储层流体可动性在油田开发中的应用及展望.pdf

1958西南石油大学学报（自然科学版）2024 年 2 月 第 46 卷 第 1 期Journal of Southwest Petroleum University（Science&Technology Edition）Vol.46 No.1 Feb.2024DOI：10.11885/j.issn.1674 5086.2022.06.18.02文章编号：1674 5086（2024）01 0001 20中图分类号：TE348文献标志码：A储层流体可动性在油田开发中的应用及展望谭锋奇1，2，马春苗1，2*，黎宪坤1，2，静禹钱1，21.中国科学院大学地球与行星科学学院，北京 海淀 100049；2.中国科学院计算地球动力学重点实验室，北京 海淀 100049摘要：储层微观孔喉内流体可动性研究对于储层的精确评价和油藏的高效开发具有重要意义，是油气藏提高采收率的必要条件。依据研究对象的差异性，将孔喉流体可动性的研究方法分为矿物成分、孔隙结构及流体动用 3 个维度。核磁共振技术能够快速准确地确定可动流体饱和度、可动流体孔隙度和束缚水饱和度等常用的可动流体参数，进而有效地对各类油气储层进行流体评价和产能预测。目前，国内外各大油田均采用核磁共振与其他实验手段相结合的方法来确定储层内流体的动用规律，并在致密砂砾岩、碳酸盐岩、煤层和油页岩等不同类型储层中取得了良好的应用效果。另外，为了达到对不同类型油气资源的有效勘探和高效开发，必须明确储层内流体可动性的控制因素。在已有研究成果的基础上，流体可动性控制因素可以分为宏观和微观两方面，其中，宏观因素主要包括沉积环境、成岩作用和岩相类型；微观因素主要包括孔喉结构、储层物性、矿物成分及水膜厚度等。目前，虽然流体可动性研究方法的种类已较为丰富，并且在不同类型油气资源的评价中取得了良好的应用效果，但是，在其应用的广度和精度上还需要进一步深入研究与探索，在后续的发展中可综合应用孔隙网络模型、油藏数值模拟、多参数评价指标以及联立地球化学参数等新思路和新方法，深入揭示微观孔喉流体可动性的渗流机理，不断提高可动流体综合评价的精度，为油藏开发方案的合理制定提供地质依据，推动石油行业的高效发展。关键词：流体可动性；研究方法；影响因素；致密储层；核磁共振技术Application and Prospect of Fluid Mobility in Oilfield DevelopmentTAN Fengqi1，2,MA Chunmiao1，2*,LI Xiankun1，2,JING Yuqian1，21.College of Earth and Planetary Sciences,University of Chinese Academy of Sciences,Haidian,Beijing 100049,China2.Key Laboratory Computational Geodynamics,Chinese Academy of Sciences,Haidian,Beijing 100049,ChinaAbstract:The study on fluid mobility in micro-pore-throat is of great significance for accurate evaluation and efficient de-velopment of the reservoir,and it is also the necessary basis for enhanced oil recovery of oil-gas reservoir.According to thedifferences of research objects,the research methods of fluid mobility in pore throats are divided into three dimensions:mineralcomposition,pore structure and fluid production.NMR technology can quickly and accurately determine the commonly usedmovable fluid parameters such as movable fluid saturation,movable fluid porosity