代金友 林立新

（1. 油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)石油大學(xué)（北京） ）， 北京 102249；2. 中國(guó)石油大學(xué)（北京） 石油工程學(xué)院， 北京 102249）

0 引 言

儲(chǔ)層是能夠儲(chǔ)存和滲濾流體的巖層。 儲(chǔ)層的基本特性是孔隙性和滲透性。 儲(chǔ)層孔隙性決定儲(chǔ)層滲透性， 因此儲(chǔ)層孔隙性研究是儲(chǔ)層滲透性研究的基礎(chǔ)。 儲(chǔ)層孔隙性研究往往以儲(chǔ)層孔隙分類為前提，研究目的不同， 孔隙分類方案也不相同。 目前， 具有代表性的孔隙分類方案可歸納為5 類： （1） 成因分類， 將儲(chǔ)層孔隙分為原生孔隙、 次生孔隙2 大類［1］； （2） 產(chǎn)狀分類， 將儲(chǔ)層孔隙分為粒間孔隙、粒內(nèi)孔隙、 填隙物內(nèi)孔隙及裂隙4 大類［2］； （3）組合關(guān)系分類， 將儲(chǔ)層孔隙分為孔道和喉道2 大類［3］； （4） 孔徑大小分類， 將儲(chǔ)層孔隙分為超毛細(xì)管孔隙、 毛細(xì)管孔隙和微毛細(xì)管孔隙3 大類［4］；（5） 連通性分類， 將儲(chǔ)層孔隙分為連通孔隙和死孔隙2 大類［5］。 上述分類方案被廣泛地應(yīng)用于儲(chǔ)層孔隙表征和孔隙結(jié)構(gòu)研究［6-11］， 促進(jìn)了對(duì)于儲(chǔ)層孔隙性的認(rèn)識(shí)。

然而， 在儲(chǔ)層流體滲流過(guò)程中， 由于受到滲流阻力的影響， 參與“滲流” 的孔喉網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與驅(qū)動(dòng)壓力密切相關(guān)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力一定時(shí)， 儲(chǔ)層中只有孔喉尺度大于某一界限的孔喉網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)生滲流，而低于這一界限的孔喉網(wǎng)絡(luò)則不能發(fā)生滲流。 隨著驅(qū)動(dòng)壓力的變化， 參與“滲流” 的孔喉網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也發(fā)生漸擴(kuò)或漸縮。 因此， “滲流” 孔喉網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模具有“動(dòng)態(tài)” 性。 目前， 儲(chǔ)層孔隙的分類方案均屬“靜態(tài)” 分類， 不能滿足儲(chǔ)層流體滲流的“動(dòng)態(tài)” 特性要求， 不利于儲(chǔ)層不同尺度孔隙中流體流動(dòng)狀態(tài)的判定。 為了更高效地進(jìn)行油氣開發(fā)，建立與滲流“動(dòng)態(tài)” 相適應(yīng)的儲(chǔ)層孔隙的“滲流”分類方案具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 為此， 在儲(chǔ)層不同尺度孔隙滲流能力、 滲流特性和滲流狀態(tài)分析基礎(chǔ)上， 提出了一種與儲(chǔ)層流體滲流“動(dòng)態(tài)” 特性相適應(yīng)的儲(chǔ)層孔隙“滲流” 分類方案。

1 分類依據(jù)

