狭义的孔隙即为岩石颗粒包围着的较大空间。广义的孔隙则超出了颗粒包围的范畴,实际上为储集空间,包括裂缝和溶洞。狭义的孔隙直径一般小于2毫米,而直径大于2毫米则称为溶洞。孔隙是流体赋存于岩石中的基本储集空间。
根据不同的研究目的,孔隙分类方案有所不同。大体有三种分类方案:①按孔隙成因分类,将孔隙分为原生孔隙、次生孔隙两大类,每一类型又进一步细分为若干次一级类型。②按孔隙产状分类,如将碎屑岩孔隙分为粒间孔隙、粒内孔隙、微孔隙及裂缝孔隙等四种类型。③按孔隙大小分类,将孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙。其中,按孔隙成因分类,有利于研究孔隙分布规律和孔隙预测;按产状和孔隙大小分类,则有利于研究岩石的渗流性能。
两个较大孔隙空间之间的连通部分,是控制流体在岩石中渗流的重要的通道。
影响储层渗流能力的主要是喉道,而喉道的大小和形态主要取决于岩石的颗粒接触关系、胶结类型以及颗粒本身的形状和大小。喉道的基本类型主要有以下六种:①孔隙缩小型喉道;②缩颈型喉道;③片状喉道;④管状喉道;⑤管束状喉道;⑥裂缝(见图)。
孔隙喉道基本类型
可将储集岩孔隙结构分为五类:①孔隙型。储集空间为狭义的孔隙。②孔缝型。储集空间为各类孔隙和裂缝,又可细分为裂缝-孔隙型和孔隙-裂缝型储层。③裂缝型。储集空间和喉道均为裂缝,孔、洞不发育。④缝洞型。储集空间以各种不同大小的溶洞和裂缝为主,储集层基质岩块基本上无渗透性。⑤孔缝洞复合类型。储集空间为各种成因的孔隙、溶蚀洞穴和裂缝,孔隙、溶洞为主要的油气储集空间,裂缝主要发挥渗流通道作用,构成统一的孔隙-溶洞-裂缝系统(表1)。
表1 孔隙结构类型及其在不同岩类中的发育情况
| 孔隙型 | 孔缝型 | 裂缝型 | 缝洞型 | 孔缝洞复合型 |
碎屑岩 | 常见 | 可见 |
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碳酸盐岩 | 常见 | 常见 | 常见 | 常见 | 常见 |
泥岩 |
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| 可见 |
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火山岩 |
| 可见 | 可见 | 可见 | 可见 |
结晶岩 |
| 可见 | 可见 |
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可将孔隙大小分为三类(表2):超毛管孔隙、毛管孔隙和微毛管孔隙。根据孔隙和喉道的大小及其组合可将孔隙结构分为五类:大孔中喉型、中孔细喉型、小孔细喉型、小孔极细喉型和微孔微喉型。
表2 孔隙和喉道分级指标孔隙分级 | 喉道分级 | 大小(半径,μm) |
超毛管孔隙 | 特大孔 | 特粗喉 | >250 |
毛管孔隙 | 大孔 | 粗喉 | 250~100 |
中孔 | 中喉 | 100~10 |
小孔 | 细喉 | 10~1 |
特小孔 | 特细喉 | 1~0.1 |
微毛管孔隙 | 微孔 | 微喉 | <0.1 |
表征孔隙结构的参数包括:①反映喉道大小的参数。包括喉道半径中值、喉道半径均值、主要流动喉道半径平均值等。②表征孔隙或喉道分选性的参数。主要有分选系数、相对分选系数和均质系数。③表征孔隙或喉道连通性的参数。主要有孔喉配位数和孔喉平均直径比等。