王俊杰, 吳勝和, 肖淑明, 郭芪恒, 呂志強(qiáng), 焦紅巖,郭志華, 劉中偉, 吳 罕, 肖 晴
(1.中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249; 2.中國石化勝利油田分公司,山東東營 257000;3.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院, 陜西西安 710018; 4.中國石化勝利油田分公司現(xiàn)河采油廠,山東東營 257000)
隨著油氣勘探開發(fā)程度的提高和科技的進(jìn)步,低滲、特低滲以及致密儲(chǔ)層逐步成為油氣勘探開發(fā)目標(biāo)[1-3]。低滲濁積砂巖儲(chǔ)層廣泛分布于中國各大含油氣盆地,以其有利的生儲(chǔ)蓋組合條件而成為各大油田最具潛力的勘探目標(biāo)之一,在隱蔽油氣藏的勘探中起著越來越重要的作用[4-6]。低滲濁積砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 后期成巖改造強(qiáng)烈, 導(dǎo)致儲(chǔ)層物性差異大, 非均質(zhì)性強(qiáng)[7-9]。前人對(duì)濁積砂巖油藏的成藏模式、砂體展布和沉積特征進(jìn)行系統(tǒng)的分析[10-12],但對(duì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征未做深入研究,特別是濁積砂巖儲(chǔ)層的孔喉尺寸與常規(guī)儲(chǔ)層有何差異未見報(bào)道。開展?jié)岱e砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)的研究,表征其孔喉尺寸分布,明確孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀物性的控制作用,對(duì)于提高濁積砂巖油藏的開發(fā)效果具有重要指導(dǎo)意義。筆者以東營凹陷史深100地區(qū)沙河街組三段中亞段的低滲濁積砂巖儲(chǔ)層為研究對(duì)象,運(yùn)用鑄體薄片、掃描電鏡、壓汞等試驗(yàn)手段,對(duì)儲(chǔ)層的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行系統(tǒng)研究,識(shí)別低滲濁積砂巖儲(chǔ)層的孔隙與喉道的類型及特征,表征其全孔徑分布,確定微觀孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)層宏觀物性的控制作用,從而為低滲濁積砂巖油藏的高效開發(fā)提供理論依據(jù)。
東營凹陷在大地構(gòu)造區(qū)劃上屬渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中的一個(gè)次級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元,是在古生界基巖古地形背景上發(fā)育起來的受陳家莊南基底大斷裂控制的中、新生代箕狀斷陷湖盆,整體呈北東向展布,可劃分為南部緩坡帶、中央隆起帶、北部陡坡帶、博興、利津、牛莊和民豐洼陷7個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元[13]。史深100地區(qū)位于山東省東營市西南部的史南油田北部,構(gòu)造上位于東營凹陷中央隆起帶的西段。研究區(qū)古近系和新近系地層發(fā)育完全,主要含油層系為沙河街組沙三中亞段,三角洲和濁積扇是沙三中亞段最典型的沉積體系[14-15](圖1)。
圖1 東營凹陷沙三中亞段沉積相(據(jù)文獻(xiàn)[15],有修改)
史深100地區(qū)沙三中亞段為濁積扇砂體,物源來源于東南方向的東營三角洲,東營三角洲是河控建設(shè)性朵狀三角洲,碎屑物質(zhì)供源充足,前緣砂發(fā)育,由于推進(jìn)速度快,在前緣一般形成較陡的砂質(zhì)沉積[16-18]。沙三中亞段沉積時(shí)期,伴隨中央隆起帶的上隆和牛莊洼陷與中央隆起帶分隔斷層的活動(dòng),在特大洪水剪切力和重力作用下,液化的沉積物沿三角洲前緣斜坡向下滑動(dòng)至坡腳和湖底低凹處,再次沉積形成中央隆起帶西段的滑塌重力流沉積相帶。