1.1 儲(chǔ)層不同尺度孔隙滲流能力

儲(chǔ)層孔喉網(wǎng)絡(luò)中多數(shù)孔隙總能找到與其相配位連通的其他孔隙， 然而也存在少數(shù)不連通孔隙（或死孔隙）， 流體滲流主要發(fā)生在連通孔隙中。儲(chǔ)層連通孔隙由孔徑不一、 形態(tài)各異的孔喉網(wǎng)絡(luò)相互交織耦合構(gòu)成。 儲(chǔ)層孔喉網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性、 尤其是孔喉分布的級(jí)次性必然對(duì)流體的滲流產(chǎn)生直接影響。 為此， 前人根據(jù)孔徑大小將孔隙分為超毛細(xì)管孔隙、 毛細(xì)管孔隙和微毛細(xì)管孔隙3 類［3-5］。 其中，超毛細(xì)管孔隙是指孔徑大于500 μm 的毫米級(jí)孔隙， 其中液體在重力的作用下可自由流動(dòng)； 毛細(xì)管孔隙是指孔徑0.2～500 μm 的微米級(jí)孔隙， 其中液體質(zhì)點(diǎn)受毛管力以及周圍固體界面分子力的作用不能自由流動(dòng)， 只有在驅(qū)動(dòng)壓力的作用下才能流動(dòng)；微毛細(xì)管孔隙是指孔徑小于0.2 μm 的納米級(jí)孔隙， 其中液體質(zhì)點(diǎn)受毛管力以及周圍固體界面分子間引力很大， 在通常驅(qū)動(dòng)壓力作用下液體不能流動(dòng)而呈吸附態(tài)（表1）。

表1 儲(chǔ)層不同類型孔隙滲流能力Table 1 Seepage capacity of different types of pores in the reservoir

1.2 儲(chǔ)層滲流狀態(tài)

根據(jù)儲(chǔ)層滲流階段的不同， 儲(chǔ)層存在成藏、 生產(chǎn)和理論滲流3 種典型滲流狀態(tài)：

（1） 成藏滲流狀態(tài)是成藏階段儲(chǔ)層中充注孔隙參與滲流的狀態(tài)；

（2） 生產(chǎn)滲流狀態(tài)是指生產(chǎn)階段流動(dòng)孔隙參與滲流的狀態(tài)；

（3） 理論滲流狀態(tài)是指儲(chǔ)層中有效連通孔隙（或超毛細(xì)管、 毛細(xì)管孔喉） 全部參與滲流的一種理想滲流（或極限滲流） 狀態(tài)。 其無(wú)特定滲流階段， 可處于成藏或生產(chǎn)的任意滲流階段。 對(duì)于特定儲(chǔ)層， 只有當(dāng)充注壓力或驅(qū)動(dòng)壓力足以使有效連通孔喉流體100% 動(dòng)用時(shí)， 儲(chǔ)層才處于理論滲流狀態(tài)。

1.3 儲(chǔ)層孔隙滲流特征

儲(chǔ)層滲流狀態(tài)不同， 參與“滲流” 的孔喉網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也不相同。 因此， 儲(chǔ)層孔隙的滲流特征與其所處的滲流狀態(tài)有關(guān)， 3 種滲流狀態(tài)下的儲(chǔ)層孔隙滲流特征為：

（1） 在成藏滲流狀態(tài)下， 油氣并非100%充滿有效連通孔隙， 充滿程度主要取決于充注壓力和滲流阻力的關(guān)系。 在充注壓力和滲流阻力作用下， 油氣首先進(jìn)入儲(chǔ)層中阻力較小的大孔隙網(wǎng)絡(luò)， 在大孔隙網(wǎng)絡(luò)飽和后， 再依次逐步進(jìn)入相對(duì)較小的孔隙網(wǎng)絡(luò)， 這一過(guò)程一直持續(xù)到與充注壓力相匹配的有效連通孔隙空間全部充滿油氣為止。 當(dāng)充注壓力較小時(shí)， 有效連通孔隙油氣充滿程度較低； 反之亦然。這一過(guò)程中， 被油氣充滿的有效連通孔隙部分為充注孔隙， 反之為不可充注孔隙。

