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user: 3. 孔隙结构定量表征 3.1. 孔喉组合对比 单模态、双模态、复模态都有自身特殊的颗粒组成方式和堆积方式，其孔隙类型和孔喉组合方式都有一定规律。对七东1区内密闭取心进行铸体薄片分析，分析不同模态岩石结构的孔喉组合(图2)。 1) 单模态 原生粒间孔 + 粒间溶孔 + 粒内溶孔组合为主，原生粒间孔为主，粒内溶孔次之，粒间(溶)孔高达90%以上(图2(a)、图2(e))。该类组合的孔隙发育好，孔喉粗大，以网状连通，胶结物含量少，孔喉基本未填充。主要岩性为细粒小砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩。 2) 双模态 粒间(内)溶孔 + 原生粒间孔 + 杂基孔组合为主，其次有少量胶结物溶孔(图2(b)、图2(c)、图2(f)、图2(g))。一级颗粒形成的孔隙未被充填或半充填，孔喉发育好–中等，疏网状分布或星点状分布。主要岩性为含砾粗砂岩、砂砾岩、砂质砾岩。 3) 复模态 粒间(内)溶孔 + 杂基孔 + 胶结物溶孔组合为主，其次发育微裂缝等(图2(d)、图2(h))。孔隙发育较差，一般为零星散乱状分布，且成岩后生作用普遍。主要岩性为砂砾岩、砂质砾岩、泥质含砾粗砂岩。 对不同模态铸体薄片观察，并对孔喉组合类型、孔隙结构特征进行统计分析(表1)，从单模态组合类型到复模态组合类型，孔隙发育由好变差，由连通较好的网状到连通较差的星点状，面孔率降低，平均孔径减小，孔喉配位数减小。 图2. 孔喉组合类型及孔喉分布 Table 1 The pore throat type combination and characteristic 模态 组合类型 主要特征 孔隙 发育状况 孔隙连通 状况 面孔率 /% 最大 孔径/μm 孔喉 配位数/1 评价 单模态 原生粒间孔 + 粒间溶孔 + 粒内溶孔 原生粒间孔或 粒间溶孔为主 好–中 网络状 5.6 50~268 2~5 原生粗孔隙群 双模态 粒间(内)溶孔 + 原生粒间孔+杂基孔 粒间溶孔、粒间(内)孔、 杂基孔占50%以上， 次为粒内孔、微裂缝 中–较差 近网络状 3.5 18~157 1~4 次生孔隙、 微细孔隙群 复模态 粒间(内)溶孔 + 杂基孔+胶结物溶孔 粒间(内)溶孔、杂基孔、 胶结物溶孔、 砾缘孔为主，次为微裂缝 较差–差 散乱星点状 1.6 10~75 0~2 微细孔隙群 表1. 孔喉组合类型及其特征 3.2. 恒压压汞孔喉结构对比 为研究不同模态孔喉分布及结构参数特征，对同一样品进行铸体薄片和压汞测试。通过铸体薄片观察确定岩石模态特征，对压汞数据进行分类，聚类分析不同模态岩石的孔喉分布以及结构参数。 1) 单模态岩心孔喉结构特征 该类孔隙结构的岩心平均渗透率为3581.03 mD，平均孔隙度为22.66%。储层填隙物含量较低，黏土质为主。毛细管压力曲线表现为阈压低(<0.01 MPa)，最大毛细管半径为58.14 µm，进汞饱和度较高(图3)，进汞曲线有一段平缓段，且平缓段对应毛细管压力较低，大孔粗喉发育。在20.4 MPa压力下进汞饱和度均超过90%，退汞率平均为30%左右。孔喉分布直方图主要为单峰分布，分选系数普遍 > 3.5，分选较好，偏态大于零，孔喉偏粗态。单模态储层后生成岩作用破坏较轻，孔喉呈网状或稀网状连通。 2) 双模态岩心孔喉结构特征 该类孔隙结构的岩心物性较好，平均渗透率为1232.73 mD，平均孔隙度为22.33%。与单模态岩心相比，该类模态岩心表现为多种孔隙类型发育，孔壁或孔内黏土等填隙物含量比单模态岩心稍高。毛细管压力曲线阀压较高(0.03~0.2 MPa)，平均最大毛细管半径43.93 µm，退汞效率平均为24.63%。进汞曲线略偏粗(图4)，喉道分布不均，孔喉分布范围广，压汞曲线和孔喉分布图均表明颗粒分选差，分选系数 > 3，孔喉分选一般，偏态介于−1~1之间，平均偏态值为0.24，略偏粗态。孔喉分布直方图一般为双峰分布，但主要渗透率贡献值区间仅能控制一个峰值区，所以导致注水开发时含水上升快，无水采收率低。 3) 复模态岩心孔喉结构特征 复模态储层喉道发育差，主要为少量的弯片状喉道和胶结物溶蚀产生的管束状喉道。储层孔喉基本很少连通，导致呈星点状分布的死孔隙大量存在。该类孔隙结构发育的储层质量最差，渗透率平均为226.13 mD，孔隙度平均为20.52%。该类模态岩心孔隙结构的形成主要受沉积相带和成岩作用的影响。孔喉分布直方图呈单峰偏细型或多峰偏细型，毛细管压力曲线的阈压高(0.2~0.6 MPa)，平均最大毛细管半径为22.5 µm，最大进汞饱和度多数偏低(<60%)，退汞效率偏低，平均值20.41% (图5)。 对七东1区325块样品数据进行分析统计，确定不同砂砾岩样品模态特征，结果见表2。七东1区克下组储层中单模态储层占19%、双模态储层48%、复模态储层占33%。按照新疆油田企业标准对七东1区克下组储层进行分类统计表明，单模态储层主要以Ⅰ类储层为主，双模态储层以Ⅱ、Ⅲ类储层为主，复模态储层以Ⅲ类储层为主，储层以双模态、复模态储层为主。 