史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層巖石類型主要為巖屑長石砂巖,其次為長石巖屑砂巖,其他巖石類型極少(圖2)。儲(chǔ)層碎屑成分石英體積分?jǐn)?shù)為32%~46%,平均約為36%;長石體積分?jǐn)?shù)為31%~39%,平均約為35%;巖屑體積分?jǐn)?shù)為22%~35%,平均約為29%,主要為變質(zhì)巖巖屑。填隙物包括雜基和膠結(jié)物,約占巖石總體積的18%。雜基以泥質(zhì)為主,多呈鱗片狀分布。膠結(jié)物平均體積分?jǐn)?shù)為14.5%,主要為碳酸鹽(鐵方解石為主)膠結(jié)物,占巖石總體積的9%;其次為黏土礦物膠結(jié)物(高嶺石為主)、硅質(zhì)膠結(jié)物等。
圖2 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層巖石類型
儲(chǔ)層碎屑顆粒的粒度差異較大,近源沉積物滑塌變形構(gòu)造發(fā)育,巖性主要為中—粗砂巖,可見含礫砂巖;中部沉積物發(fā)育塊狀砂巖,巖性主要為中—細(xì)砂巖;遠(yuǎn)源沉積物以泥巖夾薄層粉砂巖為主,可見不完整的鮑馬序列。砂巖顆粒分選主要以差和中等為主,磨圓以次棱角狀為主,其次為次圓狀??傮w上儲(chǔ)層碎屑巖的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低。史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層物性普遍較差,平均孔隙度為15.6%,平均滲透率為6.65×10-3μm2,屬于中孔-低滲近致密儲(chǔ)層。
鑄體薄片和掃描電鏡的觀察表明,研究區(qū)天然裂縫不發(fā)育,孔隙類型多樣,主要發(fā)育粒間孔、粒內(nèi)孔和微孔隙。
粒間孔包括殘余粒間孔及粒間溶孔,前者主要形成于沉積初期,后經(jīng)一系列成巖改造使得原始儲(chǔ)集空間逐步減小,孔隙的邊緣一般較為平直(圖3(a));后者為碎屑顆粒經(jīng)歷溶蝕作用形成,一般具有凹凸不平的孔隙邊緣(圖3(b))。粒間孔孔徑范圍變化大,大孔隙半徑一般為50~150 μm,連通性好,是主要的滲流通道。
粒內(nèi)孔包括長石溶孔(圖3(c))和巖屑溶孔(圖3(d)),孔隙半徑一般小于25 μm。研究區(qū)經(jīng)歷的溶蝕作用較強(qiáng),鏡下可見長石顆粒完全被溶蝕所留下來的鑄???圖3(e)),孔徑可達(dá)200 μm以上。
微孔隙包括高嶺石晶間孔(圖3(f))、綠泥石晶間孔(圖3(g))和伊利石晶間孔,以高嶺石晶間孔為主,主要為黏土礦物充填粒間孔后所形成,單個(gè)孔隙半徑一般小于2 μm,連通性差,空間上一般呈管束狀連通。
圖3 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層孔隙和喉道微觀特征
篩選出研究區(qū)144張鑄體薄片顯微照片及60個(gè)掃描電鏡高倍圖像, 利用圖像孔喉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行二值化處理, 根據(jù)形態(tài)識(shí)別不同類型的各類孔隙,利用點(diǎn)計(jì)數(shù)法(每個(gè)圖像300個(gè)點(diǎn))對(duì)其進(jìn)行定量參數(shù)統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明,研究區(qū)儲(chǔ)層總面孔率介于1.5%~10.0%,平均為5.5%;其中殘余粒間孔面孔率介于0.5%~8.0%,平均為2.93%,占總面孔率的53.23%;粒間溶孔面孔率介于0~2.0%,平均為0.53%,占總面孔率的9.68%;長石溶孔面孔率介于0~6.5%,平均為1.0%,占總面孔率的17.74%;巖屑溶孔面孔率介于0~2.5%,平均為0.53%,占總面孔率的9.68%;微孔隙面孔率介于0~1.5%,平均為0.44%,占總面孔率的8.06%。總體上沙三中亞段儲(chǔ)層孔隙類型主要是殘余粒間孔,其次為各類溶蝕孔隙(圖4)。