（2） 在生產(chǎn)滲流狀態(tài)下， 有效連通孔隙中的流體也不是100%可以流動(dòng)， 其動(dòng)用程度主要取決于驅(qū)動(dòng)壓力和滲流阻力。 在驅(qū)動(dòng)壓力和滲流阻力作用下， 儲(chǔ)層中阻力較小的大孔隙網(wǎng)絡(luò)中流體優(yōu)先動(dòng)用， 然后相對(duì)較小的儲(chǔ)層孔隙網(wǎng)絡(luò)中流體再依次動(dòng)用， 這一過(guò)程一直持續(xù)到與驅(qū)動(dòng)壓力相匹配的有效連通孔隙內(nèi)流體全部動(dòng)用為止。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力較小時(shí)， 有效連通孔隙中流體動(dòng)用程度較低； 反之亦然。 這一過(guò)程中， 動(dòng)用的有效連通孔隙部分為流動(dòng)孔隙， 反之為不可流動(dòng)孔隙。

（3） 在理論滲流狀態(tài)下， 對(duì)于連通孔隙， 液體滲流主要發(fā)生在超毛細(xì)管和毛細(xì)管孔隙中， 而微毛細(xì)管孔隙不具有理論上的流動(dòng)性。 故連通的超毛細(xì)管和毛細(xì)管孔隙為有效連通孔隙， 而微毛細(xì)管孔隙則為無(wú)效孔隙。

2 分類方案

依據(jù)儲(chǔ)層不同尺度孔隙滲流能力、 滲流特征和滲流狀態(tài)的差異， 提出與滲流“動(dòng)態(tài)” 特性相適應(yīng)的儲(chǔ)層孔隙“滲流” 分類方案， 將儲(chǔ)層孔隙分為總孔隙、 連通孔隙、 有效連通孔隙、 流動(dòng)孔隙和充注孔隙5 種“滲流” 孔隙類型。

通過(guò)儲(chǔ)層孔隙模型可直觀表達(dá)出這5 種“滲流” 孔隙類型（圖1）， 各類孔隙特征如下：

（1） 總孔隙： 該孔隙是儲(chǔ)層連通和不連通孔隙的總和， 亦稱絕對(duì)孔隙。 總孔隙構(gòu)成了儲(chǔ)集巖中流體賦存的孔喉網(wǎng)絡(luò)空間。 總孔隙對(duì)應(yīng)總孔隙度，總孔隙度（或絕對(duì)孔隙度） 可表示為

式中：φa——總孔隙度，%；

Va——總孔隙體積， cm3；

V——巖樣體積， cm3；

Vc——連通孔隙體積， cm3；

Vd——死孔隙體積， cm3。

（2） 連通孔隙： 該孔隙是儲(chǔ)層超毛細(xì)管、 毛細(xì)管和微毛細(xì)管孔隙的總和， 亦稱傳質(zhì)孔隙。 連通孔隙構(gòu)成了儲(chǔ)集巖中流體傳質(zhì)的孔喉網(wǎng)絡(luò)空間。 這里的傳質(zhì)具有雙重性， 一是指流體在超毛細(xì)管和毛細(xì)管孔隙中的滲流， 即在驅(qū)動(dòng)壓力作用下流體注入或產(chǎn)出； 二是指在微毛細(xì)管孔隙中存在濃度差的流體組分的擴(kuò)散。 其中， 滲流傳質(zhì)為主， 擴(kuò)散傳質(zhì)為輔。 連通孔隙對(duì)應(yīng)連通孔隙度， 其表達(dá)式為

式中φc——連通孔隙度，%。

（3） 有效連通孔隙： 該孔隙是儲(chǔ)層超毛細(xì)管、毛細(xì)管孔隙的總和， 亦稱理論滲流孔隙。 有效連通孔隙構(gòu)成了儲(chǔ)集巖中流體理論滲流的孔喉網(wǎng)絡(luò)空間。 有效連通孔隙對(duì)應(yīng)有效孔隙度， 其表達(dá)式為

