鄂爾多斯盆地某地區延長組中段微觀孔喉分級評價

童 強

（西安石油大學地球科學與工程學院 陜西 西安 710065）

1 主流喉道半徑參數引入

低滲儲層微觀孔隙結構復雜，比表面積大。而在實際的生產科研過程中，我們采用的滲透率通常是氣測滲透率。對于低滲儲層而已，氣測滲透率具有一定的局限性，主要表現在對于高滲儲層而言，氣體與液體的滲流能力相當。而對于低滲儲層，氣固作用小，當有氣體通過時，大小喉道均能對滲透率做出貢獻，但當液體通過時，液固作用強，小喉道不再參與滲流，只有大喉道對滲流做出貢獻，所以氣測滲透率相同的巖樣，有效滲透率及滲流能力相差很大。

結合實際生產，在開發過程中，生產壓差有限，將有一部分孔喉內不會發生流動。如何有效表征對滲透率真正產生貢獻的低滲儲層孔喉分布范圍并定量表征孔喉尺度，對于低滲儲層是十分有必要的。

在應用研究區豐富的高壓壓汞資料，依據孔喉對滲透率的貢獻能力，即能夠使微觀孔喉中流體發生流動的難易程度對研究區進行分級定量評價。據此優選出在低壓下，對滲透率具較大貢獻的孔喉做出有效分區，并定量計算各級別孔喉尺度，從而在開發的角度實現對低滲儲層微觀孔喉的定量評價。

繪制孔喉對滲透率累積貢獻值曲線，依據滲透率累積貢獻曲線上的三個拐點，分別定義主流喉道半徑、難流動喉道半徑及孔喉半徑下限。

1.1 主流喉道半徑Rm

滲透率貢獻率達到92%以前孔喉半徑加權平均值。

研究區儲層孔喉分布范圍較寬，但喉道對滲透率的貢獻值累積曲線坡度較陡，說明對儲層做主要貢獻的孔喉尺度是較小的一部分，有很多低尺度孔喉對滲透率貢獻非常有限。曲線上三個明顯拐點，在滲透率貢獻為0處為拐點1，在滲透率貢獻約78%處為拐點2，在滲透率約為97%處為拐點3。認為，拐點1到2對應的孔喉半徑范圍較小，但對滲透率貢獻值非常大，對應曲線非常陡，對拐點2到3，曲線斜率減小，但仍對儲層滲透率貢獻較大，所以去2、3拐點的位置求加權平均值，未考慮到拐點2、3的孔喉貢獻，將拐點3的權重放大到70%，得到主流喉道半徑取值點92%，該點為主流喉道半徑下限，此點前孔喉半徑加權值為主流喉道半徑。

1.2 難流動喉道半徑Rf

滲透率累積貢獻率達到98.5%時的孔喉半徑。

對于該取值的界定，由于低滲透油藏孔隙結構復雜，有效滲流能量隨驅替動力增加而增加，只有當驅替動力達到一定值時，有效滲流能力趨于穩定。其拐點3處壓力梯度很大，且小于這個尺度的孔喉分布范圍雖然大，但對滲透率貢獻非常小，因此將拐點3作為難流動喉道半徑。

1.3 孔喉半徑下限

累積貢獻達到99.9的孔隙半徑，小于此孔隙尺度的孔喉將不再參與流動。

據此將儲層微觀孔隙分為4個級別，主流，主流-難流動喉道半徑，難流-不可流動喉道半徑，不可流動半徑以下，每部分代表不同滲流能力，從進汞飽和度來看，主流喉道半徑占據了較大的孔隙體積，難流動孔隙體積較小，范圍較寬，不可流動孔隙尺度小，范圍大，體積小，可見主流喉道半徑是影響身體的主要因素。

2 取值合理性分析

在繪制主流喉道半徑、平均喉道半徑與滲透率關系曲線后，可以看到，主流喉道半徑與滲透率保持了較好的正相關性，且主流喉道半徑與平均喉道半徑在滲透率低值區仍存在較大差異，即將主流喉道半徑取值點92%是合理的。