圖4 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層孔隙類型頻率分布
喉道是孔隙之間連通的狹窄部分,鏡下觀察分析表明研究區(qū)喉道類型以片狀喉道為主(圖3(h)),其次為黏土礦物中的管束狀喉道(圖3(i)),縮頸型喉道少見。片狀喉道在鏡下為顆粒之間的長條形通道,通常沿顆粒邊緣呈片狀或者彎曲片狀,是研究區(qū)最主要的滲流通道。研究區(qū)黏土礦物較為發(fā)育,充填孔隙空間后形成的晶間微孔隙,平面上并不直接相連,在空間上通過管束狀喉道互相連通。
高壓壓汞是進(jìn)行儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究的重要手段。研究區(qū)15個(gè)樣品的高壓壓汞結(jié)果顯示(表1、圖5),排驅(qū)壓力介于0.08~1.37 MPa,最大連通喉道半徑介于0.54~8.91 μm,最大進(jìn)汞飽和度介于73.30%~96.87%,退汞效率絕大部分小于50%。整體上具有喉道較窄、排驅(qū)壓力高、最大進(jìn)汞飽和度高、退汞效率低以及無明顯壓汞曲線平臺(tái)等特征,反映出濁積砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集能力較強(qiáng),但是孔喉連通性差,滲流能力較弱的特點(diǎn)。各樣品之間具有不同的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征,從而各樣品的壓汞曲線差異明顯,整體上儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)控制儲(chǔ)層宏觀物性,特別是滲透率。滲透率隨排驅(qū)壓力的減小而增大,隨中值半徑、最大連通孔喉半徑和分選系數(shù)的減小而降低(表1)。研究區(qū)濁積砂巖儲(chǔ)層孔喉尺寸分布為單峰型,分布區(qū)間介于2.5 nm~10.0 μm(圖5),儲(chǔ)層物性越好,其孔喉尺寸分布區(qū)間越廣,隨滲透率的降低,孔喉尺寸分布逐漸變窄。
表1 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層高壓壓汞參數(shù)
圖5 高壓壓汞曲線及孔喉尺寸分布
高壓壓汞試驗(yàn)得到的毛管壓力曲線是孔喉系統(tǒng)的綜合反映,但無法定量反映孔喉尺寸、分布范圍以及孔喉配置關(guān)系[19],因此需結(jié)合恒速壓汞試驗(yàn)共同表征儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。研究區(qū)10個(gè)樣品的恒速壓汞結(jié)果表明(表2、圖6),濁積砂巖樣品的孔隙半徑主要分布在150~300 μm(圖6(a)),各樣品平均孔隙半徑差異較小,介于186.55~226.22 μm(表2),平均為194.36 μm;而喉道半徑差異較大,主要分布在0.6~7.0 μm(圖6(b)),平均喉道半徑介于0.91~5.02 μm(表2),平均為2.44 μm,樣品峰值隨滲透率的增大而明顯右移;各樣品孔喉半徑比變化范圍較大,主要分布在20~300(圖6(c)),平均孔喉半徑比介于50.39~220.28(表2),平均為116.99,喉道分布的差異導(dǎo)致孔喉半徑比的差異;主流喉道半徑介于0.80~4.0 μm(表2),平均為2.22 μm。進(jìn)汞飽和度增量與喉道半徑的關(guān)系表明(圖6(d)),對(duì)于滲透率較高的樣品,喉道分布范圍較寬,進(jìn)汞飽和度主要由較寬的喉道貢獻(xiàn)。
圖6 恒速壓汞孔喉分布特征
表2 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層恒速壓汞參數(shù)