式中：φe——有效孔隙度，%；

Ve——有效連通孔隙體積， cm3。

（4） 流動(dòng)孔隙： 該孔隙是儲(chǔ)層生產(chǎn)條件下能夠參與滲流的超毛細(xì)管、 毛細(xì)管孔隙的總和， 亦稱生產(chǎn)滲流孔隙。 流動(dòng)孔隙構(gòu)成了儲(chǔ)集巖中流體生產(chǎn)滲流的孔喉網(wǎng)絡(luò)空間。 流動(dòng)孔隙對(duì)應(yīng)流動(dòng)孔隙度，其表達(dá)式為

式中：φf(shuō)——流動(dòng)孔隙度，%；

Δp——驅(qū)動(dòng)壓力， MPa；

Vf——流動(dòng)孔隙體積， cm3。

（5） 充注孔隙： 該孔隙是儲(chǔ)層成藏條件下能夠參與滲流的超毛細(xì)管、 毛細(xì)管孔隙的總和， 亦稱充注滲流孔隙。 充注孔隙構(gòu)成了儲(chǔ)集巖中油氣充注滲流的孔喉網(wǎng)絡(luò)空間， 即油氣賦存空間。 充注孔隙對(duì)應(yīng)充注孔隙度， 其表達(dá)式為

式中：φin——充注孔隙度，%；

Δpin——充注壓力， MPa；

Vin——充注孔隙體積， cm3。

3 分類方案的特點(diǎn)

與儲(chǔ)層孔隙的“靜態(tài)” 分類方案相比， “滲流” 分類方案具有3 個(gè)特點(diǎn)：

（1） 與滲流“動(dòng)態(tài)” 特性相適應(yīng)： 隨著驅(qū)動(dòng)壓力的變化， 儲(chǔ)層流體滲流空間呈漸擴(kuò)或漸縮特征， “靜態(tài)” 孔隙難以與滲流空間的“動(dòng)態(tài)” 變化建立直接聯(lián)系。 相對(duì)而言， “滲流” 孔隙表現(xiàn)為與驅(qū)動(dòng)壓力相關(guān)的函數(shù)， 因而能夠與滲流空間的“動(dòng)態(tài)” 特性相適應(yīng)。

（2） “滲流” 孔隙之間具有包容關(guān)系： 以往的“靜態(tài)” 孔隙分類方案中各類孔隙之間具有清晰的界限， 不同類型孔隙之間相互獨(dú)立、 互不相交。 如從成因角度來(lái)看， 原生孔隙和次生孔隙是不同的孔隙類型； 從連通性來(lái)看， 連通孔隙和死孔隙具有明確的界限； 從產(chǎn)狀來(lái)看， 粒間孔隙和填隙物內(nèi)孔隙也是互不相容的。 而儲(chǔ)層孔隙的“滲流” 分類方案中， “滲流” 孔隙之間不是相互獨(dú)立的， 而是具有一定的包容關(guān)系。

（3） 求和不歸一性： 以往的“靜態(tài)” 分類方案中各類孔隙之間具有求和歸一性， 即不同類型孔隙的體積之和等于總孔隙體積， 不同類型孔隙的孔隙度之和等于總孔隙度。 而“滲流” 分類方案中，不同“滲流” 孔隙體積之間的包容關(guān)系決定了其不存在求和歸一性。

4 分類方案的意義

4.1 解決了“靜態(tài)” 孔隙和“滲流” 孔隙度不匹配的問(wèn)題

原有分類方案中儲(chǔ)層“靜態(tài)” 孔隙類型很多，對(duì)應(yīng)的“靜態(tài)” 孔隙度也很多。 如原生孔隙度、次生孔隙度、 粒間孔隙度、 粒內(nèi)孔隙度、 填隙物內(nèi)孔隙度及裂隙孔隙度等； 然而油田開發(fā)實(shí)踐中很少應(yīng)用“靜態(tài)” 孔隙度， 而主要應(yīng)用“滲流” 孔隙度， 如總孔隙度、 連通孔隙度、 有效孔隙度、 流動(dòng)孔隙度等。 然而， 在“靜態(tài)” 分類方案中， 這些“滲流” 孔隙度所對(duì)應(yīng)的孔隙類型并不明確， 缺乏清晰的“滲流” 孔隙原型； 而儲(chǔ)層孔隙的“滲流”分類方案則提供了“滲流” 孔隙度所對(duì)應(yīng)的孔隙原型， 使得“滲流” 孔隙和“滲流” 孔隙度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系得以明確， 有效解決了這種“靜態(tài)”孔隙和“滲流” 孔隙度不匹配問(wèn)題。

