儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)

儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日1儲(chǔ)集空間：孔隙、喉道孔隙：被巖石顆粒包圍的較大儲(chǔ)集空間。流體的基本儲(chǔ)集空間喉道：兩個(gè)孔隙之間的狹窄的連通部分。流體滲流的重要通道碎屑巖儲(chǔ)層孔隙和喉道類(lèi)型碳酸鹽巖儲(chǔ)層孔隙和喉道類(lèi)型第一節(jié)儲(chǔ)層孔隙和喉道類(lèi)型第二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日1、孔隙類(lèi)型（1）分類(lèi)成因分類(lèi)：原生、次生及混合成因孔隙。目前國(guó)內(nèi)外比較流行的分類(lèi)方案孔隙大?。撼?xì)管孔隙、毛細(xì)管孔隙、微毛細(xì)管孔隙孔隙成因和幾何形狀：，1979粒間孔隙、溶蝕孔隙、微孔隙、裂縫孔隙綜合性分類(lèi)：按成因：分為原生和次生孔隙二大類(lèi)；然后，按孔隙產(chǎn)狀和幾何形狀再進(jìn)一步細(xì)分。一、碎屑巖儲(chǔ)層孔隙和喉道類(lèi)型第三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日碎屑巖儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型簡(jiǎn)表第四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(1)原生孔隙沉積作用→原生孔隙。按產(chǎn)狀特征可分為四類(lèi)：①原生粒間孔隙原生孔隙中最主要的孔隙類(lèi)型?？煞譃槎?lèi)：正常粒間孔隙：無(wú)任何膠結(jié)物的孔隙殘余粒間孔隙：發(fā)生膠結(jié)，但未完全堵塞的原始粒間孔隙②原生粒內(nèi)孔隙和礦物解理縫原生粒內(nèi)孔隙：主要為巖屑內(nèi)粒間微孔、噴出巖巖屑內(nèi)氣孔礦物解理縫：主要指長(zhǎng)石和云母等礦物中常見(jiàn)的片狀或楔形解理縫寬度一般小于0.1μm，有的可達(dá)0.2μm第五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日③雜基內(nèi)微孔隙粘土雜基和碳酸鹽泥中存在的微孔隙。特點(diǎn)：孔隙極細(xì)小，僅在掃描電鏡下可清晰辯認(rèn)?？尚纬筛呖紫抖龋珴B透率很低。④層面縫具剝離線(xiàn)理的平行層理紋層面間的孔縫。在一系列厘米級(jí)甚至毫米級(jí)厚度的平板薄層間，為力學(xué)性質(zhì)薄弱的界面，極易剝離，其界面間即為層間縫。第六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(2)次生孔隙次生作用→次生孔隙。按結(jié)構(gòu)可分為六類(lèi)：①粒間溶孔顆粒間溶蝕→粒間溶孔。廣義上，粒間溶孔是原生和次生的混合孔隙：次生粒間溶孔粒間溶孔中次生溶蝕部分大于原生孔部分。混合粒間溶孔粒間溶孔中原生部分大于次生部分。②組分內(nèi)溶孔粒內(nèi)溶孔、雜基內(nèi)溶孔、膠結(jié)物內(nèi)溶孔、交代物溶孔等。第七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日③鑄模孔顆粒、生屑或交代物等完全溶解而成。外形與原組分相同。④特大溶孔孔徑超過(guò)相鄰顆粒直徑的溶孔。特大溶孔內(nèi)，次生部分多于原生部分，顆粒、填隙物均被溶解。⑤貼粒溶孔沿顆粒邊緣溶解而成的線(xiàn)狀孔縫。⑥裂縫孔隙第八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2、孔隙喉道一個(gè)喉道連通兩個(gè)孔隙，而一個(gè)孔隙可連通多個(gè)喉道。常見(jiàn)喉道類(lèi)型：(1)孔隙縮小型喉道喉道為孔隙的縮小部分。特點(diǎn)：大孔、粗喉型，孔／喉直徑比接近于1，孔隙和喉道較難區(qū)分。常發(fā)育于以粒間孔為主的砂巖儲(chǔ)層中：顆粒支撐，膠結(jié)物較少甚至沒(méi)有。第九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(2)縮頸型喉道喉道為顆粒間可變斷面的收縮部分。特點(diǎn)：大孔、細(xì)喉型，孔／喉直徑比很大。常見(jiàn)于顆粒點(diǎn)接觸、襯邊膠結(jié)型的儲(chǔ)層中。第十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(3)片狀或彎片狀喉道顆粒間的長(zhǎng)條狀通道。窄片狀喉道強(qiáng)壓實(shí)或強(qiáng)膠結(jié)：次生加大→窄片狀喉道。寬片狀喉道顆粒間溶蝕→寬片狀喉道或管狀喉道?？祝碇睆奖戎械取^大。第十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(4)管束狀喉道

