基于氮气吸附法和压汞法的玄武岩孔隙结构特征及其对储层渗透性的影响

摘要：

微观孔隙结构特征是评价储层潜力的关键参数之一,玄武岩作为一种非常规储层,研究该类储集层岩石学特征、岩石孔隙特征及差异性,对油气、地热资源开发及二氧化碳地质封存等都具有重要意义.基于华北地区三地(河北省张北县、山东省昌乐县及山西省左权县)玄武岩野外考察和岩芯样品,采用大面积视域拼接矿物扫描、低温氮气吸附实验和高压压汞实验,定量评价玄武岩样品孔隙大小与分布,同时对比不同玄武岩样品的孔隙分布特征,探讨不同测试方法的孔隙孔径联合表征方法、孔隙孔喉大小分布对渗透率贡献与测试孔径的影响,以及孔隙类型及连通性对孔径测试的影响.研究结果表明,不同玄武岩样品均发育微纳尺度孔隙结构,低温氮气吸附法和高压压汞实验法得到的平均孔隙体积分别为0.0037 cm3/g和0.0073 ml/g,其中,汉诺坝玄武岩样品和临朐群玄武岩样品介孔(2～50nm)相对比较发育,孔隙体积占比分别为52.71％和48.77％,而左权玄武岩样品次微米级孔隙(100～1000 nm)比较发育,孔隙体积占比达54.54％.通过高分辨率扫描电镜分析发现,样品微观储集空间类型中发育一定量的粒间孔和晶内孔,孔隙间连通性差,但是粒缘缝及构造微裂缝相对比较发育,局部连通性较好.受不同成岩背景和构造环境影响,玄武岩微观孔隙结构存在一定差异性,不同样品测试计算的孔隙率为0.38％～4.82％,变化范围较大,但总体孔容较低,孔隙发育度较差.在样品孔隙结构中,对流体流动起到关键作用的孔喉分布范围最小为4～7 nm,最大为358～552 nm,对应的渗透率贡献值分别达49.46％和61.91％.可见孔吼尺寸小、孔隙连通性差是导致玄武岩微观渗透性较差的重要原因.本文微观测试尺度上的玄武岩储集空间为致密型,与现场出露岩体宏观储集空间的结构特征有明显不同,反映了天然裂缝系统对储层改造和储集空间的贡献比较突出,因此加强宏观裂缝系统特征的研究对认识玄武岩的储集空间具有重要意义.

关键词：玄武岩、孔隙结构、孔隙体积、压汞法、氮气吸附法、渗透性

所属期刊栏目：43

分类号：P588.14+5;P642.5(岩石学)

资助基金：国家自然科学基金42141009

在线出版日期：2023-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：560-572