1000进汞曲线100退汞曲线10压力（MPa）10.10.010.001100806040200饱和度（%）5040进汞饱和度渗透率贡献 频率（%）302010010010半径（μm）10.10.01 5号样品（沙7-34井，2143.2m） （Φ：11.6%；K：0.11×10-3μm2）
图2-9 毛管压力曲线、进汞量及渗透率贡献分布
Ⅲ类（图2-9中的5号样品）：毛管压力曲线相对地偏向图的右上方，表明其孔喉大小分布偏于细孔喉；样品曲线平台段明显，表明其孔喉分选性很好。进汞量分布显示，两块样品进汞集中的喉道半径分布范围为0.03μm~0.5μm，孔喉半径分布为单峰。测试数据显示，其排驱压力高，为1.479MPa；孔喉分选好，分选系数分别为0.142；渗透率为0.11×10-3μm2。
此外，从图2-9的进汞量和渗透率贡献的喉道半径分布特征可以看出，进汞量与渗透率贡献值并不匹配：进汞量分布的喉道范围比渗透率贡献分布的喉道范围更宽，对分选性不好的样品尤其如此；进汞量曲线的递增总是滞后于渗透率贡献曲线的递增，且其幅度低于渗透率贡献递增的幅度；渗透率贡献分布比进汞量分布更偏向粗喉道一端。这说明，较为粗大的孔喉尽管占据着较小体积，但对渗透率贡献较大；而占据着较多体积的较为细小的喉道对多孔介质的渗透率贡献较小，甚至没有贡献。以3号样品（沙7-2井，2120.6m）为例，大于3.75μm的喉道所控制的孔隙体积进汞量仅占总进汞量的28.55%，却贡献了81.82%的渗透率；小于1.5μm的喉道所控制的孔隙体积进汞量占总进汞量的42.43%，仅贡献了1.16%的渗透率。由此可见，大喉道对储层渗流能力的贡献更大，而中、小喉道则对储集能力的贡献更大一些。
将三类进汞毛管压力曲线绘制在一张图中，进行直观对比，如图2-10所示。
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10010Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类压力（MPa）10.10.010.0011009080706050403020100汞饱和度（%）
图2-10 研究区毛管压力曲线分类图
2.2.2 孔隙结构特征参数
表征孔隙结构的参数可以分为三大类：反映孔喉大小的参数、反映孔喉分选程度的参数、反映孔喉连通性和控制流体运动特征的参数。本次研究结合样品特征对这三类参数进行了甄选，选取了9个参数对研究区储层的孔喉特征进行了表征，分述如下：
反映孔喉大小的参数主要有最大连通喉道半径、中值喉道半径、平均喉道半径。最大连通喉道半径（Rmax）是水银进入孔隙网络时最先突入的喉道大小，是与排驱压力（Pd）相对应的喉道半径；中值喉道半径（R50）是实验中与饱和度中值压力（P50）对应的喉道半径，其代表分布处于最中间的孔喉半径，该值越大，储层孔隙结构越好；平均喉道半径（R）为各进汞区间所对应的喉道半径对进汞量的加权平均值（公式2-1）。
Ri?Si?R? （2-1） ?S?i反映孔喉分选程度的参数主要有分选系数、均值、相对分选系数、歪度系数、峰态和均质系数。本次研究中选取了分选系数和均质系数来反映孔喉的分选程度。分选系数（SP）是反映孔喉大小分布集中程度的参数（公式2-2），当具有某一等级的孔隙喉道在总孔隙中占绝对优势时，其分选系数愈接近0，表明其孔喉分选程度好，毛管压力曲线就会出现一个平台，反之孔喉分选性差，毛管压力曲线倾斜；均质系数（?）是假设孔隙介质是由许多大小不一的孔喉组成，每个喉道半径（Ri）相对于最大喉道半径（Rmax）
R的偏离程度为i，每个Ri的偏离程度对饱和度Si的加权为总的偏离程度，用均质系
Rmax数?来表征（公式2-3），?的变化范围为0
?n?SP???fi(x?xi)2/100??i?1?1/2 （2-2）
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??Ri?Si?i?1Rmaxn??Si?1n （2-3）