填隙物含量高→完全堵塞原生粒間孔→填隙物中微孔隙：象一支支微毛細(xì)管→交叉分布→組成管束狀喉道。微孔隙：＜0.5μm，既是孔隙又是喉道?？祝碇睆奖葹?。

微孔隙發(fā)育區(qū)，滲透率很低，大多小于1毫達(dá)西。第十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日儲(chǔ)集空間：與砂巖相比，類(lèi)型多樣，變化復(fù)雜。孔隙、裂縫和溶洞。次生孔隙地位重要。儲(chǔ)集空間既可與巖石組構(gòu)有關(guān)，又可與巖石組構(gòu)無(wú)關(guān)。1、孔隙類(lèi)型綜合性分類(lèi)：以成因?yàn)橹?，結(jié)合產(chǎn)狀進(jìn)行分類(lèi)首先，按成因分二大類(lèi)：原生孔隙和次生孔隙；然后，按產(chǎn)狀又可細(xì)分為：右表二、碳酸鹽巖儲(chǔ)層孔隙和喉道類(lèi)型第十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日第十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(1)原生孔隙沉積作用→原生孔隙。受巖石組構(gòu)控制。粒內(nèi)孔、生物鉆孔、生物格架孔隙、粒間孔、窗格孔隙等。②生物鉆孔孔隙生物在沉積物中鉆孔→孔隙特點(diǎn)：孔隙形態(tài)常呈彎曲狀，破壞沉積層理與構(gòu)造，孔隙連通性差，往往加劇儲(chǔ)層非均質(zhì)性。①粒內(nèi)孔生物體腔孔隙。特點(diǎn)：孔隙連通性差，有效孔隙度低。與生物碎屑粒間孔隙伴生→形成較好儲(chǔ)層。第十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日③粒間孔隙淺灘粒間孔高能淺灘。特點(diǎn)：灰泥和膠結(jié)物少，顆粒分選和圓度好。遠(yuǎn)洋白堊孔隙低能遠(yuǎn)洋環(huán)境。顆石藻等微生物或生物碎屑間的孔隙。特點(diǎn)：主要為微孔隙。殼體遮蔽孔隙生物殼體或殼體碎片沉積而成的孔隙。原生角礫孔隙角礫間孔隙、角礫內(nèi)孔隙。第十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日④生物格架孔隙造礁生物：群體珊瑚、藻類(lèi)、海綿、層孔蟲(chóng)、厚殼蛤等。特點(diǎn)：常被纖維狀或隱晶質(zhì)膠結(jié)物和內(nèi)沉積物部分充填。⑤窗格孔隙藻類(lèi)脫水、腐爛、產(chǎn)生氣泡→窗格孔隙。特點(diǎn)：孔隙多呈扁平、透鏡狀，平行于層面或紋層，成群分布。受巖石組構(gòu)控制，形成于成巖初期。第十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(2)次生孔隙 溶解作用→溶孔溶洞 白云化作用→晶間孔破裂作用、收縮作用→裂縫次生孔隙類(lèi)型：晶間孔、晶內(nèi)溶孔和晶體鑄模孔隙粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和顆粒鑄模孔隙巖溶角礫孔隙、溶洞裂縫第十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(2)喉道類(lèi)型成因分類(lèi)：裂縫型、晶間隙型、孔隙縮小型、管狀、解理縫型①裂縫型喉道裂縫：構(gòu)造裂縫、收縮裂縫、解理縫。特點(diǎn)：喉道較長(zhǎng)、較寬、較平直。據(jù)寬度，可分為：大裂縫喉道(寬度＞100μm)微裂縫喉道(寬度＜100μm)第十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日②晶間隙喉道白云石或方解石晶體間的縫隙。特點(diǎn)：片狀喉道，窄而短。按形態(tài)可分為：規(guī)則型、短喉型、彎曲型、曲折型、不平直型和寬度不等型。第二十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日③孔隙縮小型喉道孔隙與喉道無(wú)明顯界限，擴(kuò)大部分為孔隙，縮小的狹窄部分為喉道。第二十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日④管狀喉道特點(diǎn)：管狀喉道，細(xì)而長(zhǎng)，斷面近圓形。成因：溶蝕作用形成。負(fù)鮞灰?guī)r內(nèi)鮞粒鑄?？椎倪B通通道。⑤解理縫型喉道白云石或方解石晶體中被溶蝕擴(kuò)大的解理縫。第二十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)研究方法：二大類(lèi)直接觀測(cè)法：巖心觀測(cè)、鑄體薄片法、圖像分析法、掃描電鏡法等；間接測(cè)定法：毛細(xì)管壓力法，主要為壓汞法。一、孔隙鑄體法主要測(cè)定：孔隙形狀、大小和分布，喉道類(lèi)型、孔喉連通性等?？紫惰T體類(lèi)型：三維孔隙鑄體將染色樹(shù)脂灌注到孔隙空間中，待樹(shù)脂固結(jié)后，再溶解掉巖石骨架，便得到三維孔隙鑄體－孔隙實(shí)體。采用掃描電鏡觀察研究。特點(diǎn)：三維化、直觀化、定量化。方法先進(jìn)。第二節(jié)孔隙結(jié)構(gòu)表征第二十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日孔隙鑄體薄片孔隙中灌注染色樹(shù)脂→切成薄片。顯微鏡下觀察研究。特點(diǎn)：二維化、直觀化、定量化。規(guī)則網(wǎng)格化的切片→可了解孔隙三維空間結(jié)構(gòu)。與常規(guī)薄片相比，最大優(yōu)點(diǎn)：孔隙結(jié)構(gòu)顏色鮮明，易觀察?？杀苊獬Ｒ?guī)薄片常出現(xiàn)的人工誘導(dǎo)孔隙和裂縫。第二十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日鑄體薄片法：(1)孔隙類(lèi)型及喉道類(lèi)型(2)孔隙大小及其分布最大孔徑值Rmax和最小孔徑值Rmin；孔徑中值：累積頻率曲線(xiàn)上50%處的孔徑值R50；