and irreducible water saturation,and theneffectively evaluate and predict the productivity of various oil and gas reservoirs.At present,the major oil fields at home andabroad have adopted the method of combining NMR with other experimental means to determine the production law of fluidin the reservoir,and have achieved good application results in different types of reservoirs such as tight glutenite,carbonaterock,coal seam and oil shale.In addition,in order to achieve effective exploration and development of different types of oiland gas resources,it is necessary to clarify the control factors of fluid mobility in the reservoir.Based on the existing researchresults,the controlfactorsof fluidmobility can be divided intomacro and micro aspects.Themacro factorsinclude sedimentaryenvironment,diagenesis and lithofacies type,while the micro factors include pore throat structure,reservoir physical properties,mineral composition,water film thickness and other factors.At present,although the research methods of fluid mobility havebeen abundant and have achieved good application results in the evaluation of different types of oil and gas resources,furtherresearch and exploration are needed for greater accuracy and wider coverage in its application.In the future development,newideas and methods such as pore network model,reservoir numerical simulation,multi parameter evaluation index,simultaneousgeochemical parameters and so on can be comprehensively applied so as to deeply reveal the percolation mechanism of mov-able fluid in the micro-pore-throat,and continuously improve the accuracy of comprehensive evaluation of movable fluid,toprovide geological basis for the rational formulation of reservoir development plan,and to promote the efficient developmentof the petroleum industry.Keywords:fluid mobility;research methods;influencing factors;tight reservoirs;NMR technology网络出版地址：http：/ 20.TAN Fengqi,MA Chunmiao,LI Xiankun,et al.Application and Prospect of Fluid Mobility in Oilfield DevelopmentJ.Journal of Southwest PetroleumUniversity(Science&Technology Edition),2024,46(1):120.