4.2 建立了與“滲流” 動(dòng)態(tài)特性相適應(yīng)的孔隙度分類體系

儲(chǔ)層孔隙的“滲流” 分類方案是一種“動(dòng)態(tài)”分類方案， 相較于以往的“靜態(tài)” 分類方案， 該方案劃分的孔隙類型之間具有“包容性” 和“求和不歸一性” 特點(diǎn)。 該方案確定的5 種“滲流”孔隙類型（總孔隙、 連通孔隙、 有效孔隙、 流動(dòng)孔隙和充注孔隙）， 較好地涵蓋了儲(chǔ)層流體滲流的5 種孔隙尺度范圍（賦存孔隙、 傳質(zhì)孔隙、 理論滲流孔隙、 生產(chǎn)滲流孔隙和充注滲流孔隙） 和3 種滲流狀態(tài)（理論、 生產(chǎn)和充注滲流）， 能夠客觀地反映儲(chǔ)層不同滲流狀態(tài)間的聯(lián)系， 對(duì)儲(chǔ)層的理論滲流下限、 生產(chǎn)滲流下限和充注滲流下限的確定具有實(shí)際指導(dǎo)意義。 同時(shí)“滲流” 孔隙和“滲流” 孔隙度相互對(duì)應(yīng)， 界限清晰， 形成了統(tǒng)一的“滲流”孔隙和“滲流” 孔隙度體系， 有利于開展不同滲流狀態(tài)下的滲流理論與應(yīng)用研究。

4.3 有助于消除不同學(xué)者對(duì)“滲流” 孔隙度認(rèn)識(shí)的分歧

目前， 人們對(duì)于儲(chǔ)層“滲流” 孔隙度的認(rèn)識(shí)尚不統(tǒng)一。 何更生等［3］定義了絕對(duì)孔隙度、 連通孔隙度、 有效孔隙度和流動(dòng)孔隙度； 紀(jì)友亮等［4］、楊勝來(lái)等［5］也分別定義了絕對(duì)孔隙度、 有效孔隙度和流動(dòng)孔隙度。 以上學(xué)者對(duì)絕對(duì)孔隙度（或總孔隙度） 和流動(dòng)孔隙度的定義與此次“滲流” 分類方案一致， 而有效孔隙度的定義則各不相同。 其中， 何更生等［3］定義的有效孔隙度（巖石中烴類體積與巖石總體積之比） 相當(dāng)于“滲流” 分類方案中的充注孔隙度； 紀(jì)友亮等［4］定義的有效孔隙度（參與滲流的連通孔隙體積與巖石總體積之比）相當(dāng)于“滲流” 分類方案中的有效孔隙度； 而楊勝來(lái)等［5］定義的有效孔隙度（連通孔隙體積與巖石總體積之比） 相當(dāng)于“滲流” 分類方案中的連通孔隙度。 由此可見(jiàn)， 缺乏統(tǒng)一的儲(chǔ)層孔隙的“滲流” 分類方案是導(dǎo)致不同學(xué)者對(duì)“滲流” 孔隙度、 尤其是有效孔隙度定義分歧的主要原因。

4.4 有助于推動(dòng)“滲流” 孔隙度針對(duì)性測(cè)試技術(shù)的發(fā)展

目前， 盡管實(shí)驗(yàn)室測(cè)定孔隙度的方法較為成熟［12-15］， 但測(cè)定的孔隙度與5 種“滲流” 孔隙度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系尚不明確。 主要表現(xiàn)在5 個(gè)方面：