i反映孔喉连通性和控制流体运动特征的参数有排驱压力、汞饱和度中值压力、最大进汞饱和度、最小非饱和的孔隙体积、退汞效率、平均孔喉体积比、结构系数、特征结构参数。本次研究中所选取的参数有排驱压力、汞饱和度中值压力、最大进汞饱和度和退汞效率。排驱压力（Pd）为非润湿性的前沿曲面突破孔隙喉道而连续地进入岩样时的压力，一般来说渗透率越高，其排驱压力越低；汞饱和度中值压力（P50）是当汞饱和度为50%时所对应的毛管压力值，它是毛管压力分布趋势的亮度，在实际生产中可作为油气产出能力的标志，其值越小，表明岩石对油的渗流能力越好，具有高的生产能力；最大进汞饱和度（Smax）指达到最大注入压力时的最终进汞饱和度，反映了储层的储集能力和渗流能力；退汞效率（We）指在限定压力范围内，从最大注入压力降到最小压力时，从岩样中退出的水银体积占降压前所注入水银总体积的百分数，它反映了非润湿相毛细管效应采收率。。
对研究区压汞样品的孔喉特征参数进行了统计（表2-2），发现与毛管压力曲线的分类相对应，孔喉特征参数也相应地分为差别明显的三类，随渗透率降低，孔喉半径基本呈随之减小的趋势，排驱压力与中值压力也基本呈现随之增大的趋势。
表2-2 研究区压汞样品孔喉特征参数统计表 样品 序号 1 2 3 4 5 Φ(%) 22.2 23.1 14.5 20.6 11.6 K -32(×10μm) 348.1 879.2 18.99 40.14 0.11 Rmax (μm) 150 350 7.00 50 0.51 R50 (μm) 15 75 1.76 1.97 0.22 R(μm) 3.55 3.55 2.10 3.60 0.24 SP 4.05 3.47 2.83 3.09 0.14 ? 0.23 0.24 0.27 0.25 0.37 Pd (MPa) 0.005 0.002 0.107 0.009 1.479 P50 (MPa) 0.05 0.01 0.43 0.38 3.49 Smax (%) 88.92 88.91 90.95 92.54 80.92 We (%) 46.90 37.25 40.94 41.42 22.78 从上表中还可发现：（1）进汞饱和度最大的是Ⅱ类曲线对应的3号、4号样品，这两块样品孔喉较大，孔喉分选中等；（2）Ⅰ类曲线对应的1号、2号样品孔喉最大，孔喉分选性最差，其进汞饱和度较高；（3）Ⅲ类曲线对应的5号样品孔喉非常小，因此尽管其孔喉分选性较好，但进汞饱和度和退汞效率均为最低，铸体薄片镜下观察显示，5号样品由于铁方解石呈连晶状充填孔隙，使其孔隙结构变差。由此可见，储层的储集及渗流能力既与孔喉大小相关，也与孔喉分选性相关，单一方面的优势并不是其成为优质储层的充分条件。
2.3 恒速压汞的孔隙结构研究
流体沿孔隙系统流动时，将要经历一系列交替的孔隙和喉道，所有的孔隙都受与其连通的喉道所控制，因此喉道的大小和分布是影响储集层的储渗能力的主要因素，确定
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喉道的大小分布是储层孔隙结构研究的重要问题。
常规压汞实验采用的是恒压法，给出的是某一级别的喉道所控制的孔隙体积，无法提供关于喉道大小和数量的信息；而恒速压汞技术可以对多孔介质的孔隙和喉道的大小和数量进行直接测量，同时给出孔隙中孔隙和喉道的信息。 2.3.1 恒速压汞实验原理
恒速压汞是以极低的恒定速度向多孔介质中注入汞，通过监测进汞时的压力涨落来获取孔隙空间结构的详细信息。其基本的理论假设是在进汞过程中接触角和界面张力保持不变，汞液前缘经历的每个孔隙形状的变化，都会引起毛细管压力的改变，汞进入岩石孔隙的过程受喉道控制，依次由一个喉道进入下一个喉道。因进汞速度低，可近似保持准静态进汞过程，在这样的过程中，当汞突破喉道的限制进入孔隙时，汞在孔隙空间内以极快的速度发生重新分布，从而产生一个压力降落，之后压力回升至把整个孔隙填满，再进入下一个喉道。具体过程见图2-11。