*收稿日期：2022 06 18网络出版时间：2023 07 10通信作者：马春苗，E-mail：基金项目：国家自然科学基金青年基金（41902141）；中央高校基本科研业务费专项基金（E1E40403）2西南石油大学学报（自然科学版）2024 年引言在当今国际环境下，如何确保石油行业经济、有效、可持续发展已成为至关重要的全球性问题。随着常规油气藏勘探开发广度和深度的不断推进，油气勘探的方向发生了巨大转变，包括从构造油气藏向复杂岩性油气藏的转变，从浅层油气藏向深层致密油气藏的转变，从常规储层向非常规储层的转变，从以注水为主的一次开发向以化学驱为主的二次或三次开发转变。勘探开发方向的转变就必须有相应的新理论、新技术的支撑，才能有效地解决复杂的地质油藏问题。针对传统的常规油气储层，孔隙度和渗透率两个物性参数被作为常用的分类标准，对储层进行有效划分和精细评价，可以达到提高油藏开发效率的目标；而对于非常规油气藏，受储层自身复杂的宏观及微观地质因素的制约，以上两个参数在油藏的评价中作用有限，为了实现非常规油气藏高效开发的目的，就必须引进更为精确的参数对储层进行描述。近年来，流体可动性这一参数被大批学者广泛引用，可以有效表征非常规储层的渗流能力和开发潜力，并且在矿场开发中取得很好的应用效果。流体可动性是指储层孔隙内的油、气和水在一定外力作用下能够克服毛细管力和黏滞力而流动的性质1。受沉积环境、岩石类型及成岩作用等多种地质因素的影响，储层内流体具有不同的赋存状态和分布特征，形成复杂且性质各异的油气藏，进而影响最终的开发效果，因此，储层内流体可动性的研究是油气田能够高产稳产的关键2 5。在致密油气藏的开发中，综合考虑储层内可动流体的影响，对于油气田的开发、预测和评价具有重要意义6 8；对于煤层气开发过程中水的可动性研究，能够有效提高产气量，降低出水量，指导煤层气的高效开发9；对于岩性复杂的火山岩储层，可动流体参数能够准确地评价不同岩性火山岩储层的开发潜力10 11。因此，确定流体可动性是进行储层精确评价的关键因素，也是油藏能够高效开发的先决条件。本文基于国内外的研究现状，通过对储层流体可动性多种研究方法及应用成果的系统总结，分析不同的影响因素，并对其可能存在的问题及未来发展方向进行展望，以期为石油行业的发展提供借鉴与参考。1 流体可动性的研究方法储层内流体赋存于微观孔隙结构中，而微观孔隙结构又受控于岩石的矿物成分、含量及粒径等。因此，对流体可动性的评价并非仅靠单一的技术方法所能够完成的，需要开展多维度、多层面的研究以互相补充。对于储层内流体可动性的研究方法，目前主要包括铸体薄片观察、扫描电镜、X 射线衍射（X-raysDiffraction,XRD）、高压压汞、微米或纳米 CT 联用手段、恒速压汞、核磁共振（Nuclear Magnetic Reso-nance,NMR）、微观可视化实验及岩芯驱替实验等。其中，最为主流的方法便是将具有无损、灵敏、快速等优点的 NMR 技术与其他方法组合配置、相互补充12 18，可以有效发挥不同方法的优势，进而解决孔隙流体可动性评价的难题。根据不同方法研究内容的侧重点，可将各方法大致可分为矿物成分、孔隙结构和流体动用 3 类。其中，矿物成分的研究能够为流体可动性评价提供基础信息，孔隙结构的确定是流体可动性准确评价的关键前提，而流体动用研究方法则是流体可动性评价最为重要的技术手段。三者的有机结合能够由浅入深、逐级递进地完成对出储层流体可动性的完整评价，解决油气田开发中面临的问题，提高油气藏的采收率。1.1 矿物组分对岩石矿物组分的研究是地质学研究中最为基础的部分，以铸体薄片、X 射线衍射、扫描电镜等技术手段为主。通过观察铸体薄片，可以分析岩石样品的矿物组分及含量，明确颗粒接触关系及孔隙喉道类型。该方法便利经济，但对岩芯有破坏性且受人为因素干扰大。为避免人工识别的主观性，有学者提出一种基于计算机自动化技术的图像分割算法，但其仍需进一步完善19 20。