Question

孔隙类型及几种常用的孔隙度

Answer 1

1.孔隙类型

岩石的孔隙度与孔隙类型有关。按孔隙的大小可将孔隙分为三类：

（1）超毛细管孔隙：超毛细管孔隙的毛细管直径大于0.5mm，或者裂缝宽度大于0.25mm。在此类孔隙中，流体在重力的作用下可自由流动。岩石中的大裂缝、溶洞以及未胶结或胶结疏松的砂层孔隙多属于此类。

（2）毛细管孔隙：在此类孔隙中，由于毛细管的直径（或裂缝宽度）很小（毛细管直径介于0.5～0.0002mm之间，裂缝宽度在0.25～0.0001mm之间），无论是液体质点之间的距离还是液体与孔隙壁间的距离均小于分子引力的作用半径。因此，由于毛细管的作用，液体不能自由流动。一般砂岩的孔隙属于此类孔隙。

（3）微毛细管孔隙：毛细管的孔径小于0.0002mm，裂缝宽度小于0.0001mm。在此类孔隙中，分子间的引力很大。要使液体在孔隙中流动需要很高的压力梯度。在油层的条件下，大的压力梯度一般很难达到。泥页岩中的孔隙一般属于此种类型。

2.几种常用的孔隙度

从油田开发和地下水开采等方面来考虑，并不是所有的孔隙类型都具传导液体和气体的能力。例如，微毛细管孔隙和相互不连通的孔隙对于油气开发来讲不具有实际意义。为了区分孔隙对于传导流体的贡献，将岩石的孔隙度分为绝对孔隙度、有效孔隙度（连通孔隙度）和流动孔隙度。

（1）绝对孔隙度：岩石的绝对孔隙度是指总孔隙体积与岩石标本体积之比，即

岩石物理学基础

式中：φ_a为绝对孔隙度；V_a为岩石的总孔隙体积。

（2）有效孔隙度：在岩石中的孔隙中，有些孔隙是连通的，有些孔隙是封闭的。在连通的孔隙中，流体可以按渗流力学的规律进行运动。而在封闭孔隙中的流体不能参与渗流运动。有效孔隙度是指参与渗流的连通孔隙的孔隙度。令V_e代表岩石的有效孔隙的体积，则

岩石物理学基础

式中：φ_e为有效孔隙度；V_e为岩石的有效孔隙体积（岩石的有效孔隙体积是指在一定的压差下被流体饱和并参与渗流的连通孔隙的体积）。

（3）流动孔隙度：在岩石中，有些孔隙虽然彼此连通但未必能让流体通过。例如，由于孔隙的喉道半径极小，在通常的开采压差下难以使流体通过。因此，人们在上述孔隙度的基础之上又进一步划分出流动孔隙度。设流体能在其内流动的孔隙体积是V_ff，那么流动孔隙度的定义为

岩石物理学基础

式中：φ_ff为流动孔隙度；V_ff为流体能在其内流动的孔隙体积。

流动孔隙与有效孔隙不同，它既排除了死孔隙，又排除了那些为毛细管力所束缚的液体所占有的孔隙体积。此外还排除了岩石的颗粒表面上的液体薄膜的体积。随着地层中的压力梯度和孔隙中流体的物理-化学性质的变化（如黏度等），岩石的流动孔隙度要发生变化。因此，岩石的流动孔隙度在数值上是变化的。