Rs：孔徑平均值；

Ri：第i個(gè)孔徑分類(lèi)組的中值；孔徑平均值Rs： bi：對(duì)應(yīng)于Ri的各類(lèi)孔隙的百分比；

n：孔徑分類(lèi)組數(shù)?？紫斗诌x系數(shù)第二十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(3)面孔率m＝Sk/Ssm：面孔率，顯微鏡下的可視孔隙度，不包括微孔隙；Sk：薄片觀測(cè)孔隙總面積；Ss：薄片觀測(cè)視域總面積。微孔隙度＝物性孔隙度-面孔率(4)孔喉配位數(shù)β連接每一個(gè)孔隙的喉道數(shù)。(5)孔／喉平均直徑比Dpt孔隙平均直徑：鑄體薄片或孔隙鑄體上所確定的孔隙真實(shí)大小；喉道平均直徑：壓汞曲線(xiàn)上得到的喉道直徑平均值。第二十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日1、基本原理非潤(rùn)濕相流體：水銀。施壓→水銀克服孔喉的毛細(xì)管阻力→進(jìn)入喉道：通過(guò)測(cè)定毛細(xì)管力可間接測(cè)定巖石的孔喉大小及分布?；炯僭O(shè)：視孔喉大小分布實(shí)際喉道斷面形狀復(fù)雜→用等效圓面積近似：每一支喉道可看作一支毛細(xì)管→巖石中的喉道組合可看作一組毛細(xì)管束。壓汞實(shí)驗(yàn)：連續(xù)注水銀。注入壓力↑，水銀不斷進(jìn)入更小的孔隙喉道。