X 射线衍射利用 X 射线通过矿物晶体时所产生的衍射效应，获取不同类型的 X 射线衍射图谱来分析矿物的结构及其物相，尤其是可定性、定量地分析黏土矿物的组成和占比，该方法应用范围广，精度较高，但容易受元素的互相干扰以及叠加峰影响21 23。第 1 期谭锋奇，等：储层流体可动性在油田开发中的应用及展望3利用扫描电镜观察物体表面结构与成分是储层结构研究的常见方法，该方法可进行动态观察，但其只能对样品表面进行观察且定量化较弱。目前，利用深度学习模型提高扫描电镜分析的效率是进一步发展的方向，同时，利用场发射扫描电镜结合 X射线能谱仪，能够直观测量孔喉半径，是纳米或微米级孔喉结构二维形貌观察的有效手段24。除此之外，还有电子探针显微分析、红外光谱法及 X 荧光光谱法等25。利用上述研究方法，对样品矿物成分、黏土类型、孔隙结构颗粒接触关系及杂基含量等进行综合分析，可以有效确定储层的岩石类型和孔隙特征，为微观孔喉流体赋存状态和动用规律的研究提供基础的地质信息。1.2 孔隙结构有关岩石微观孔隙结构的研究方法种类繁多，以高压或恒速压汞、微米或纳米 CT 扫描及气体吸附等技术手段为主，通过分析实验所得孔喉半径分布参数及孔喉连通性，实现对储层物性及微观孔喉结构分布特征的定性及定量表征。压汞技术利用外部压力驱使非润湿相流体汞进入孔隙空间，通过分析进汞压力和进汞体积，确定储层孔隙的内部结构。因此，压汞方法能够快速、准确地反映岩石三维空间内储集体系的分布特征26 27。目前，压汞技术主要包括高压压汞和恒速压汞两种类型。由于高压压汞的探测范围较广，但具有润湿滞后效应，而恒速压汞的探测精度较高，可以对半径更小的喉道进行测定。因此，实验人员常采用高压压汞和恒速压汞相结合的方法以得到更为准确和全面的微观孔隙结构数据28 33。微米或纳米 CT 扫描通过 X 射线对物体直接进行三维扫描，并形成可视化成像，进而对岩样进行三维图像重建和处理，能够十分直观地对孔隙和喉道在岩芯内的三维分布进行观察，计算其数量、大小和连通性34 35。目前，应用较为广泛的处理方法包括对图像进行二值化处理和采用最大球算法进行计算，但所得图像的阈值确定受人为因素干扰较大36。气体吸附法主要利用毛细凝聚现象和体积等效代换的原理对岩石孔径进行表征，常用气体有氮气和二氧化碳，前者多用于中孔和大孔，后者更易达到饱和吸附而多用于微孔结构的测试37。该方法精度较高且对样品无破坏性，但目前实验样品前期处理及关键实验参数尚未统一，表征结果的有效性与应用范围有限。此外，还可以利用离心机法、小角度中子散射法以及测井等方法所得的信息对储层微观孔隙结构进行研究。在确定储层类型和特征的基础上，分析储层的物性及微观孔隙结构特征十分必要，尤其对于孔喉结构复杂、各向异性较强的致密储层，孔喉结构特征的确定是揭示储层内流体渗流机理的关键前提。1.3 流体动用如图 1 所示，对储层内流体可动性的研究以核磁共振、微观可视化实验及岩芯驱替实验等技术手段为主，通过对微观孔隙内流体渗流特征的综合分析解决储层内流体赋存状态和流动规律难以确定的问题。核磁共振是目前应用最为广泛的流体可动性研究方法，其原理为：由于储层内的流体都含有氢核，在均匀分布的静磁场中受磁场的极化作用而产生定向排列，对岩样施加射频脉冲使得质子发生倾斜产生振动磁场，撤掉射频场后孔隙中的氢核会做弛豫运动产生相应的衰减信号18，38 41，而流体本身性质的不同，导致其弛豫时间及扩散系数存在差异，因此，可以用核磁共振信息来区分孔隙内不同赋存状态的流体类型42 43。该方法高效无损，测试精度高，但其横向弛豫时间与孔隙半径间转换系数具有较强的不确定性，对实验结果影响较大。微观可视化实验即通过观察微观尺度下多相流体在通道内流动过程分析流体动用规律，目前，主要包括真实岩芯模型和刻蚀仿真模型两种。其中，真实岩芯模型由实际岩芯制作而成，保留了颗粒间的原始胶结物和孔喉结构特征，可以利用显微镜直接观察流体的渗流过程，更直观地反映流体的运动规律和渗流路径，极大地增强了实验的真实性和结果的可信性44 46。而刻蚀仿真模型采用激光刻蚀技术，将岩芯实际孔喉网络刻蚀在玻璃板上用以观察孔隙内流体，该方法能够可视化实验过程，但还受限于微观模型的加工、模型的耐温耐压性能47。岩芯驱替实验通过向岩芯中注入水、聚合物及气体等介质，结合 CT 扫描或 NMR 技术，达到对真实岩芯内流体可动性的研究，为油气藏的高效开发提供理论基础。