在恒速壓汞中,總的進(jìn)汞曲線可分為描述孔隙體積分布的孔隙進(jìn)汞曲線和描述喉道體積分布的喉道進(jìn)汞曲線2個(gè)子曲線(圖7)。根據(jù)曲線形態(tài)特征,結(jié)合壓汞參數(shù),可以將研究區(qū)10個(gè)低滲濁積砂巖樣品的恒速壓汞曲線劃分為2種類型。Ⅰ類曲線為滲透率大于1.0×10-3μm2的7個(gè)樣品,以樣品S1(k=7.40×10-3μm2)為例,恒速壓汞曲線具有如下特征:在毛管壓力較低的區(qū)域,總進(jìn)汞曲線的變化趨勢(shì)與喉道進(jìn)汞曲線的變化趨勢(shì)一致,隨著壓力的增加,總進(jìn)汞曲線逐漸呈現(xiàn)出孔隙進(jìn)汞曲線的變化趨勢(shì),在較窄的毛管壓力范圍內(nèi)孔隙進(jìn)汞飽和度迅速增加。當(dāng)壓力增加到0.2 MPa時(shí),孔隙進(jìn)汞曲線變陡,總進(jìn)汞曲線的變化趨勢(shì)與喉道進(jìn)汞曲線的變化一致(圖7(a))。對(duì)于該樣品,孔隙進(jìn)汞飽和度為12.46%,喉道進(jìn)汞飽和度為28.56%,孔喉體積比為0.44。Ⅱ類曲線為滲透率小于1.0×10-3μm2的3個(gè)樣品,以樣品S12-3(k=0.96×10-3μm2)為例,恒速壓汞曲線具有如下特征:總進(jìn)汞曲線趨勢(shì)與喉道進(jìn)汞曲線趨勢(shì)一致(圖7(b)),喉道進(jìn)汞飽和度為30.10%,而孔隙進(jìn)汞飽和度僅為7.25%,孔喉體積比為0.24,因此總進(jìn)汞飽和度主要由喉道所控制。
圖7 恒速壓汞曲線特征
研究區(qū)10個(gè)恒速壓汞樣品中,孔隙進(jìn)汞飽和度介于4.25%~15.85%,平均為9.77%,而喉道進(jìn)汞飽和度介于28.56%~34.68%,平均為31.97%,喉道進(jìn)汞飽和度遠(yuǎn)大于孔隙進(jìn)汞飽和度,表明有許多不連通的孔隙被非常狹窄的喉道所包圍,有效喉道半徑控制孔隙進(jìn)汞飽和度。此外恒速壓汞所得的平均總進(jìn)汞飽和度為41.74%,與高壓壓汞得到的平均總進(jìn)汞飽和度89.35%有較大差異。原因在于恒速壓汞進(jìn)汞壓力較低(最大進(jìn)汞壓力為6.2 MPa,對(duì)應(yīng)的喉道半徑為0.12 μm;而高壓壓汞最大進(jìn)汞壓力為200 MPa,對(duì)應(yīng)的喉道半徑為1.6 nm),因此汞不能像高壓壓汞那樣進(jìn)入狹窄的喉道,造成約48%的孔隙和喉道體積的缺失。
高壓壓汞和恒速壓汞分別用于低滲濁積砂巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)表征時(shí)均存在缺陷。高壓壓汞雖能反映高壓條件下微孔隙和窄喉道的信息,但是由于窄喉道的屏蔽效應(yīng),高壓壓汞不能表征半徑大于10 μm的孔隙,而實(shí)際測量的是喉道的分布特征。此外高壓壓汞不能區(qū)分孔隙和喉道,無法對(duì)儲(chǔ)層孔隙和喉道的差異作出評(píng)估。恒速壓汞可以解決高壓壓汞這一限制:通過以非常低的恒定速率向樣品中注入汞并精確測量汞的體積和壓力,可以根據(jù)壓力波動(dòng)區(qū)分孔隙和喉道。但是由于試驗(yàn)條件限制,恒速壓汞無法識(shí)別半徑小于0.12 μm的孔隙和喉道。因此在研究低滲濁積砂巖儲(chǔ)層的微觀孔隙結(jié)構(gòu)時(shí),孔喉尺寸的分布不能使用單一方法。本次采用高壓壓汞和恒速壓汞相結(jié)合的方法,研究低滲濁積砂巖儲(chǔ)層的全孔徑分布。
將恒速壓汞得到的孔喉半徑大于0.12 μm的孔喉半徑分布曲線與高壓壓汞得到的孔喉半徑小于和等于0.12 μm的孔喉半徑分布曲線結(jié)合起來,可以得到孔喉半徑的完整分布曲線(圖8)。低滲濁積砂巖儲(chǔ)層孔喉尺寸分布范圍遠(yuǎn)大于常規(guī)砂巖儲(chǔ)層及其他低滲-致密砂巖儲(chǔ)層,其孔喉半徑分布在3.6 nm~450 μm,曲線整體呈多峰型,可以根據(jù)孔喉半徑尺寸將研究區(qū)全孔徑分布曲線分為3個(gè)部分:孔喉半徑大于10 μm的孔隙分布區(qū)間(恒速壓汞結(jié)果顯示研究區(qū)最大的喉道半徑普遍小于10 μm),孔喉半徑介于0.1~10 μm 的孔隙和喉道混合分布區(qū)間,及孔喉半徑小于0.1 μm的喉道分布區(qū)間。低滲濁積砂巖儲(chǔ)層中孔隙主要分布在孔喉半徑大于10 μm的范圍內(nèi),其中孔喉半徑大于100 μm出現(xiàn)的峰值,代表殘余粒間孔及鑄模孔;孔喉半徑在10~25 μm出現(xiàn)的峰值,代表各類溶孔(長石溶孔和巖屑溶孔),這與鏡下觀察結(jié)果一致??缀戆霃浇橛?.1~10 μm范圍內(nèi)的孔隙及喉道混合分布區(qū)間出現(xiàn)多個(gè)峰值,不同樣品間的曲線特征有明顯差異,這主要是由各樣品的孔喉配置關(guān)系差異造成的;而孔喉半徑小于0.1 μm的喉道分布區(qū)間曲線為雙峰—多峰型,反映低滲濁積砂巖儲(chǔ)層中廣泛發(fā)育納米級(jí)喉道。
