岩石的孔隙系统由孔隙和喉道两部分组成。孔隙为系统中的膨大部分,两个连通孔隙之间最窄的部位为喉道,介于最狭窄部位左右部分均称为孔隙。喉道仅仅指某一点处的通道大小,没有长度和体积概念,只有面积概念,即当对一个连通孔隙空间沿流动方向截面无数次时,所获得截面积最小的位置就称为喉道,因此这个定义下的喉道是不存在体积大小的,即喉道可用直径确定,孔隙可用直径和体积确定。
根据孔隙和喉道的分级指标(见表),可以将储集层的孔隙结构划分为不同的类型,如大孔中喉型、中孔细喉型、中小孔细喉型、小孔微喉型等。
孔隙 | 喉道 | ||
孔隙大小级别 | 直径/μm | 喉道级别 | 直径/μm |
大孔 | >100 | 特粗喉 | >50 |
粗喉 | 20~50 | ||
中孔 | 20~100 | 中喉 | 10~20 |
小孔 | 5~20 | 细喉 | 1~10 |
微孔 | <5 | 微喉 | <1 |
岩石孔隙结构研究是以岩石样本为基础的微观分析,主要依靠实验器设备来实现。研究孔隙结构的实验方法很多,可分为3类:①间接测定法。包括毛管压力法,包括压汞法、半渗透隔板法、离心机法、动力驱动法、蒸汽压力法等。②直接观测法。包括铸体薄片法、图像分析法、各种荧光显示剂注入法、扫描电镜法等。③数字岩心法。包括铸体模型法、孔隙结构三维模型重构技术。其中,压汞法、铸体薄片法及扫描电镜法是孔隙结构研究的常用方法。
油气水在储集层复杂的孔隙系统中渗流时,喉道的形状、大小和分布控制着孔隙的渗透能力,确定孔隙和喉道的大小及其分布是研究岩石孔隙结构的核心问题。孔隙的大小及其分布主要决定了岩石孔隙度大小,喉道大小及其分布主要控制了岩石渗透率的大小。因此,孔隙结构是影响储集岩储渗能力的主要因素。