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图2-11 恒速压汞孔隙结构及实验原理示意图
该图展示的是压汞过程中汞通过孔隙和喉道的特征及压汞过程中压力的涨落和相应的进汞量的关系。当汞进入喉道1时，压力逐渐上升到一定值，汞突破该喉道进入孔隙1，压力降低，见右图中的第一个压力降落O（1）。汞逐渐将孔隙1充满，压力回升，汞进入下一个次级喉道，汞突破喉道2进入孔隙2，压力再次降低，产生第二个次级压力降落O（2）。依此类推，主喉道控制的所有孔隙将逐渐被填满，直到压力上升到主喉道处的压力，为一个完整的孔隙喉道单元。可通过突破点的压力来确定主喉道半径，由进汞体积来确定孔隙大小。喉道大小及数量在进汞压力曲线上可得到明确的反映。 2.3.2 实验结果及分析
对研究区储层的3块岩心样品进行了恒速压汞实验，样品资料如表2-3所示。1号样品的孔隙度为18.2%，渗透率为3.03×10-3μm2，远小于2、3号样品，其样品密度为2.21 g/cm3，比2、3号样品密度大。2、3号样品的孔隙度分别为26.3%和27.1%，渗透率分别为132.00×10-3μm2和165.00×10-3μm2，样品密度分别为1.98 g/cm3和1.96 g/cm3。
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实验结果显示（表2-4），1号样品渗透率小，其排驱压力大，反映出来的喉道半径小，最终进汞饱和度也低；2、3号样品渗透率大，其排驱压力小，喉道半径大，最终进汞饱和度高。
表2-3 恒速压汞实验样品资料
样品序号 1 2 3 沙7-2 沙11 沙7-34 2121.0 2178.6 2145.8 4 6 4-3 6-1+2 18.2 26.3 27.1 3.03 132.00 165.00 2.21 1.98 1.96 2.10 1.66 1.84 0.38 0.44 0.50 井号 深度 （m） 小层号 油砂体 孔隙渗透率样品密度样品体孔隙体度（%） （×10-3μm2） （g/cm3） 积（cm3） 积（cm3） 表2-4 恒速压汞实验结果数据表 样品序号 1 2 3 排驱压力(MPa) 0.297 0.060 0.058 最大连通喉道半径（μm） 2.48 12.25 12.67 主流喉道半径（μm） 1.83 7.27 6.78 最终进汞饱和度（%） 57.42 70.86 71.28 孔隙进汞饱和度（%） 32.02 40.93 37.72 喉道进汞饱和度（%） 25.37 29.90 33.53 通过恒速压汞实验获得了3块样品的微观孔隙结构信息（图2-12），所得的孔喉特征参数如表2-5所示。对其从喉道、孔隙以及孔喉关系三个方面进行逐项分析。
表2-5 恒速压汞孔喉特征参数 样品有效孔隙体有效喉道体孔隙个数 （个/cm3） 3468 5246 5067 10喉道个数 （个/cm3） 3355 5251 5038 孔隙半径加喉道半径加序号 积（mL/cm3） 积（mL/cm3） 1 2 3 10权平均（μm） 权平均（μm） 153.42 161.55 162.15 1.25 5.78 4.72 0.058 0.108 0.103 0.046 0.079 0.091 1毛管压力Pc (MPa)1总体 总体 0.010.01喉道 孔隙 喉道 孔隙 0.00110090807060504030201000.0011009080706050403020100汞饱和度SHg (%PV) 汞饱和度SHg (%PV)毛管压力Pc (MPa)0.10.1 1号样品（沙7-2井，2121.0m） 2号样品（沙11井，2178.6m）
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