其中，注气驱替被认为是提高低渗油藏采收率最行之有效的方式，不同气体介质的驱4西南石油大学学报（自然科学版）2024 年油机理和驱油效果不尽相同。N2能够提取原油的轻烃组分，降低界面张力，但其混相压力高，不易混相；CO2易与原油形成混相，降黏膨胀，但气源受限，有一定腐蚀性；而 CH4在微观孔隙中多以物理吸附作用为主，效果有限48 49。为最大程度提高原油采收率，目前，学者们正在探索多种介质交替注入驱替的方法，如前置 CO2+N2组合驱，前置CO2+H2O+后续 N2组合驱等50 52。LMNOP?RSTU VWXYZP?_%X a8bcXdeefPCDg0hijk()5430!#/()cm g-11200.20.40.61.00.801/MPa./2023 m=1.69，ITOC%./2009 m=0.88，ITOC%+MlmP?no/?pqY,r:stuvwxyzxZPCT?|b?/?PHI?()10000800060004000200002/10310210110010-110-2$%&/ms!#$%42 psi&(208 psi&(417 psi&(900 psi&(NMR?n?pq?o/n,?:?a6040200345/%8000.51.01.52.52.0678/PV3.0CO2)*)()CO2*+,-)?)-?n?wXb?5b?M_()M_Y“043219:/10403060902/();=8：65%?;：25%ABCD：10%XRDP?fi?o/n,?fl?efP?w0Pn1y?1GP?”?EFG604020FG!/%()*/+MPaHIJK10002468&?P?P图 1储层流体可动性评价方法Fig.1Evaluation methods of reservoir fluid mobility1.4 应用实例流体可动性的研究一直是油气田勘探开发中的重点和难题。随着理论技术的累积进步和仪器设备的不断发展，目前，各油田为了进一步明确储层微观孔喉流体的渗流机理与动用规律，广泛采用将核磁共振技术与其他几种实验方法相结合的研究思路第 1 期谭锋奇，等：储层流体可动性在油田开发中的应用及展望5对储层内流体可动性进行分析（图 2）。对鄂尔多斯盆地吴起油田长7段、板桥合水地区长6段、姬塬油田长6段和长8段、华庆油田长8段、安塞油田长6段以及苏里格气田等致密油藏，采用了低场核磁共振辅以恒速压汞、高压压汞、X 射线衍射和扫描电镜实验等方法，分析了储层的微观孔喉结构与可动流体的赋存特征及影响因素，并在此基础上对储层进行分类和定量评价，解决了低渗油藏在开发中存在的注入水窜流、油井水淹等注采矛盾以及开发进程缓慢、采收率低等问题，为后续研究区提高剩余油动用程度和提高最终采收率提供了可靠的理论基础和技术支撑53 62。惠威等63针对鄂尔多斯盆地安塞油田长6段，除利用上述实验方法外，还结合真实砂岩模型等资料对储层微观孔隙结构与可动流体赋存特征之间的关系进行了深入讨论，为后期油藏高效开发提供了有力的理论依据。在上白垩统青山口组松辽盆地致密油可动性的研究中，基于核磁共振、高压压汞等实验数据分析的基础上，可采用 CO2超临界驱替和超临界萃取实验方法，对不同岩性、不同含油级别的致密砂岩储集层原油可动性开展定量研究，解决了微纳米级复杂孔喉系统内低含量原油可动性无法定量评价的难题64。通过对准噶尔盆地玛湖凹陷和松辽盆地北部致密砾岩储层进行常规岩芯分析、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振以及真实岩芯模型等实验，对其微观孔隙结构进行了定量表征，明确了孔隙内流体的动用规律，从而解决了开发过程中因强水窜导致的低原油采收率问题65 68。熊生春等69针对川中灰岩和长庆砂岩，利用低温液氮吸附比表面、核磁共振及恒速压汞等方法，从纳米级、亚微米级和微米级孔隙等不同尺度表征了致密储层的孔隙结构和可动性，结果表明，致密灰岩中的亚微米和微米级孔隙是重要的储集和流动空间，致密砂岩中微米级孔隙是重要的储集和流动空间，为储层精细认识和优选区块新建产能提供了依据。除致密储层外，对煤层而言，研究水的可动性也具有非常现实的意义，吕玉民等70通过对鸡西盆地煤层气和韩城地区煤矿采用低场核磁共振和渗透率实验结合的方法，用以分析孔渗特征对煤层水可动性的影响，从而提高其后期开发的效率。对油页岩也可利用常规岩芯分析、铸体薄片、扫描电镜（ScanningElectron Microscope,SEM）、压汞毛管压力（MercuryInjection Capillary Pressure,MICP）测试、核磁共振和计算机断层扫描揭示孔隙结构对流体流动性和含油性的影响，将微观含油性与宏观产油率相联系，进而达到有效勘探开发的目的71。