Pc：毛細(xì)管力，×105Pa；

δ：水銀表面張力，480dyn/cm2；

θ：水銀潤(rùn)濕接觸角，146°；

R：孔隙喉道半徑，cm。二、壓汞法第二十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日Pc→R→VHgSHg：水銀飽和度；VHg：巖石孔隙系統(tǒng)中所含水銀的體積；Vf：巖樣的外表體積；Φ：巖樣的孔隙度。第二十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2、毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)及形態(tài)分析形態(tài)控制因素：孔喉分布的歪度、分選性歪度孔喉大小分布的偏度。偏粗孔喉―粗歪度，偏細(xì)孔喉―細(xì)歪度。歪度愈粗愈好。孔喉分選性孔喉大小分布的均一程度。孔隙大小分布愈集中―分選性愈好，毛管壓力曲線(xiàn)上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)水平的平臺(tái)；孔喉分選較差―毛管壓力曲線(xiàn)傾斜。直角座標(biāo)系中：歪度愈粗、分選愈好，毛管壓力曲線(xiàn)愈靠左下方座標(biāo)，而且曲線(xiàn)凹向右方；歪度愈細(xì)、分選愈差，毛管壓力曲線(xiàn)愈向右上方座標(biāo)偏移，而且曲線(xiàn)凹向左方。第二十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日曲線(xiàn)形態(tài)分類(lèi)：六種典型的曲線(xiàn)模式（Chilingar，etc，1972）①未分選②分選好③分選好，粗歪度④分選好，細(xì)歪度⑤分選不好，略細(xì)歪度⑥分選不好，略粗歪度第三十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日3、定量特征參數(shù)研究基本圖件孔隙喉道半徑頻率分布直方圖反映不同大小孔喉的分布特征。作圖法：沿毛管壓力曲線(xiàn)作橫平行線(xiàn)，并以此橫線(xiàn)作為所取的間隔大?。粰M線(xiàn)與毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)相交處的飽和度減去前一條橫線(xiàn)與毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)相交處的飽和度，即為該兩條橫線(xiàn)所相應(yīng)間隔的孔隙喉道體積占總孔隙體積的百分?jǐn)?shù)，并以直方圖形式表示。第三十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日孔喉半徑累積頻率分布曲線(xiàn)反映不同大小孔喉的累積頻率分布特征。作圖法：只須將毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，即把孔喉半徑標(biāo)度由縱座標(biāo)變?yōu)闄M坐標(biāo)，水銀飽和度則對(duì)應(yīng)于累積孔隙體積百分比。第三十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日4、孔隙結(jié)構(gòu)的定量特征參數(shù)(1)最大連通孔喉半徑Rd、排驅(qū)壓力PdRd孔隙網(wǎng)絡(luò)中，水銀最先進(jìn)入的喉道值。即沿毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)的平坦部分作切線(xiàn)與孔喉半徑軸相交所對(duì)應(yīng)的孔喉半徑值。Pd孔隙系統(tǒng)中最大連通孔喉Rd所對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管壓力。