孔喉

科普中国-科学百科 2018-06-19 作者:王宁

  孔喉(pore throat)是指岩体或者土体中孔隙之间相互连接比较狭窄的通道,孔喉的大小往往对渗透率有很大影响,孔喉越大流体越容易在岩土体中流通。石油工程和钻井工程中往往通过一定的惰性颗粒封堵孔喉以达到维持井壁稳定的目的。

  简介

  一般将岩石颗粒包围着的,未被胶结物、杂基等充填的空间称之为孔隙;颗粒与颗粒之间相互连通相对狭窄的空间称之为喉道。

  孔隙和喉道结构即为孔隙和喉道的大小、分布、几何形态、连通关系及其相互配置等。

  孔隙大小的定义也没有严格的理论定义。一般,用一种特定形态的规则模型来定义和测定孔隙大小,如"等体积球的直径"、"等表面积球的直径"等。在一般性的薄片研究中,则W二维平面上孔隙的最大内切圆直径来代替

  以收缩流道和扩张流道作为孔喉模型,分别通过数值方法和流动实验研究了粘弹性流体、幂律流体和牛顿流体在孔喉中流动压力梯度随流变参数、孔喉比及喉道直径的变化规律.结果表明压力梯度随着流体粘弹性的增强而增加,随幂指数、稠度系数的增加而减小。

  孔喉结构

  渗流通道主要是喉道和裂缝。喉道是指连通孔隙的狭窄部分,也是容易受伤害的敏感部位。孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系,称为油气层的孔喉结构,它从微观角度描述了油气层的储渗特性。孔喉结构的有关资料主要通过压汞分析和薄片分析等方法取得。

  储层岩石颗粒接触类型和胶结类型决定着储层岩石的孔喉类型。根据孔隙与喉道的关系,可以将油气层孔喉划分为缩颈喉道、点状喉道、片状或弯片状喉道、管束状喉道4种类型。由于不同类型孔喉的孔喉特征不同,导致其可能引起的油气层伤害方式也不相同,详见下图。

  

  孔喉的测井响应特征

  在一般情况下,孔喉在测井曲线是明显而且易于识别的,因为通常它们具有以下特征:

  在曲线形状方面为圆滑的“U”字形,如电阻率“U”字形降低,这与裂缝发育段的尖刺状电阻率起伏形成强烈的反差;在测井值方面表现为三高两低,即时差、电磁波传播时间、中子孔隙度高,电阻率和岩石体积密度降低。但应指出的是,由于碳酸盐岩的孔、喉受到次生改造的作用,使得其大小、形状、分布变化较大,这势必给它们的测井响应带来一定的影响,故上述特征要发生不同程度的变异。

  从岩心分析资料与实际测井曲线对比结果表明,孔喉分布越均匀,形状越趋于球形,孔径小而均匀,上述典型特征越明显;反之,则要发生各种测井响应的变异。如当孔、喉形状越不规则,孔径变化越大,将使得声波时差、电阻率数值与孔隙度的关系发生变化,从而导致用声波时差计算孔隙度的公式和阿尔齐公式中孔隙度指数发生较大的变化。2

  本词条内容贡献者为:

  王宁 - 副教授 - 西南大学

责任编辑:科普云

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