同时，还可通过真实砂岩微观水驱油模型对样品进行模拟研究，对储层进行划分，并将实验数据与矿场实际相结合对储层进行更加深入、客观、精细的分析，指导油田高效开发63。!#$%&()*+,、,、,.!678#%/0、1234、56*+!$%/0789:;?ABCDE、9FCGHAIJKL;MNOP,IQRSHTUVWX%YZ*+!%/0_ab!/0cdefghij，lmnop/0gqrstuvwxy0z*+y0|、+sy?c?b?y0=Chij?9?%?*+?9?%?cdef?E?hijg?9j?，?9j?9R?9|g;图 2不同类型储层流体可动性评价成果图Fig.2Fluid mobility evaluation results of different types of reservoirs6西南石油大学学报（自然科学版）2024 年2 流体可动性的表征参数可动流体参数能够反映整个孔隙空间内的可动流体量及孔喉相对大小，是评价流体分布和渗流特征的关键指标72 74。同时，油藏的驱替效率与可动流体参数也有一定的相关性。目前，常用的储层流体可动性的表征参数包括可动流体饱和度、可动流体孔隙度和束缚水饱和度等75。可动流体饱和度是指储层的岩石孔隙内可动流体体积占孔隙总体积的百分数，是评价致密油田开发潜力的关键物性参数之一1，6。可动流体孔隙度是指孔隙度与可动流体百分数的乘积，即单位体积岩石样品内可动流体体积，代表了可动油气的储集空间76 77。束缚水即指在孔隙内或附着在岩石颗粒表面难以流动的水，束缚水饱和度是束缚水体积占总孔隙体积的百分比。为了有效地对各类油气储层进行评价和产能预测，必须明确其相应的可动流体参数。目前，相关研究方法主要包括压汞法、半渗透隔板法、岩电实验及核磁共振实验等。压汞法确定束缚水饱和度时，首先采用平均孔喉半径频率累计曲线拐点以及累计渗透率值法确定储层的孔喉半径下限，再利用毛管压力曲线获取对应的进汞饱和度，剩余即为束缚水饱和度，但该方法易受黏土束缚水的影响而导致结果误差较大78。半渗透隔板法确定束缚水饱和度的精确度主要取决于隔板的阈压值，通过绘制驱替过程中毛管压力和含水饱和度值可得毛细管压力曲线，隔板所能测得的最大毛细管压力对应的含水饱和度即为束缚水饱和度，该方法对隔板的要求较高且测试时间长79。岩电实验在测量过程中使用高压气体对孔隙内可动水进行驱替，反映其导电特征，依据电阻率与含水饱和度的幂函数曲线的形态变化确定束缚水饱和度、可动油饱和度及残余油饱和度等参数，该方法受温度和流体矿化度的影响较大80 81。上述各方法均存在一定的限制性，因而应用性不强。而获取可动流体表征参数最直接、最准确的方法是核磁共振技术，其主要利用 T2弛豫时间的截止值（T2c）和 T2谱进行计算分析。因此，本次对核磁共振方法进行重点介绍。T2截止值是 NMR 实验获取的评价流体可动性的重要参数，该参数可以将 T2谱分为束缚水部分和自由流体部分82 83。对于饱和状态下的岩芯样品，T2c左侧部分的 T2谱面积与整个 T2谱面积的比值即可代表束缚水饱和度84。同时，T2c的标定也决定了可动流体孔隙度和可动流体饱和度的大小。T2c越小，代表储层内可动流体的量越多，当可动流体孔隙体积增加时，可动流体饱和度也随之增大（图 3）。012310-1T2eT2cT2/ms!#$%$%&()*&(+,(-./01010010110210310402345/%图 3核磁共振 T2谱流体分布模型Fig.3Fluid distribution model of NMR T2spectrum对于孔隙度或渗透率等物性参数相近的岩芯，其 T2c也可能出现不同，而不同类型储层的 T2c差异也比较大，因此，T2c值不具有普遍适用性85 86。国内外学者大量实验研究的结果表明，对于碳酸盐岩储层，一般采用 92 ms 作为 T2c；对于中、高渗砂岩储层，一般采用 33 ms 作为 T2c；对于致密砂岩储层，一般采用 13 ms 作为 T2c；页岩储层的平均 T2c约为 8 ms；对于海相页岩储层，平均 T2c为第 1 期谭锋奇，等：储层流体可动性在油田开发中的应用及展望71.8 ms6，77 79。