第三十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日物理意義：用非潤(rùn)濕相（水銀）驅(qū)替潤(rùn)濕相（油水）時(shí)，非潤(rùn)濕相的前沿曲面突破巖樣最大孔喉而連續(xù)地進(jìn)入巖樣并將潤(rùn)濕相排驅(qū)出去時(shí)的壓力值，即使非潤(rùn)濕相在孔隙中連續(xù)運(yùn)動(dòng)的初始?jí)毫?。SAB：曲線(xiàn)平坦部分的起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的汞飽和度差值；α角：曲線(xiàn)AB段的斜度。α↓、SAB↑→孔喉分選性越好，結(jié)構(gòu)越均勻。ΣSHg＜50%時(shí)，Pd常難于確定：微孔隙發(fā)育，K很低，Pd可能高于實(shí)驗(yàn)室所施加的最大注入壓力。第三十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(2)孔喉半徑中值R50、毛細(xì)管壓力中值P50R50：SHg＝50%所對(duì)應(yīng)的孔喉半徑值?？缀矸植肌龖B(tài)分布。P50：SHg＝50%所對(duì)應(yīng)的毛管壓力值。實(shí)際生產(chǎn)中，P50：油氣產(chǎn)出能力的標(biāo)志。P50↑→偏向細(xì)歪度→巖石越致密→生產(chǎn)能力下降；P50↓→偏向粗歪度→巖石滲透性越好→生產(chǎn)能力高。第三十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(3)最小非飽和孔隙體積百分?jǐn)?shù)SminPc達(dá)到儀器最高壓力時(shí)，水銀無(wú)法侵入的孔隙體積百分?jǐn)?shù)Smin↑→微孔喉體積↑→巖石儲(chǔ)集性能越差Smin＝f（顆粒大小、均一程度、膠結(jié)類(lèi)型、孔隙度、滲透率）Smin＝0～90%第三十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日1、Smin取決于所使用儀器的最高壓力水銀系統(tǒng)的毛細(xì)管力曲線(xiàn)上：曲線(xiàn)尾部常不平行于壓力軸，儀器的最高壓力越高，曲線(xiàn)越向縱軸偏。此時(shí)：Swirr≠Smin油-水系統(tǒng)的毛管壓力曲線(xiàn)上：曲線(xiàn)尾部通常與壓力軸平行。此時(shí)：Swirr＝SminSmin討論第三十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2、Smin與巖石潤(rùn)濕性的關(guān)系：水濕巖石：水占據(jù)很細(xì)小的孔隙和喉道，Smin是水飽和度的一部分；當(dāng)儀器的最高壓力按油田實(shí)際的油柱高度設(shè)計(jì)時(shí)，此時(shí)：Swirr＝Smin油濕巖石：油占據(jù)細(xì)小的孔喉，成為殘余油，但：Sor≠Smin，因?yàn)椋撼刹貢r(shí)存在油無(wú)法替代的Swirr，所以：Swirr+Sor＝Smin斑狀潤(rùn)濕巖石：巖石礦物表面具有對(duì)油或水的不同選擇性潤(rùn)濕，此時(shí)：Swirr+Sor＝Smin第三十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(4)孔喉半徑平均值Rm、孔喉均值rmRm：基于孔喉分布服從對(duì)稱(chēng)性正態(tài)分布數(shù)學(xué)模型Ri：孔喉半徑累積頻率分布曲線(xiàn)中，累積孔喉體積百分比為i%所對(duì)應(yīng)的孔喉半徑值rm：基于地質(zhì)混合經(jīng)驗(yàn)分布數(shù)學(xué)模型ri：孔喉半徑分布函數(shù)中某一區(qū)間孔喉半徑n：SHg軸上，0～100%的劃分區(qū)間個(gè)數(shù)第三十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(5)主要流動(dòng)孔喉半徑平均值Rz不同大小的孔喉，允許流體通過(guò)的能力不同，因而對(duì)巖樣滲透率的貢獻(xiàn)不同，大孔喉貢獻(xiàn)大，小孔喉貢獻(xiàn)小。第i類(lèi)孔喉的滲透率值為：

