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[摘要]松辽盆地北部三肇凹陷地区属于河流三角洲相沉积，是以低渗透，薄互层砂岩储层为主的岩性油藏，三肇油田属于中低渗透、低产、中丰度的大型整装油田，通过对三肇油田压汞资料的分析，发现该油田的微观孔隙结构参数大部分与中低渗透储层的特征相类似，其相对分选系数随孔隙度的降低而增大，结构系数、分选系数、半径均值随孔隙度的增大而增大。本文主要依据历年三肇地区压汞资料，阐明大庆油田三肇地区储层砂岩的孔隙结构特征参数的变化规律。
[关键词]孔隙结构系数相对分选系数微观孔隙结构压汞分析
中图分类号：S152.5 文献标识码：S 文章编号：1009―914X（2013）31―0322―01
三肇凹陷地区位于松辽盆地北部，主要由肇东、肇源、肇州等区块构成，其主力油层是扶、杨油层，主要目的层段砂地比为15%~30%，砂岩单层厚度2~10m，砂体规模较小，横向变化较大，而且储层物性较差，孔隙度一般在5%~27%之间，平均13.24%，空气渗透率大多数在0.1~350×10-3μm2之间，平均为20.63×10-3μm2，极少数可高达400×10-3μm2以上，属于中低渗透储层油田，孔隙类型以粒间孔隙为主，还有微孔隙、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、复合孔等。
一、储层孔隙结构特征参数分析
目前常规压汞分析资料可以求得以下几个主要孔喉结构参数：
1.半径均值（Dm）：表示全孔喉分布的平均位置，或称均值。均值越大表示总的孔隙喉道的平均值越小，越偏于细歪度毛细管压力曲线的形态，窄喉道在整个孔隙喉道中占优势，对储集及渗滤油气不利。三肇地区半径均值与孔隙度的关系曲线显示随孔隙度增大半径均值增大。
2.分选系数（Sp）与相对分选系数（D）：
分选系数是储层岩石样品中孔隙喉道大小标偏差的量度，它直接反映了孔隙喉道分布的集中程度。在总孔隙中，具有某一等级的孔隙喉道占绝对优势时，表明其孔隙分选程度越好，Sp≥0，Sp数值越小，说明孔隙分布越均匀。前人Sp划分规则，Sp≤0.35为极好；0.35＜Sp≤0.84为好；0.84＜Sp≤1.4为分选中等；1.4＜Sp≤3为差；Sp≥3为极差。三肇地区分选系数与孔隙度之间存在的线性关系，即随孔隙度的增大分选系数逐渐增大。
相对分选系数表征孔隙大小分布的均匀程度，是分选系数与均值的比值，其物理意义相当于数理统计中的变异系数。相对分选系数为大于零的数值，其数值越小，表明孔隙大小分布越集中，孔隙相对越均匀。三肇地区储层砂岩的相对分选系数与孔隙度的关系，表明随着孔隙度降低相对分选系数逐渐增大，储层的非均质性增强，给油田开发带来困难。
3.结构系数（Gs）与结构特征参数（1/DGs）：
结构系数表征了真实岩心与假想的等长和等截面积平行圆柱状毛管束模型之间的差别，它的数值是影响这种差别的各种综合因素的度量，它也表示流体在孔隙中渗流迂回程度，结构系数越大，孔隙弯曲迂回的程度越强烈。三肇地区储层砂岩孔隙结构系数随孔隙度的增大而增大特征。
结构特征参数是相对分选系数与结构系数乘积的倒数，其数值与渗透率有着密切的关系。三肇地区渗透率越高，结构特征参数值也越大，驱油效率也相对越高。室内岩心驱替实验结果也验证了该结论。
4.平均孔隙半径（ ）与孔隙半径中值R50
平均孔隙半径是根据孔喉半径间距对间距饱和度的加权平均而建立起来的。R50数值主要反映了总的孔隙喉道大小受到岩石的物理、化学成因及随后的任何变化影响的程度。根据统计结果，平均孔隙半径主要集中范围在0.023~6.84μm之间，平均值只有0.889μm，孔隙半径中值平均值只有0.502μm。按照李道品建议的孔喉分类法，三肇地区属于中低渗透储层孔隙结构类型。