（1） 巖石不連通孔隙（或死孔隙） 單獨(dú)識(shí)別和測(cè)定的方法報(bào)道較少， 儲(chǔ)層總孔隙度目前尚無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定；

（2） 連通孔隙流體傳質(zhì)的雙重性決定了液體無(wú)法進(jìn)入微毛管孔隙， 因此常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室液體飽和法不能測(cè)定連通孔隙度； 與之相比， 氣體能夠一定程度地進(jìn)入巖石微毛管孔隙， 采用氣體法可大致確定連通孔隙度。 當(dāng)實(shí)驗(yàn)氣體分別為氮?dú)饣蚝鈺r(shí)，與氮?dú)庀啾龋?氦氣相對(duì)分子質(zhì)量更小能夠進(jìn)入更小的巖石孔隙［5］， 因而采用氦氣測(cè)定連通孔隙度較氮?dú)飧鼮榫_。 這說(shuō)明不同的實(shí)驗(yàn)氣體測(cè)得的連通孔隙度是不同的， 如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段能夠更為準(zhǔn)確地測(cè)定連通孔隙度仍是一個(gè)需要努力的方向；

（3） 連通孔隙由微毛細(xì)管孔隙、 毛細(xì)管孔隙和超毛細(xì)管孔隙構(gòu)成， 有效連通孔隙由毛細(xì)管孔隙和超毛細(xì)管孔隙構(gòu)成， 只有確定了微毛細(xì)管孔隙和毛細(xì)管孔隙分界點(diǎn)（理論滲流下限點(diǎn)）， 才能測(cè)定有效孔隙度。 因此， 確定理論滲流下限點(diǎn)是確定有效孔隙度的關(guān)鍵；

（4） 儲(chǔ)層流動(dòng)孔隙度與具體的生產(chǎn)條件有關(guān)，并不是一個(gè)固定值， 而是通過(guò)與驅(qū)動(dòng)壓力相關(guān)的函數(shù)來(lái)確定， 因而流動(dòng)孔隙度的確定需要考慮生產(chǎn)壓差因素；

（5） 儲(chǔ)層充注孔隙度與具體的成藏條件有關(guān)，也不是一個(gè)確定值， 而是通過(guò)與充注壓力相關(guān)的函數(shù)來(lái)確定， 因而充注孔隙度的確定需要考慮成藏動(dòng)力因素［16-17］。

上述分析表明， 5 種“滲流” 孔隙度中， 除連通孔隙度可以采用氣體法大致確定外， 其他4 種“滲流” 孔隙度該如何確定， 依然是一個(gè)極具實(shí)踐意義的現(xiàn)實(shí)而又迫切的問(wèn)題， 發(fā)展針對(duì)性的測(cè)試技術(shù)是解決這一問(wèn)題根本所在。

4.5 有助于“滲流” 孔隙度應(yīng)用的規(guī)范化

以利用容積法計(jì)算石油地質(zhì)儲(chǔ)量為例進(jìn)行說(shuō)明。 容積法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量公式為

式（10）說(shuō)明，儲(chǔ)層流動(dòng)孔隙原始含油飽和度是驅(qū)動(dòng)壓力的分段函數(shù)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力大于（等于）充注壓力時(shí)，油氣全部動(dòng)用，Soi-f≤100%；而當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力小于充注壓力時(shí)，油氣只能部分動(dòng)用，Soi-f＝100%。

充注孔隙原始含油飽和度Soi-in可表達(dá)為

式（11） 說(shuō)明， 充注孔隙原始含油飽和度Soi-in始終為100%。

綜合式（1） —式（11）， 可以得到

由式（12） 可得出3 點(diǎn)認(rèn)識(shí)： （1） 儲(chǔ)層總孔隙中原油體積、 儲(chǔ)層連通孔隙中原油體積、 儲(chǔ)層有效孔隙中原油體積與儲(chǔ)層充注孔隙中原油體積始終是相等的；