Φ：巖樣孔隙度

LP：巖性參數(shù)第i類(lèi)孔喉對(duì)巖樣滲透率的貢獻(xiàn)值Ｐki：

n：孔喉區(qū)間總個(gè)數(shù)

Pci：第i類(lèi)孔隙的毛管力

第四十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日Rz：指滲透率貢獻(xiàn)值累計(jì)達(dá)95%時(shí)的孔喉半徑平均值n：滲透率貢獻(xiàn)值累計(jì)達(dá)95%

的孔喉區(qū)間個(gè)數(shù)(6)難流動(dòng)孔喉半徑Rn滲透率貢獻(xiàn)值累計(jì)達(dá)99.9%時(shí)所對(duì)應(yīng)的孔喉半徑此時(shí)，非潤(rùn)濕相難于驅(qū)替潤(rùn)濕相Rn相當(dāng)于流體滲流的臨界孔喉半徑值(7)孔喉峰值Km指孔喉半徑頻率分布曲線(xiàn)上的峰，即：最常出現(xiàn)的孔喉半徑。單峰模式、雙峰模式、多峰模式第四十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(8)孔喉分選系數(shù)Sp反映：孔喉大小分布的均一程度孔喉大小愈均一，分選性愈好，Sp→0，毛管壓力曲線(xiàn)出現(xiàn)水平平臺(tái)，累積頻率曲線(xiàn)十分陡峭孔喉分選較差，毛管壓力曲線(xiàn)傾斜，累積頻率曲線(xiàn)平緩(9)相對(duì)分選系數(shù)Dr相當(dāng)于數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的變異系數(shù)反映：孔喉分布均勻程度相對(duì)分選系數(shù)越小，孔喉分布越均勻第四十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(10)均質(zhì)系數(shù)α孔隙網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)孔喉半徑ri與最大連通孔喉半徑Rd的偏離程度的總和α：0～1。α↑，喉道分布愈均勻。(11)孔喉歪度Skp反映：孔喉頻率分布的對(duì)稱(chēng)度Skp＝0：對(duì)稱(chēng)分布Skp＞0：正偏態(tài)(粗歪度)Skp＜0：負(fù)偏態(tài)(細(xì)歪度)儲(chǔ)層：Skp越大越好第四十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(12)孔喉峰態(tài)Kp反映：曲線(xiàn)的尖銳程度Kp=1：正態(tài)分布Kp＞1：高尖峰型Kp＜1：緩峰、平峰型第四十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(13)退出效率WePc由Max→Min時(shí)，水銀退出體積占降壓前注入總體積的百分?jǐn)?shù)。Smax：注入水銀最大飽和度SR：降壓后汞殘余飽和度，由水銀的捕集滯后造成反映：非潤(rùn)濕相毛細(xì)管效應(yīng)采收率水濕油層：η＝We，Sor＝SR第四十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(14)平均孔喉體積比Wardlaw(1976)理想模型：進(jìn)汞：孔隙體積含量＋喉道體積含量退汞：喉道體積含量（孔/喉比較大時(shí)）[注]退出曲線(xiàn)的低壓部分呈垂直線(xiàn)時(shí)，具有較高的精確度。第四十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日（15）孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)ΦPLe：喉道有效流動(dòng)路徑L：宏觀滲流最短路徑rm：孔喉均值Φ：巖樣孔隙度K：巖樣滲透率（16）特征結(jié)構(gòu)參數(shù)TΦP：孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)Dr：相對(duì)分選系數(shù)第四十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日（17）結(jié)構(gòu)難度指數(shù)D單一不等徑孔隙：油滴欲通過(guò)喉道，須克服毛管壓力：r1：孔隙曲面半徑r2：喉道曲面半徑δ：界面張力θ：潤(rùn)濕角復(fù)雜孔隙系統(tǒng)：油滴欲通過(guò)喉道，須克服毛管壓力：θcw：潤(rùn)濕角re