5.偏态（Skp）与峰态（Kp）：
偏态（也称歪度）是判别孔隙分布对称性的数字特征，若Skp=0，曲线对称，若Skp＞0为正偏，大孔隙比较富集，若Skp＜0为负偏，曲线在较小孔隙比较富集并有峰值。三肇地区储层属于正偏态，数值主要集中在0.2~0.7之间，说明孔隙大小分布比较均匀，属于中低渗透储层油田。
峰态是测量孔隙分布曲线峰凸情况的数字特征，它是曲线中部与尾部的展形比。若Kp=1，为正态分布曲线，若Kp＞1，为有峰曲线，若Kp＜1，为平缓曲线或为双峰、多峰曲线。三肇地区储层的峰态数值总体上普遍小于1，说明三肇油田储层渗透率都比较低，孔隙分布曲线较平缓，偏态和峰态在一定程度上可以反映出孔隙的类型。
6.均质系数（α）
微观非均质系数是指每一喉道半径偏离最大半径的程度，主要用来表示渗滤孔道的集中程度。均质系数为0＜α＜1的数值，若α数值越大，表明组成储层岩石样品的喉道半径越接近最大喉道半径，岩样的孔喉分布就越均匀。三肇地区储层总体上均质系数在0.2~0.5之间，说明三肇油田属于中低渗滤，孔隙比较均匀集中的孔隙结构类型特征。
二、毛细管压力曲线与孔隙分布曲线特征
研究孔隙结构的方法很多，如常规压汞法、半渗透隔板法、铸体薄片、恒速压汞法等，目前，普遍采用常规压汞法和恒速压汞法来测定岩石的孔隙结构。压汞法毛细管压力曲线测定是一种基于毛细管作用的方法。汞对岩石是一种非润湿流体，将汞注入被抽空的岩心中去，一定要克服岩石孔隙结构喉道的毛细管阻力。注入汞时的每一个压力点就代表一个相应的喉道大小下的毛管压力，在这个压力点下进入岩心中汞的体积，就代表这个相应的喉道在系统中所连通的孔隙与喉道的体积。测量一系列毛细管压力和进入岩心的进汞量，便可以得到汞-空气毛细管压力曲线。一块岩心的毛细管压力曲线，不仅是孔径分布和孔隙体积分布的函数，也是孔喉连通方式的函数，更是孔隙度、渗透率和饱和度的函数。实际资料表明：毛细管压力曲线部分越是接近纵横坐标轴，微观孔隙结构就越好，渗透率高，排驱压力小；反之，越是远离纵横坐标轴，微观孔隙结构就越差，渗透性差，排驱压力高。
三、结论和认识
1.三肇地区储层总体上属于中低渗透储层的孔隙结构，渗流孔隙主要以粒间孔隙为主，此外还有微孔隙、扩大粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、铸模孔、复合孔等，排驱压力相对较高，孔喉细小，粗歪度孔隙类型。
2.三肇地区储层相对分选系数随渗透率、孔隙度的降低而增大，结构系数、分选系数、半径均值随孔隙度的增大而增大，并存在一定的相关性。
3.三肇地区储层的微观孔隙结构参数具有与中高渗透储层相似的特征和规律。
4.三肇地区储层虽属于中低渗透储层，开采难度相对较大，但储油层埋藏深度浅，储油厚度大，含有面积广阔，储量丰厚，孔隙相对均匀，勘探开发具有广阔的前景。
参考文献
[1] 吴永刚，陈树民等.三肇地区扶、杨油层油藏描述方法及应用.大庆油田勘探开发论文集.石油工业出版社，1995
[2] 石京平，王新江等.榆树林油田低渗透储层微观孔隙结构对油水渗流特征的影响.低渗透油藏开发新技术.中国石化出版社，2004
[3] 杨普华.孔隙结构对水驱油机理影响的研究.油田分层开采.石油工业出版社，1985
[4] 刘青年，王武贤.大庆油田砂岩的孔隙结构特征.油田分层开采.石油工业出版社，1985
[5] 王允诚.油层物理.石油工业出版社，1993
[6] 沈平平，李秉智等.砂岩孔隙结构对水驱油效率的影响及分类.中国大庆国际油田开发技术会议.石油工业出版社，1992