圖8 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層全孔徑分布
根據(jù)Hartmann和Beaumont的孔喉分類標(biāo)準(zhǔn)[20],作出不同類型的孔喉分布直方圖(圖9),可以發(fā)現(xiàn)低滲濁積砂巖儲(chǔ)層中納米孔(孔喉半徑小于0.1 μm)最為發(fā)育,其次為巨孔(孔喉半徑大于10.0 μm),而兩者之間的微孔(孔喉半徑在0.1~0.5 μm)、中孔(孔喉半徑為0.5~2.5 μm)和宏孔(孔喉半徑在2.5~10.0 μm)則發(fā)育較少。這反映出在低滲濁積砂巖儲(chǔ)層中孔喉尺寸分布范圍廣且差異大,納米孔和巨孔是最主要的孔喉類型。
圖9 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層孔徑分類頻率
通過壓汞試驗(yàn)得到的一系列表征儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)的參數(shù),可歸結(jié)為3大類,分別是反映孔喉尺寸的特征參數(shù)、反映孔喉分布的特征參數(shù)和反映孔喉連通性的特征參數(shù),這些參數(shù)的組合可以表征儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的好壞。擬合微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與宏觀物性(孔隙度和滲透率)之間的關(guān)系表明(表3),儲(chǔ)層的微觀孔隙結(jié)構(gòu)直接控制著宏觀物性,其中對(duì)滲透率影響較大的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)有最大孔喉半徑、平均喉道半徑、主流喉道半徑、分選系數(shù)、孔喉半徑比和排驅(qū)壓力,相關(guān)系數(shù)均大于0.90;而沒有任何參數(shù)與孔隙度的相關(guān)系數(shù)大于0.65,這表明儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)滲透率的影響要明顯強(qiáng)于其對(duì)孔隙度的影響。
孔喉尺寸特征參數(shù)主要包括最大孔喉半徑、中值半徑、平均孔隙半徑、平均喉道半徑及主流喉道半徑。研究區(qū)最大孔喉半徑介于0.54~8.91 μm,平均為3.23 μm;中值半徑介于0.04~0.53 μm,平均為0.25 μm;平均孔隙半徑介于186.55~226.22 μm,平均為194.36 μm;平均喉道半徑介于0.91~5.02 μm,平均為2.44 μm;主流喉道半徑介于0.80~4.00 μm,平均為2.22 μm(表3);表明研究區(qū)沙三中亞段濁積砂巖儲(chǔ)層整體孔喉半徑較小,納米級(jí)孔喉廣泛分布。最大孔喉半徑、平均喉道半徑及主流喉道半徑與滲透率有著明顯的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)均超過0.94(表3),表明對(duì)于低滲濁積砂巖儲(chǔ)層,喉道尺寸,特別是半徑較大的有效喉道,是控制滲透率的根本原因,從而決定儲(chǔ)層的滲流能力。數(shù)量較少的有效喉道對(duì)滲透率起著主要的貢獻(xiàn)作用,而數(shù)量眾多的微小喉道雖然提供一定的孔隙空間,但其對(duì)滲透率的貢獻(xiàn)很小甚至無貢獻(xiàn)。