但是，以上研究结果在实际应用过程中也只能作为经验参考，对不同的研究对象还是必须采用核磁共振实验和离心驱替实验相结合的方法，标定合适的可动流体 T2c，以准确判断储层内流体的可动性，增强实验结果的真实性和可靠性。核磁共振 T2谱是储层内不同孔隙流体的响应特征，其幅度及分布特征可以直观地反映储层内流体的赋存状态和百分含量。T2时间越长，代表孔喉半径越大，因此，可根据 T2谱的形态判断储层内流体在不同尺寸孔喉中的分布状态。其中，致密油的T2谱形态较为复杂，典型代表为鄂尔多斯盆地长7段储层，时建超等将其 T2谱分为右峰高于左峰型、左峰高于右峰型、左右峰相当型、左右峰峰态不明显型、右峰发育微弱型及单峰型等 6 种74。而大部分储层主要发育右高左低型、左高右低型和单峰型3 种类型，也有少部分三峰分布的 T2谱（图 4）。左峰发育说明储层物性较差，孔喉半径偏小；右峰发育则说明其孔喉半径偏大。此外，对岩样施加不同的离心力，能够观察 T2谱形态的变化，分析流体的动用规律。若左峰下降明显，则在外力作用下主要动用小孔喉内流体；若右峰下降明显，则主要动用大孔喉内流体。b!#$%10-2T2/msa&%10-110010110210310410-210-110010110210310410-210-1100101102103104c!$#%d(%10-210-11001011021031040200040006000800010000)*0200040006000800010000)*0200040006000800010000)*0200040006000800010000)*T2/msT2/msT2/ms图 4T2谱分布特征Fig.4Distribution characteristics of T2spectrum另外，一些学者在研究中发现，T2c与 T2谱的位置关系具有一定规律性，其对应关系可分为单峰、双峰和三峰 3 个大类，11 个亚类（图 5）53，87。针对单峰、双峰和三峰分布的 T2谱，可根据峰型的明显程度，峰值所处位置，以及是否存在明显的波谷、拐点几方面特征来确定 T2c的位置。T2谱为单峰，呈对称分布时，T2c与峰值位置一致；呈不对称分布且峰值位置小于 30 ms 时，T2c位于右侧半幅点处；呈不对称分布且峰值位置大于 30 ms 时，T2c位于左侧半幅点处。T2谱为双峰，双峰明显且存在波谷时，T2c位于波谷处；双峰不明显且峰值相差不大时，T2c位于两峰之间拐点处；仅左峰不明显时，T2c位于第二峰左侧半幅点处；仅右峰不明显时，T2c位于左峰右侧半幅点处。T2谱为三峰，三峰明显且第二峰位置小于 20 ms 时，T2c位于第二峰和第三峰的波谷处；三峰明显且第二峰位置大于 20 ms 时，T2c位于第二峰峰值处；第二峰不明显时，T2c位于第二峰和第三峰的拐点处；第三峰不明显时，T2c位于第一峰和第二峰的波谷处87。8西南石油大学学报（自然科学版）2024 年!#$T2c2.00k%!&(!T2c0.50a)*+,!T2c1.25f!#$%!2.00h&($%,)*30 ms!T2c2.00j)*#$%!T2c0.75b#-.(?/,20 ms!T2c1.00e+#$%,/01#2!T2c图 5T2c与 T2谱的位置关系87Fig.5Relationship between T2cand T2spectrum position第 1 期谭锋奇，等：储层流体可动性在油田开发中的应用及展望9综合以上分析可以发现，T2c一般位于峰值处（图 5a，图 5i）、波谷处（图 5d，图 5h，图 5k）、拐点处（图 5e，图 5j）及半幅点处（图 5b，图 5c，图 5f，图 5g）。为方便参考，将每个峰的 5 个关键位置赋予数字进行简化，即第一峰起始位置记为 0，左侧半幅点位置记为 0.25，峰值位置记为 0.50，右侧半幅点位置记为 0.75，结束位置记为 1.00，第二峰、第三峰依次类推。3 流体可动性的影响因素储层流体可动性的影响因素众多，也十分复杂，既包括沉积环境、成岩作用等宏观地质因素，也包括孔喉结构、黏土矿物分布形式及含量等微观地质因素。且不同类型储层的矿物组分、内部结构等均存在较大差异，因此，影响其流体可动性的主要因素也有所不同。由于目前油气行业勘探开发方向的转变以及对提高油藏采收率的迫切需求，国内外学者近几年均将致密储层内流体可动性及其影响因素的研究作为突破口，并取得了一些新认识和新成果。总体上，致密储层可动流体参数变化范围较宽，影响因素也极为复杂。从宏观方面分析，致密砂岩储集层流体可动性主要受成岩作用和沉积作用影响。