图3. 单模态岩心毛细管压力曲线及孔喉分布直方图 图4. 双模态岩心毛细管压力曲线及孔喉分布直方图 图5. 复模态岩心毛细管压力曲线及孔喉分布直方图 Table 2 The statistics of pore throat characteristics of core samples with different modal 模态 孔隙度/% 渗透率/mD 分选系数/1 偏态/1 峰态/1 变异系数/1 最大孔喉半径/μm 统计数/块 单模态 15.0~31.20 2080~5000 2.65~4.34 −0.94~1.74 1.32~5.01 0.29~0.59 16.69~145.67 62 双模态 14.9~30.10 805~1851 2.29~3.88 −1.28~1.45 1.39~174 0.23~0.56 0~134.09 156 复模态 2.20~32.01 30~797 1.59~3.98 −7.26~0.96 1.39~6.79 0.13~0.49 0~94.02 107 表2. 不同模态岩石孔喉结构特征统计表 3.3. 恒速压汞孔喉结构对比 孔隙在结构上可划分为孔道和喉道。恒速压汞试验技术是近年来出现的一种高精度微观孔隙结构研究技术，整个进汞过程中保持汞的注入速度恒定，通过监测毛细管压力实现了对喉道和孔道的测量，从而克服了常规压汞只能记录某一级别的喉道所控制的孔隙体积 [ 20 ] 。对同一岩样分别进行铸体薄片、压汞与恒速压汞分析，对数据进行综合处理，先使用铸体与压汞数据对试验岩样进行模态分类，再对分类后的恒速压汞数据进行统计分析，重点分析不同模态的孔隙与喉道分布特征(表3)。 Table 3 The pore throat structural parameters tested by constant speed mercury intrusion for core samples with different modal 模态 孔隙度/% 气测 渗透率/mD 平均孔隙 半径/μm 主流喉道 半径/μm 平均喉道 半径/μm 最大喉道 半径/μm 平均 孔喉比/1 喉道非均质 系数/1 喉道分选 系数/1 喉道相对 分选系数/1 单模态 15.39 1803.49 138.07 5.39 4.29 17.83 56.71 0.96 2.92 0.68 双模态 17.10 967.45 138.27 6.21 3.64 14.78 69.31 0.25 2.48 0.65 复模态 14.99 409.38 129.41 6.33 3.58 12.00 77.59 0.12 2.04 0.79 表3. 不同模态岩样速压汞孔喉结构参数 不同模态岩心物性差异主要受喉道控制，单模态岩心平均喉道半径为4.29 μm，最大喉道半径为17.83 μm，岩心喉道较粗大；孔喉比为56.71，孔喉比较小，有利于油气的渗流;喉道的非均质系数为0.96，喉道分选系数为2.92。双模态岩心主流喉道半径较大，水驱渗流过程中，对小孔波及较弱；平均喉道半径为3.64 μm，最大喉道半径为14.78 μm，喉道较单模态岩心小；喉道分选系数为2.48。复模态岩心平均喉道半径较大，小孔波及效果很弱，平均喉道半径为3.58 μm，最大喉道半径为12 μm；孔喉比为77.59，孔喉比较大，不利于油气渗流；分选系数为2.04，分选系数较小，喉道大小分布不均。从单模态到复模态，岩心平均孔隙半径减小幅度较小，而喉道半径、孔喉比变化较大。喉道是决定不同模态物性差异的主要因素。 3.4. 模态孔喉结构分类标准 对七东1区内岩心的铸体薄片、恒压压汞、恒速压汞等统计数据进行分析，按照不同模态的物性以及孔隙结构参数特征，总结出不同模态孔喉参数分类标准(表4)。分类主要考核数据有孔隙度、渗透率、压汞参数、恒速压汞参数，其中压汞数据按照对不同模态孔喉的表征的代表性，分为主要指标和辅助指标。 单模态岩心物性最好，孔隙度普遍 > 20%，渗透率 > 2000 mD，属于高孔、高渗岩心。岩心孔隙结构均值 < 7.5，分选系数 > 3.5，偏态 > 0.5，峰态介于1~3，变异系数较大，说明岩心孔喉分布均匀。孔喉比较小，且主流喉道半径较大，粗喉道发育，且粗喉道占有主要的优势，大孔粗喉相互连通性好。 双模态岩心物性中等偏好，孔隙度普遍介于15%~20%之间，渗透率介于800~2000 mD，属于中孔、高渗岩心。岩心孔隙结构均值介于7.5~9之间，分选系数介于2.5~3.5，偏态介于−0.5~0.5，峰态介于3~5，变异系数较大，说明岩心孔喉分布较均匀。中等喉道较多，在整个喉道分布中，中等喉道占有主要的优势，孔隙喉道相互连通性一般偏较好。 复模态岩心物性一般，孔隙度 < 15%，渗透率 < 800 mD，属于中孔、中渗岩心。岩心孔隙结构均值 > 9，分选系数 < 2.5，偏态 < −0.5，峰态1~7，变异系数较小，说明岩心孔喉分布较不均，中等偏小喉道较多，细喉道占有主要的优势，孔隙喉道相互连通性一般。