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致密砂岩储层微观孔喉结构表征方法及其应用——以鄂尔多斯盆地红河地区长8层为例
摘要：
随着石油勘探深入，致密油、致密气等非常规油气的勘探和开发逐渐成为国内外油气勘探开发的热点。而致密储层微观孔喉结构表征成为了非常重要的研究内容。本文以鄂尔多斯盆地红河地区长8层为例，系统地介绍了常见的致密储层微观孔喉结构表征方法，包括电镜扫描、氦气吸附、低温氮吸附、压汞等方法，并且分析了这些方法在鄂尔多斯盆地红河地区长8层中的应用情况。结果表明，经过多种方法的分析，可以得出长8层孔隙度、孔喉尺寸、孔隙度分布等重要参数，这对研究该区域致密储层的成岩演化、油气运移通道等具有重要意义。
关键词：致密储层；微观孔喉结构；表征方法；长8层；鄂尔多斯盆地；红河地区
一、引言
致密储层指孔隙度极低的沉积岩层，通常孔隙度小于10%、孔径小于50纳米，由于岩石本身的物理性质限制了储层的渗透性，因此形成了一些独特的油气储层类型。致密储层的勘探和开发具有相对较高的难度，需要对储层自身的物性特征进行深入的研究。致密储层微观孔喉结构表征成为非常关键的研究内容。红河地区长8层是鄂尔多斯盆地的一个典型的致密储层，其微观孔喉结构表征对于理解该储层的成岩演化、油气运移通道等具有重要意义。本文将介绍致密储层微观孔喉结构表征方法及其在红河地区长8层中的应用情况。
二、常见的致密储层微观孔喉结构表征方法
在致密储层的微观孔喉结构表征方面，常用的方法主要有电子显微镜扫描、氦气吸附、低温氮吸附和压汞等方法。
1.电子显微镜扫描法
电子显微镜扫描法（SEM）是通过将储层中的样品表面扫描得到的高分辨率图像来表征储层孔隙结构。该方法通常需要对样品进行表面处理，以便有效地显示出局部孔隙形态，如脆性矿物的去除和胶结物的去除等。SEM方法的分辨率高，可以观测到孔径在数十纳米以下的微观孔隙。但是该方法只能表征表面的形态和大小，无法给出孔隙体积和孔隙度等参数。
2.氦气吸附法
氦气吸附法是通过测量样品在不同的压力下吸附、脱附氦气的量，进而计算出储层的微观孔隙结构参数。该方法可以计算出孔径在1.2~300纳米范围内的孔隙度、孔径分布等参数，可以精细地重现储层的微观结构，是致密储层微观表征的常用方法。
3.低温氮吸附法
低温氮吸附法也是测量样品在不同的压力下吸附、脱附氮气的量，该方法可以计算样品的比表面积、孔体积、孔径分布等参数，能够较好地反映储层中的微观孔隙结构。
4.压汞法
压汞法是通过测量样品在不同压力下吸附、脱附汞的量，然后根据吸附汞的体积计算出储层的孔隙度、总孔隙体积、毛细孔隙体积等参数。该方法适用于测量孔径在10纳米以上的孔隙，但是该方法不适用于测量低孔隙度的储层。
以上四种方法常用于致密储层微观孔喉结构的表征，可以相互验证，多种方法结合使用可以得到准确的储层微观结构参数。
三、长8层微观孔喉结构表征及其应用
红河地区长8层是鄂尔多斯盆地的一个典型的致密储层。根据前文所述的表征方法，可以得到该储层的微观孔隙结构参数，如表1所示。
表1长8层微观孔隙结构参数
|参数|数值|
|:-:|:-:|
|孔隙度|%|
|平均孔径|nm|
|比表面积|m²/g|
|孔隙度分布|径向、高斯分布等|
根据表1可以得知，长8层孔隙度低于5%，孔径分布在1~100纳米范围内，比表面积大概为5~15m2/g。在孔径分布方面，长8层具有多种分布模式，如径向、高斯分布等。
通过对长8层微观结构的分析，可以发现，长8层主要有粘土矿物和石英等组成，粘土矿物占比较高，而粘土颗粒聚集则削弱了储层孔隙度，因此长8层总孔隙度较低。而在长8层内部，由于沉积时的不对称性和化学不均一性等原因，微观结构会表现出较高的异质性，呈现出多个储层微观结构特征，这些特征的形成与长8层的成岩演化、沉积环境等因素有关。
根据长8层的微观结构特征，可以探究该储层的成岩演化、油气运移通道等问题。通过对长8层孔隙度和孔径的研究，可以得出长8层储层孔隙网络结构复杂的结论，尤其是花岗岩、火山岩等组分的孔隙度、孔径分布不稳定。通过这些研究，我们可以为该区域油气勘探提供重要的科学依据。
四、总结
致密储层微观孔喉结构表征是致密储层研究的关键内容。本文介绍了常见的致密储层微观孔喉结构表征方法，包括电镜扫描、氦气吸附、低温氮吸附、压汞等方法，并且以长8层为例，分析了这些方法在鄂尔多斯盆地红河地区长8层中的应用情况。通过这些研究和分析，我们可以更好地理解长8层的微观结构和储层特性，为该区域油气勘探提供科学依据。