[7] 阮敏，何秋轩等.低渗透油层渗流特征及对油田开发的影响.特种油气藏，1998
[8] 任晓娟，闵琪.特低渗储层岩石中流体的渗流特征.低渗透油气田，1997
作者简介
王新江，男，大庆油田有限责任公司勘探开发研究院渗流力学研究室，工程师，从事岩石孔隙结构特征研究和测试工作。
[关键词]孔隙结构系数相对分选系数微观孔隙结构压汞分析
中图分类号：S152.5 文献标识码：S 文章编号：1009―914X（2013）31―0322―01
三肇凹陷地区位于松辽盆地北部，主要由肇东、肇源、肇州等区块构成，其主力油层是扶、杨油层，主要目的层段砂地比为15%~30%，砂岩单层厚度2~10m，砂体规模较小，横向变化较大，而且储层物性较差，孔隙度一般在5%~27%之间，平均13.24%，空气渗透率大多数在0.1~350×10-3μm2之间，平均为20.63×10-3μm2，极少数可高达400×10-3μm2以上，属于中低渗透储层油田，孔隙类型以粒间孔隙为主，还有微孔隙、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、复合孔等。
一、储层孔隙结构特征参数分析
目前常规压汞分析资料可以求得以下几个主要孔喉结构参数：
1.半径均值（Dm）：表示全孔喉分布的平均位置，或称均值。均值越大表示总的孔隙喉道的平均值越小，越偏于细歪度毛细管压力曲线的形态，窄喉道在整个孔隙喉道中占优势，对储集及渗滤油气不利。三肇地区半径均值与孔隙度的关系曲线显示随孔隙度增大半径均值增大。
2.分选系数（Sp）与相对分选系数（D）：
分选系数是储层岩石样品中孔隙喉道大小标偏差的量度，它直接反映了孔隙喉道分布的集中程度。在总孔隙中，具有某一等级的孔隙喉道占绝对优势时，表明其孔隙分选程度越好，Sp≥0，Sp数值越小，说明孔隙分布越均匀。前人Sp划分规则，Sp≤0.35为极好；0.35＜Sp≤0.84为好；0.84＜Sp≤1.4为分选中等；1.4＜Sp≤3为差；Sp≥3为极差。三肇地区分选系数与孔隙度之间存在的线性关系，即随孔隙度的增大分选系数逐渐增大。
相对分选系数表征孔隙大小分布的均匀程度，是分选系数与均值的比值，其物理意义相当于数理统计中的变异系数。相对分选系数为大于零的数值，其数值越小，表明孔隙大小分布越集中，孔隙相对越均匀。三肇地区储层砂岩的相对分选系数与孔隙度的关系，表明随着孔隙度降低相对分选系数逐渐增大，储层的非均质性增强，给油田开发带来困难。
3.结构系数（Gs）与结构特征参数（1/DGs）：
结构系数表征了真实岩心与假想的等长和等截面积平行圆柱状毛管束模型之间的差别，它的数值是影响这种差别的各种综合因素的度量，它也表示流体在孔隙中渗流迂回程度，结构系数越大，孔隙弯曲迂回的程度越强烈。三肇地区储层砂岩孔隙结构系数随孔隙度的增大而增大特征。
结构特征参数是相对分选系数与结构系数乘积的倒数，其数值与渗透率有着密切的关系。三肇地区渗透率越高，结构特征参数值也越大，驱油效率也相对越高。室内岩心驱替实验结果也验证了该结论。
4.平均孔隙半径（ ）与孔隙半径中值R50
平均孔隙半径是根据孔喉半径间距对间距饱和度的加权平均而建立起来的。R50数值主要反映了总的孔隙喉道大小受到岩石的物理、化学成因及随后的任何变化影响的程度。根据统计结果，平均孔隙半径主要集中范围在0.023~6.84μm之间，平均值只有0.889μm，孔隙半径中值平均值只有0.502μm。按照李道品建议的孔喉分类法，三肇地区属于中低渗透储层孔隙结构类型。
5.偏态（Skp）与峰态（Kp）：