随着埋深加大，成岩作用增强，储集空间减小，物性变差，流体可动性发生阶段性变化。而当储集层的沉积环境由三角洲内前缘相、三角洲外前缘相逐渐变化到滨浅湖相时，其岩性更加致密，孔隙内流体的赋存空间减小，孔隙连通性减弱，流体可动性也随之降低51。另外，岩相也对流体可动性具有较大的影响，不同岩相的孔隙空间可动流体饱和度不同。最好的流体流动性通常出现在细粒、交错层砂岩（Sc）中，而最差的流体流动性则通常出现在粉砂岩到极细粒砂岩（Ss）中88。从微观方面分析，可动流体百分数与孔隙度的相关性比较差，而与渗透率的相关性较好，且岩样渗透率越高，纳米级喉道控制的可动流体百分数越少，二者的相关性则越强38，89 90，这主要是由于毛细管渗析作用和驱替作用在不同尺寸喉道中作用力大小不同导致的57。另外，文献89 95显示，孔喉特征及其配置关系、微裂缝的发育程度、孔径分布、黏土矿物含量及其充填程度、碳酸盐岩胶结作用、溶蚀作用及矿物成分成熟度等微观孔隙结构特征也是低渗储层可动流体能否有效动用的主要影响因素89 95。同时，可动流体也受水膜厚度、分选系数、中值半径、有效孔隙度及次生孔隙发育程度的影响56，58，75。黏土矿物的成分含量也会影响流体可动性，大体而言，伊利石和高岭石具有较强的亲水性，对储层内流体易形成强吸附，使流体可动程度降低，而绿泥石主要以膜状附着在颗粒表面，可以抑制长石、石英的再生长以及压实作用，对可动流体的赋存具有一定的积极作用，但也有学者研究表明，该作用仅限于岩石中绿泥石含量为 5%10%的条件91，96 98。对于其他较为复杂的储层类型，也有学者进行了相关研究。研究结果表明，页岩的流体流动性不仅受大孔隙的影响，还与小孔隙（T21 ms）的含量和矿物类型有关，当矿物类型从碳酸盐岩过渡到长英质岩类，可动流体饱和度逐渐降低99。而且随页岩埋深增加，伊/蒙混层及蒙脱石含量逐步降低，流体可动性增强100。微裂缝的发育对页岩气渗流能力的提高具有极大的促进作用101。对于鸡西盆地含水煤层，半径大于 1 000 nm 的大孔喉数量越多，煤岩渗透率越大；煤的可动水饱和度越高，水在其中越容易流出9。对火山岩储层，孔喉大小及其匹配关系和裂缝发育程度是影响可动流体百分数的主要因素10。对富有机质硅质碎屑混合碳酸盐岩储层而言，不可移动的稠油流体组分受小孔隙比和固体有机物的影响较大，而纳米孔隙中的水受黏土矿物的影响很大，同时，白云岩中的粒间孔隙提供的大孔隙对烃类流体的流动性有很大贡献102。综上所述，可以将流体可动性影响因素分为宏观因素和微观因素两大类，其中，微观因素又可分为孔喉结构、储层物性、矿物成分及其他因素等 4小类（图 6）。对可动流体赋存特征起主导作用的除宏观地质因素外，还包括微观因素中的孔隙结构。当储层的微观喉道半径越大、单位体积内喉道数量越多、孔喉半径比越小，储层孔喉连通性就越好，因而可动流体饱和度就越高，在相同的外部注入条件下，孔隙流体的动用程度越大，油藏采收率越高。10西南石油大学学报（自然科学版）2024 年!#$%&()*+(),+()!#$%&#$-./0123%435678()()*+,-./012345678%+%96:;?6AB6&C-.6L;7MNOP9:4356;?-ABCDEFGHI/JK图 6储层流体可动性影响因素Fig.6Influencing factors of reservoir fluid mobility4 问题与展望尽管对于储层内流体可动性的研究已经比较深入，并且形成了较为成熟的研究方法和技术体系。但是，目前国内外各油田对流体可动性的研究主要针对致密砂砾储层，而对其他类型储层的研究较少，相关研究方法虽然稳定但相对单一。各研究方法本身均存在一定的问题，不能完整且准确地对储层内流体可动性进行表征，比如，微观可视化模型所受的工艺限制、CO2驱替对材料的腐蚀性等。被广泛应用的核磁共振技术也存在转换系数的不确定性较强、顺磁性矿物的检测信号有误、超大孔隙的检测精度不高的问题103 104。总体而言，主要存在问题包括以下几方面：1）实验方法对岩芯具有破坏性，导致岩芯不能进行多次实验；2）实验结果分析受人为因素干扰大，容易造成误差；3）实验参数受样品限制，不能达到统一；4）受现有工艺水平限制，实验结果不够准确；5）受技术的原理限制，有效研究尺度与信息反映具有局限性；6）目前针对储层流体可动性的研究方法多以实验室方法为主，但实际情况并不能对研究区的所有储层全部进行无差别实验，因此，在应用