3 主流喉道半徑意義

3.1 相同滲透率主流喉道半徑存在差異

主流喉道半徑克服了氣測滲透率的局限性，因此對于相同氣測滲透率的儲層，其主流喉道半徑存在差異。

選取Z121和Z112井，其氣測滲透率均為0.2左右，主流喉道半徑分別為0.248和0.398μm。分析孔喉對滲透率貢獻累積曲線看出，Z121井主流喉道半徑0.397μm，分析喉道半徑分布范圍是0.18～0.733，Z112井中對滲透率主流貢獻喉道半徑分布范圍為0.24～2.41，兩口井對滲透率做出主要貢獻的孔喉半徑分布范圍及尺度存在差異。

孔喉結構的差異在高壓壓汞曲線也可以看出，Z121井的排驅壓力較高，總進汞飽和度較低。對滲透率一樣的儲層，對滲透率做貢獻的孔喉分布及尺度卻不一定一樣，由大喉道貢獻和由許多小喉道貢獻代表的開發能力不同。

如果儲層滲透率主要由大喉道貢獻，那流體滲流通道就大，滲流阻力較小，滲流能力強，反之，如果儲層滲透率主要由細小喉道所貢獻，那么流體滲流阻力大，滲流能力弱，儲層開發能力就會減弱。對主流喉道半徑下限對應的壓力來看，Z121對應壓力4MPa，Z112對應壓力是2.005MPa，即要啟動主流喉道中流體使其對滲透率做出貢獻，Z121井需要更大的驅動壓差，對生產壓差參數設定提出了更高的條件。即這兩口井如果采用相同的生產壓差進行生產，Z121實際滲流能力就會下降。

3.2 常用評價參數中喉道半徑存在局限性。

對于低滲儲層來講，常用的評價參數中值喉道半徑具有一定的局限性，對比了滲透率相對較低與滲透率較高的兩個巖樣，分析主流喉道半徑與中值喉道半徑的差異性。

選取滲透率相對較低和較高的兩口井Z121，滲透率0.203，X22-36，滲透率1.94。Z121井，主流喉道半徑0.245，主流喉道半徑下限0.18，主流喉道半徑下限對應壓力4.078，進汞飽和度21%，即孔喉尺度小于主流喉道半徑下限0.18的孔喉中，還有46%的孔隙體積未發生流動，中值喉道半徑定義為進汞飽和度50%，此時的壓力高達21，中值半徑0.03，滲透率累積貢獻率大于99%。由這組數據看出，對低滲儲層，在主流喉道半徑下限出的進汞飽和度有限，距離中值50%有較大差距，但是同時，要啟動孔喉半徑在主流喉道半徑下限以下的孔隙體積流體需要非常大的生產壓差，即對0.18～0.03這個尺度的孔喉來講，雖然占得比重很大，但對滲透率貢獻極小，啟動很難，主流喉道半徑下限以下孔喉半徑尺度，應為剩余油殘留的主要空間。由此也看到，對低滲儲層而言，用中值喉道半徑這個參數，有一定的局限性。

X22-36井，滲透率貢獻值達到92%的時候，壓力0.795，進汞飽和度24%，還有50%的孔隙體積未發生流動，主流喉道半徑下限0.92，主流喉道半徑對應的進汞飽和度仍然有限，中值喉道半徑為汞飽和度50%，壓力3.998，中值喉道半徑0.18，滲透率累積貢獻率大于99%，此時要啟動主流喉道半徑下限到中值喉道半徑范圍內的孔喉，所以生產壓差增大，但幅度有限。對于這類相對儲層，剩余油賦存的主要尺度空間要依據生產壓差的大小來看。

4 主流喉道平面分布特征

依據研究區豐富的高壓壓汞資料，求取主流喉道半徑，繪制其平面分布圖。主流喉道半徑有效反映儲層滲流能力，提高儲層評價精度。得出，研究區長81主流喉道半徑高值區呈條帶狀分布于合水、城關一帶，研究區長82主流喉道高值區呈朵葉狀分布于湖岸線兩側。

[1]李道品低滲透油氣藏勘探開發技術，低滲透油藏開發水平研究，北京，石油工業出版社，1993年10月.

[2]嚴衡文，皮農廣,等.我國陸相低滲透砂巖油層的粒度和孔隙系統特征.低滲透油氣田，1997,2（1）：18-24.

[3]羅瑞蘭，程林松，彭建春,等.西北地區湖相濁流沉積[J].西北大學學報（自然科學版），2001,31（1）：57-62.