偏态（也称歪度）是判别孔隙分布对称性的数字特征，若Skp=0，曲线对称，若Skp＞0为正偏，大孔隙比较富集，若Skp＜0为负偏，曲线在较小孔隙比较富集并有峰值。三肇地区储层属于正偏态，数值主要集中在0.2~0.7之间，说明孔隙大小分布比较均匀，属于中低渗透储层油田。
峰态是测量孔隙分布曲线峰凸情况的数字特征，它是曲线中部与尾部的展形比。若Kp=1，为正态分布曲线，若Kp＞1，为有峰曲线，若Kp＜1，为平缓曲线或为双峰、多峰曲线。三肇地区储层的峰态数值总体上普遍小于1，说明三肇油田储层渗透率都比较低，孔隙分布曲线较平缓，偏态和峰态在一定程度上可以反映出孔隙的类型。
6.均质系数（α）
微观非均质系数是指每一喉道半径偏离最大半径的程度，主要用来表示渗滤孔道的集中程度。均质系数为0＜α＜1的数值，若α数值越大，表明组成储层岩石样品的喉道半径越接近最大喉道半径，岩样的孔喉分布就越均匀。三肇地区储层总体上均质系数在0.2~0.5之间，说明三肇油田属于中低渗滤，孔隙比较均匀集中的孔隙结构类型特征。
二、毛细管压力曲线与孔隙分布曲线特征
研究孔隙结构的方法很多，如常规压汞法、半渗透隔板法、铸体薄片、恒速压汞法等，目前，普遍采用常规压汞法和恒速压汞法来测定岩石的孔隙结构。压汞法毛细管压力曲线测定是一种基于毛细管作用的方法。汞对岩石是一种非润湿流体，将汞注入被抽空的岩心中去，一定要克服岩石孔隙结构喉道的毛细管阻力。注入汞时的每一个压力点就代表一个相应的喉道大小下的毛管压力，在这个压力点下进入岩心中汞的体积，就代表这个相应的喉道在系统中所连通的孔隙与喉道的体积。测量一系列毛细管压力和进入岩心的进汞量，便可以得到汞-空气毛细管压力曲线。一块岩心的毛细管压力曲线，不仅是孔径分布和孔隙体积分布的函数，也是孔喉连通方式的函数，更是孔隙度、渗透率和饱和度的函数。实际资料表明：毛细管压力曲线部分越是接近纵横坐标轴，微观孔隙结构就越好，渗透率高，排驱压力小；反之，越是远离纵横坐标轴，微观孔隙结构就越差，渗透性差，排驱压力高。
三、结论和认识
1.三肇地区储层总体上属于中低渗透储层的孔隙结构，渗流孔隙主要以粒间孔隙为主，此外还有微孔隙、扩大粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、铸模孔、复合孔等，排驱压力相对较高，孔喉细小，粗歪度孔隙类型。
2.三肇地区储层相对分选系数随渗透率、孔隙度的降低而增大，结构系数、分选系数、半径均值随孔隙度的增大而增大，并存在一定的相关性。
3.三肇地区储层的微观孔隙结构参数具有与中高渗透储层相似的特征和规律。
4.三肇地区储层虽属于中低渗透储层，开采难度相对较大，但储油层埋藏深度浅，储油厚度大，含有面积广阔，储量丰厚，孔隙相对均匀，勘探开发具有广阔的前景。
参考文献
[1] 吴永刚，陈树民等.三肇地区扶、杨油层油藏描述方法及应用.大庆油田勘探开发论文集.石油工业出版社，1995
[2] 石京平，王新江等.榆树林油田低渗透储层微观孔隙结构对油水渗流特征的影响.低渗透油藏开发新技术.中国石化出版社，2004
[3] 杨普华.孔隙结构对水驱油机理影响的研究.油田分层开采.石油工业出版社，1985
[4] 刘青年，王武贤.大庆油田砂岩的孔隙结构特征.油田分层开采.石油工业出版社，1985
[5] 王允诚.油层物理.石油工业出版社，1993
[6] 沈平平，李秉智等.砂岩孔隙结构对水驱油效率的影响及分类.中国大庆国际油田开发技术会议.石油工业出版社，1992
[7] 阮敏，何秋轩等.低渗透油层渗流特征及对油田开发的影响.特种油气藏，1998
[8] 任晓娟，闵琪.特低渗储层岩石中流体的渗流特征.低渗透油气田，1997
作者简介
王新江，男，大庆油田有限责任公司勘探开发研究院渗流力学研究室，工程师，从事岩石孔隙结构特征研究和测试工作。