（2） 當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力大于（等于） 充注壓力時(shí)，油氣得到全部動(dòng)用， 此時(shí)儲(chǔ)層充注孔隙中原油體積與儲(chǔ)層流動(dòng)孔隙中原油體積也相等；

（3） 當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓力小于充注壓力時(shí)， 油氣得到部分動(dòng)用， 此時(shí)儲(chǔ)層充注孔隙中原油體積大于儲(chǔ)層流動(dòng)孔隙中原油體積。

綜上所述， 容積法地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算公式實(shí)際上隱含了4 種形式：

因此， 在采用容積法進(jìn)行石油地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)， 無(wú)論采用哪種表達(dá)形式， 公式中的“滲流”孔隙原始含油飽和度都必須和相應(yīng)的“滲流” 孔隙度相匹配。 例如公式（14） 中采用連通孔隙原始含油飽和度Soi-c， 則孔隙度必須為連通孔隙度φc。 此時(shí)若采用總孔隙度φa， 則儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果就會(huì)比實(shí)際大； 此時(shí)若采用有效孔隙φe， 則計(jì)算儲(chǔ)量又會(huì)比實(shí)際小。 可見(jiàn)， 從應(yīng)用角度來(lái)看， 儲(chǔ)層孔隙的“滲流” 分類方案有助于“滲流” 孔隙度應(yīng)用的規(guī)范化。

4.6 有助于判斷油氣動(dòng)用狀況

充注孔隙度可看作成藏過(guò)程中反映儲(chǔ)層油氣充注程度的度量， 流動(dòng)孔隙度可看做油氣開發(fā)過(guò)程中反映儲(chǔ)層流體動(dòng)用程度的度量。 因此， 可以利用充注孔隙度與流動(dòng)孔隙度的相對(duì)大小來(lái)判斷油氣動(dòng)用狀況。 定義流動(dòng)充注比為η， 其表達(dá)式為

流動(dòng)充注比η為驅(qū)動(dòng)壓力和充注壓力的耦合函數(shù)。 當(dāng)Δp＜Δpin時(shí)，η＜1， 此時(shí)流動(dòng)孔隙度小于充注孔隙度， 油氣部分動(dòng)用； 當(dāng)Δp＝Δpin時(shí)，η＝1， 此時(shí)流動(dòng)孔隙度等于充注孔隙度， 油氣剛好完全動(dòng)用； 當(dāng)Δp＞Δpin時(shí)，η＞1， 此時(shí)流動(dòng)孔隙度大于充注孔隙度， 油氣完全動(dòng)用且產(chǎn)水。

因此， 在油田開發(fā)過(guò)程中， 可以利用流動(dòng)充注比判斷油氣動(dòng)用狀況并為生產(chǎn)壓差優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)。

5 儲(chǔ)層孔隙“滲流” 分類的應(yīng)用

這里主要討論3 種“滲流” 孔隙度（有效孔隙度、 流動(dòng)孔隙度和充注孔隙度） 的確定方法，這3 種孔隙度均可以通過(guò)壓汞法確定（圖2）。

（1） 當(dāng)壓汞曲線達(dá)到最大進(jìn)汞飽和度后， 繼續(xù)增加壓力進(jìn)汞飽和度保持不變， 最大進(jìn)汞飽和度保持不變的初始點(diǎn)可視為毛細(xì)管孔隙與微毛細(xì)管孔隙分界點(diǎn)， 此處的孔隙度即為有效孔隙度（圖2中A點(diǎn)）。

（2） 流動(dòng)孔隙度需結(jié)合油田生產(chǎn)壓差來(lái)綜合確定， 即生產(chǎn)壓差對(duì)應(yīng)的孔隙度（圖2 中B點(diǎn)）即為流動(dòng)孔隙度。

（3） 充注孔隙度需結(jié)合儲(chǔ)層原始含氣飽和度來(lái)綜合確定， 即原始含油飽和度對(duì)應(yīng)的孔隙度（圖2 中C點(diǎn)） 即為充注孔隙度。