、r’e：分別為孔隙、喉道半徑α（re

、r’e）：儲(chǔ)層中孔、喉大小分布函數(shù)第四十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)難度指數(shù)D：反映油滴在該種孔隙系統(tǒng)中排出的困難程度第四十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日微觀非均質(zhì)性→微觀驅(qū)替效率→微觀規(guī)模剩余油分布1、孔隙系統(tǒng)中的微觀驅(qū)替機(jī)理孔隙介質(zhì)中滯留石油的力共有三種：(Dawe，1979)粘滯力：流體沿孔隙流動(dòng)時(shí)的剪切應(yīng)力造成重力：油、氣、水的密度差造成毛管力：油濕儲(chǔ)層（阻力），水濕儲(chǔ)層（動(dòng)力）自由滲吸現(xiàn)象：PC2＞PC1→潤(rùn)濕相液滴從大孔道自吸入小孔道（1）單孔道模型采油過(guò)程是驅(qū)動(dòng)力克服阻力的過(guò)程。潤(rùn)濕相液滴從大孔道自吸入小孔道的力分析示意圖第三節(jié)微觀孔隙結(jié)構(gòu)（非均質(zhì)性）對(duì)采收率的影響第五十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日（2）雙孔道模型：一對(duì)不等徑的并聯(lián)孔道模型A、水濕體系：取決于施壓的大小施壓很大：主要?jiǎng)恿ΘD外加壓力，主要阻力―粘滯力（圖C）施壓過(guò)小：主要?jiǎng)恿ΘD毛管力，主要阻力―粘滯力（圖D）第五十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日B、油濕體系驅(qū)油動(dòng)力―外加壓力，驅(qū)油阻力―毛管力、粘滯力孔間干擾的典型模式：指進(jìn)作用：注入水總是優(yōu)先選擇大孔道向前推進(jìn)旁超作用：油滴被滯留在小孔道中C、混合潤(rùn)濕體系親油部位捕集殘余油滴。并聯(lián)雙孔道模型不適用第五十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(3)串聯(lián)孔道模型毛管截面漸擴(kuò)漸縮模式：海恩斯躍進(jìn)(Hainesjumps)―界面曲率逐點(diǎn)改變→界面兩側(cè)的毛管壓力逐點(diǎn)改變→彎液面時(shí)而擴(kuò)張、時(shí)而收縮：瞬變不平衡狀態(tài)。第五十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日水濕體系：動(dòng)力―毛管力、外力。殘余油形成機(jī)理：侵入水自動(dòng)潤(rùn)濕孔喉表面，隨水膜變厚，喉道軸心的油頸被擠成絲狀，最后油絲斷裂，在喉道處形成水橋→阻塞油路→水橋后形成殘余油。油濕體系：動(dòng)力―外力，阻力―毛管力?？缀戆谔帯铝⒂偷蔚谖迨捻?yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日(4)殘油特征水濕儲(chǔ)層不規(guī)則油滴（圖A）：不同產(chǎn)狀并聯(lián)孔道中（a）H型孔隙中（b）死胡同孔隙中（c）孤立孔隙中（d）索狀（圖B）：油飽和度較大，殘余油連貫簇狀油塊（圖C）：油絲斷裂、水橋阻塞、旁超作用造成第五十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日油濕儲(chǔ)層油滴（圖A）：“死胡同”孔隙中油膜（圖B）：附著在孔壁上，尤其孔隙表面較粗糙部分簇狀油塊（圖C）：被小孔喉圈閉的死油區(qū)第五十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2、碎屑巖孔隙非均質(zhì)性對(duì)驅(qū)油效率的影響孔隙非均質(zhì)性愈強(qiáng)，驅(qū)油效率越低（1）均質(zhì)系數(shù)α與驅(qū)油效率（沈平平：東部、下第三系沙河街組砂巖）0＜α＜1：α→1，孔隙結(jié)構(gòu)越均質(zhì)強(qiáng)親油條件下：阻力―毛細(xì)管力、粘滯力動(dòng)力―外力