孔喉分布特征參數(shù)主要包括分選系數(shù)、變異系數(shù)及均質(zhì)系數(shù)。研究區(qū)壓汞數(shù)據(jù)顯示,孔喉分選系數(shù)介于1.98~4.08,平均為2.96;變異系數(shù)介于3.37~19.55,平均為7.39;均質(zhì)系數(shù)介于0.18~0.37,平均為0.24(表3);表明儲(chǔ)層孔喉整體較細(xì),以小孔喉為主,分布較為均勻,分選程度總體較好。分選系數(shù)與滲透率表現(xiàn)為明顯的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.900 9(表3),即孔喉分選系數(shù)越大,孔喉分選越差,滲透率就越高??缀矸诌x系數(shù)表示孔喉尺寸分布的均一程度,對(duì)中高滲儲(chǔ)層來說,分選系數(shù)越小,孔隙結(jié)構(gòu)越均質(zhì),儲(chǔ)層物性就越好。對(duì)于非均質(zhì)性很強(qiáng)的低滲濁積砂巖儲(chǔ)層,當(dāng)分選系數(shù)較小即孔喉分選很好時(shí),儲(chǔ)層中幾乎大部分為微細(xì)孔喉,對(duì)滲透率幾乎沒有貢獻(xiàn),導(dǎo)致儲(chǔ)層物性較差;而隨著對(duì)滲透率有貢獻(xiàn)的有效喉道的增多,孔喉分選變差,但是儲(chǔ)層滲流能力得到改善,儲(chǔ)層物性變好。分選系數(shù)反映著低滲濁積砂巖儲(chǔ)層中有效喉道的數(shù)量,分選系數(shù)越大,有效喉道的數(shù)量就越多。
孔喉連通性特征參數(shù)主要包括孔喉半徑比、排驅(qū)壓力、最大進(jìn)汞飽和度及退汞效率。研究區(qū)孔喉半徑比介于50.39~220.28,平均為116.99;排驅(qū)壓力介于0.08~1.37 MPa,平均為0.48 MPa;最大進(jìn)汞飽和度介于73.30%~96.87%,平均為89.35%;退汞效率介于23.20%~51.28%,平均為36.72%(表3);表明雖然儲(chǔ)層儲(chǔ)集能力較強(qiáng),但是由于喉道微小,孔喉半徑比大,導(dǎo)致孔喉連通性差,滲流能力較低??缀戆霃奖群团膨?qū)壓力與滲透率表現(xiàn)為明顯的負(fù)相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)均超過0.95(表3)??缀戆霃奖仁侵冈谙嗤軌毫ο?,孔隙半徑與喉道半徑的比值,可以反映孔喉連通性和儲(chǔ)層非均質(zhì)性。對(duì)于不同滲透率的樣品,由于孔隙半徑的相似,喉道半徑的顯著差異導(dǎo)致孔喉半徑比的顯著變化,滲透率較低的樣品一般具有較大的孔喉半徑比??缀戆霃奖仍酱螅缀沓叽缰钤酱?,從而導(dǎo)致孔喉連通性越差,儲(chǔ)層非均質(zhì)性越強(qiáng),大孔隙和窄喉道的配置關(guān)系是造成滲透率較低的重要原因。此外排驅(qū)壓力也是孔喉連通性的反映,排驅(qū)壓力越大,就有越多的孔隙被狹窄的喉道所圍繞,孔喉連通性就越差,滲透率就越低。
表3 史深100地區(qū)沙三中亞段儲(chǔ)層高壓壓汞孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)和儲(chǔ)層物性相關(guān)性
(1) 東營凹陷史深100地區(qū)低滲濁積砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔隙類型多樣,主要有殘余粒間孔、長石溶孔以及微孔隙群,平均面孔率為5.5%;喉道以片狀喉道為主,其次為連通黏土礦物晶間微孔的管束狀喉道,喉道整體較細(xì)。
(2) 濁積砂巖儲(chǔ)層雜基含量較高,存在大量黏土礦物,而黏土礦物之間發(fā)育有大量的晶間微孔隙;同時(shí)濁積砂巖顆粒粒度分選極差,存在礫石、粗砂等較大的碎屑顆粒,在其之間容易形成較大的粒間孔,導(dǎo)致低滲濁積砂巖儲(chǔ)層孔喉尺寸分布范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)砂巖儲(chǔ)層及其他低滲-致密砂巖儲(chǔ)層,其孔喉半徑分布在幾納米~幾百微米。
(3) 濁積砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集能力較強(qiáng),但滲流能力較弱。決定低滲濁積砂巖儲(chǔ)層物性好壞的最關(guān)鍵因素是有效喉道的尺寸、數(shù)量以及孔隙與有效喉道之間的配置關(guān)系,有效喉道通過影響儲(chǔ)層的滲流能力直接控制滲透率的高低。