較大。協(xié)同計(jì)算避免了這種計(jì)算誤差，所得孔喉半徑明顯減小。體積差異由不連通的孔隙和連通但在恒速壓汞條件下無(wú)法識(shí)別的孔隙造成。

將核磁—恒速壓汞分布孔隙乘以連通比，可以將全孔徑分布轉(zhuǎn)化為連通全孔徑分布即有效的孔隙與喉道分布(圖8j-l)，縮減了上一段中提到的體積差異。從圖8j、8k、8l顯示恒速與核磁拼接處孔隙體積仍存在差異，兩種方法所得總孔隙體積并不相等，差值在0.004～0.0136 cm3/g不等(表4)。這是由于連通比由核磁共振與高壓壓汞聯(lián)合計(jì)算而得，而高壓壓汞與恒速壓汞進(jìn)汞能力不同。N115、Z91、X209、Z117、Z144樣品T2轉(zhuǎn)化所得孔隙半徑(為了便于對(duì)比取與恒速壓汞相同進(jìn)汞體積的部分)范圍分別為0.8～16.1，1.5～52.2，0.9～27.6，1.9～91.4，2.1～77.7 μm，喉道半徑范圍分別為0.004～0.347，0.005～0.298，0.003～0.282，0.005～3.661，0.003～2.307 μm(表4)。各樣品孔隙峰值體積介于0.001～0.0015 cm3/g，從峰值到最大半徑孔隙體積逐漸減小 (圖8j-l)。說(shuō)明各樣品1～15 μm的較小孔隙較多且總體積差別不大，孔隙差異取決于半徑較大的殘余粒間孔與溶蝕孔的分布特征。

圖8 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)特低滲砂巖儲(chǔ)層樣品協(xié)同表征結(jié)果

4.2.2 孔喉比特征

前人研究認(rèn)為孔喉比是影響滲流特征的關(guān)鍵因素[4,23]，本次實(shí)驗(yàn)根據(jù)連通的孔隙喉道分布特征計(jì)算孔喉比。5塊樣品之間的孔喉比均值相對(duì)大小沒有變化，從大到小依次為Z91、X209、N115、Z144、Z117。各樣品孔喉比較恒速壓汞結(jié)果明顯減小，均值介于9.3～58.6(表4)，且樣品間差異減小?？缀肀仁芸紫杜c喉道半徑兩方面影響，不僅僅取決于喉道大小。2塊長(zhǎng)8樣品(Z117、Z144)殘余粒間孔含量高，黏土礦物以綠泥石薄膜為主，孔喉比較小，均值介于9.3～10.5(表4)。說(shuō)明早期形成的綠泥石薄膜減弱了機(jī)械壓實(shí)的減孔作用，孔隙喉道等比減小，后期黏土礦物膠結(jié)對(duì)孔喉比影響不大。3塊長(zhǎng)6樣品受強(qiáng)烈的壓實(shí)作用，粒間孔含量較少，黏土礦物與碳酸鹽礦物以膠結(jié)物形式出現(xiàn)，充填喉道空間，形成較多管束狀微喉或阻塞喉道，造成較大的孔喉比，均值介于16.4～58.6(表4)。

5 結(jié)論

(1)本次實(shí)驗(yàn)5塊樣品可見殘余粒間孔、溶蝕孔、晶間微孔及微裂縫四類孔隙，片狀、彎片狀、縮徑狀、管束狀四類喉道。高壓壓汞實(shí)驗(yàn)顯示樣品門檻壓力介于0.46～1.81MPa，孔喉分布成雙峰態(tài)，較大的喉道對(duì)滲透率貢獻(xiàn)大。恒速壓汞總進(jìn)汞飽和度為37.9%～58.5%，樣品孔隙半徑相似，差異體現(xiàn)在喉道上，孔喉比大(均值186～697)。核磁共振三孔隙度法顯示中小型孔隙為主要儲(chǔ)滲空間。

表4 鄂爾多斯盆地合水地區(qū)特低滲砂巖儲(chǔ)層樣品協(xié)同表征參數(shù)

(2)結(jié)合高壓壓汞與核磁共振可計(jì)算孔喉連通比。連通性與孔隙度無(wú)關(guān)，與喉道本身連通性與其控制的孔隙空間大小相關(guān)；吸附喉易阻塞，對(duì)應(yīng)的孔喉連通比最低，微喉、微細(xì)喉、中細(xì)喉連通比較大。

(3)結(jié)合恒速壓汞與核磁共振方法相比于恒速壓汞所得孔隙喉道的分布，具有喉道分布范圍變大，孔隙半徑減小且各樣品半徑分布范圍差別明顯，孔隙體積增大，孔喉比減小的特點(diǎn)?？紫恫町惾Q于半徑較大的殘余粒間孔與溶蝕孔的發(fā)育情況?？缀肀鹊拇笮∈軌簩?shí)、膠結(jié)、溶蝕等成巖作用共同影響。協(xié)同計(jì)算結(jié)果區(qū)分了孔隙與喉道，擴(kuò)充了較小的喉道半徑，矯正了恒速壓汞計(jì)算誤差，同時(shí)可進(jìn)行樣品間對(duì)比，一定程度上克服了單一實(shí)驗(yàn)的局限性。