η0＝-6.74＋66.42αr＝0.85η0.5＝7.3＋59.7αr＝0.91η10＝31＋48.6αr＝0.98η30＝41.2＋40.9αr＝0.93η30：巖樣的驅(qū)油效率，下標(biāo)為含水百分?jǐn)?shù)結(jié)論：α越小，孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)越差，Rave與Rmax偏離越大，水線(xiàn)前沿大孔道突進(jìn)嚴(yán)重，小孔道被其周?chē)罂椎赖乃艚貫椴贿B通孔隙，無(wú)水期直至最終期的驅(qū)油效率越低。第五十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日強(qiáng)親水條件下：動(dòng)力―外力、毛細(xì)管力，阻力―粘滯力η0＝-0.83＋75.2αr＝0.76η0.5＝24.6＋50.38αr＝0.73η10＝42.36＋45.78αr＝0.71η30＝49.6＋36.54αr＝0.65

外力下（進(jìn)汞曲線(xiàn)）：α↑→孔隙+喉道越均一→η↑毛細(xì)管力下（退汞曲線(xiàn)）：α’↓→喉道越不均一→η↑孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)β

η0＝69.2―46.6βr＝-0.75η0.5＝75.4―37.6βr＝-0.87η10＝88―33.1βr＝-0.82η30＝85.6―25.8βr＝-0.74β↓(α↑、α’↓)→η↑與η相關(guān)性：β較α高第五十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日（2）特征結(jié)構(gòu)系數(shù)（1/DrΦp）與水驅(qū)油效率（王傳禹，1981：大慶、砂巖）孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與驅(qū)油效率相關(guān)性對(duì)比表Φp：迂曲度因子，反映真實(shí)巖石孔隙結(jié)構(gòu)與理論平行毛細(xì)管束之間的差別。Φp=1：毛細(xì)管束模型（Φp≥1）Dr：孔喉相對(duì)分選系數(shù)，反映均一度

Dr↓→孔喉越均一（

Dr≥0）第五十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日（4）結(jié)構(gòu)難度指數(shù)D與三次采油采收率（Dullien，1972）反映油滴在該種孔隙系統(tǒng)中排出的困難程度，D越大，油滴越不容易排出。統(tǒng)計(jì)樣品：15種不同的砂巖、水濕油層、流體粘度中等第六十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日（3）孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)Gs與水驅(qū)油效率（張芳洲等，1981：玉門(mén)老君廟、M層）M層儲(chǔ)層發(fā)育特點(diǎn)：Perm低、So低、裂縫發(fā)育、厚度大、沉積穩(wěn)定，孔隙小、非均質(zhì)性很強(qiáng)。

Dm：孔喉直徑平均值

Sp：孔喉分選系數(shù)

Φr：大于有效孔喉（M層：0.691um）的連通孔喉百分?jǐn)?shù)Gs＝f（膠結(jié)物成分、含量、產(chǎn)狀）與宏觀物性的關(guān)系：Gs＝28.4604―0.025908K―0.0090045Φ與驅(qū)油效率的關(guān)系：與驅(qū)油效率呈反比?？紫督Y(jié)構(gòu)越好→Gs↓，→η↑K：滲透率，mdΦ：孔隙度，%第六十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日3、碳酸鹽巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)石油采收率的影響儲(chǔ)層非均質(zhì)性較砂巖儲(chǔ)層嚴(yán)重得多砂巖：少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)一般具有代表性碳酸鹽巖：少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)一般不具有代表性采收率η＝f（流體性質(zhì)、孔隙系統(tǒng)）A、孔喉大小比值：（孔隙、喉道）直徑比和體積比↑→η↓（孔隙、喉道）直徑比不變，但絕對(duì)大小↓→η↓B、孔喉配位數(shù)：Fatt(1956)：無(wú)限大的網(wǎng)絡(luò)，配位數(shù)↑→η↑第六十