此3 種孔隙度可表達(dá)為

式中：φi——有效孔隙度、 流動(dòng)孔隙度或充注孔隙度，%；

Si——進(jìn)汞飽和度，%。

以X 油田為例進(jìn)行說(shuō)明。 X 油田構(gòu)造隸屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西南部， 油田主產(chǎn)層為三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)63油組， 儲(chǔ)層平均連通孔隙度為10.9%， 平均滲透率為0.15×10-3μm2， 屬于低滲透儲(chǔ)層， 孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜［18］。

根據(jù)X 油田的儲(chǔ)層地質(zhì)特點(diǎn)， 在樣品采集和物性分析的基礎(chǔ)上， 對(duì)選取的5 塊巖樣進(jìn)行高壓壓汞實(shí)驗(yàn)測(cè)試（表2）。 以3＃巖樣為例， 根據(jù)壓汞曲線來(lái)確定滲流孔隙度（圖3）。 當(dāng)進(jìn)汞壓力達(dá)到49.5 MPa時(shí)， 樣品達(dá)到最大進(jìn)汞飽和度88.3%，此后隨著進(jìn)汞壓力的繼續(xù)增加， 最大進(jìn)汞飽和度始終保持不變。

表2 壓汞巖樣特征Table 2 Characteristics of mercury injection rock samples

因此， 圖3 中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)有效孔隙度。 由于測(cè)試儲(chǔ)層連通孔隙度9.21%， 根據(jù)式（18） 計(jì)算有效孔隙度為8.1%。 生產(chǎn)資料統(tǒng)計(jì)表明， 該井的生產(chǎn)壓差3 MPa （相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)壓力44.1 MPa）。 因此， 圖3 中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)流動(dòng)孔隙度， 其所對(duì)應(yīng)的進(jìn)汞飽和度為85.9%， 根據(jù)式 （18） 計(jì)算流動(dòng)孔隙度為7.9%。 已知3＃巖樣儲(chǔ)層原始含油飽和度為56%，因此， 圖3 中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)充注孔隙度， 根據(jù)式（18）計(jì)算充注孔隙度為5.2%。 由于流動(dòng)孔隙度大于充注孔隙度， 流動(dòng)充注比大于1， 因此該井產(chǎn)水， 與實(shí)際情況吻合。

6 結(jié) 論

（1） 儲(chǔ)層孔隙的“滲流” 分類方案是一種“動(dòng)態(tài)” 分類方案， 相較于以往儲(chǔ)層孔隙的“靜態(tài)”分類方案， 該方案確定的5 種“滲流” 孔隙類型（總孔隙、 連通孔隙、 有效孔隙、 流動(dòng)孔隙和充注孔隙） 間具有“包容性” 和“求和不歸一性” 特點(diǎn)， 涵蓋了儲(chǔ)層流體滲流的5 種空間（賦存、 傳質(zhì)、 理論滲流、 生產(chǎn)滲流和成藏滲流空間） 和3 種滲流狀態(tài)（理論、 生產(chǎn)和成藏滲流）， 能夠適應(yīng)儲(chǔ)層流體滲流的“動(dòng)態(tài)” 特性要求， 并客觀地反映了儲(chǔ)層不同的滲流狀態(tài)之間的聯(lián)系。

（2） 儲(chǔ)層孔隙的“滲流” 分類方案有效地解決了現(xiàn)有分類方案中“靜態(tài)” 孔隙和“滲流” 孔隙度不匹配問(wèn)題， 從而建立了與“滲流” 動(dòng)態(tài)相適應(yīng)的統(tǒng)一的“滲流” 孔隙度體系， 有助于消除不同學(xué)者對(duì)“滲流” 孔隙度、 尤其是有效孔隙度理解的分歧， 有助于推動(dòng)“滲流” 孔隙度針對(duì)性測(cè)試技術(shù)的發(fā)展和規(guī)范化應(yīng)用。