恒速压汞实验原理

美国地质学家Soeder指出，所谓低渗透油藏，不仅指其渗透率低，而且是因为其有独特的微观孔隙结构。微观孔隙结构的特征是造成孔隙度、渗透率等高低的本质原因，微观孔隙结构往往是宏观上决定油藏产能和开发效果的重要因素，研究储层的孔隙结构特征对认清微观本质以及宏观的开发效果都有重要的意义。恒速压汞能够将喉道 (pore throat)与孔隙 (pore body)分开，能够分别给出岩样内部的喉道发育特征、孔隙发育特征以及孔喉半径比的发育特征等参数，是目前用于岩石微观孔隙结构特征分析的先进技术。

恒速压汞的实验原理简述如下：恒速压汞以非常低的速度进汞，其进汞速度为0.000001mL/s，如此低的进汞速度保证了准静态进汞过程的发生。在此过程中，界面张力与接触角保持不变；进汞前缘所经历的每一个孔隙形状的变化，都会引起弯月面形状的改变，从而引起系统毛细管压力的改变。其过程如图3.2 所示，其中，(a)图为孔隙群落以及汞前缘突破每个结构的示意图，(b)图为相应的压力变化。图3.2 中，当进汞前缘进入到主喉道 1 时，压力逐渐上升，突破后，压力突然下降，如 (b)图中第一个压力降落O (1)；之后汞将逐渐将这第一个孔室填满并进入下一个次级喉道，产生第二个次级压力降落O (2)；以后渐次将主喉道所控制的所有次级孔室填满，直至压力上升到主喉道处的压力值，成为一个完整的孔隙单元。主喉道半径由突破点的压力确定，孔隙的大小由进汞体积确定。这样，喉道的大小以及数量在进汞压力曲线上得到明确的反映。

图3.2 恒速压汞孔隙群落和压力变化示意图

从图3.2可以看出：流体进入岩心喉道首先是进入大喉道 (进入压力低)，然后依次进入小喉道 (压力高)，即孔隙，流体进入孔隙后压力突然释放，每一个O点都代表一次压力变化，也就是代表一个喉道的变化。