通过再沉积实验研究孔隙大小对泥岩渗透率的影响

摘要

在特定孔隙度下，当泥岩的黏土（〈2tim）含量kk57％降至36％时，其渗透率会增大一个数量级。垂向渗透率的这种增大来自通过三种机理所形成的双孔隙度系统：（1）粉砂桥接作用保存了大孔隙喉道，（2）应力桥抑制了黏土颗粒的排列，（3）应力桥内局部黏土颗粒的压缩改变了孔喉大小分布。再沉积的黏土一粉砂混合物的单向固结作用实验，说明了在埋藏过程中渗透率是如何作为黏土组分的函数而变化的。背散射电子显微镜图像表明，粉砂质混合物与含黏土较多的混合物相比，有较大的孔隙喉道和较少的已排列黏土颗粒。我们用一个几何平均模型描述了黏土一粉砂混合物的渗透率。我们的方法为作为黏土组分和孔隙度的函数来模拟泥岩的渗透率提供了一个很有发展前景的框架。埋藏期间渗透率和固结作用的演化情形，会影响地下泥岩封存二氧化碳和油气的能力、泥岩作为储气层的特性以及泥岩形成超压的条件。双孔隙度系统具有根本不同的瞬变流动和溶质运移特性。