高孔隙度、致密儲層中存在大量連通性好的短孔隙，其孔隙度和滲透率具有良好的相關性。由粉砂巖和極細砂巖組成的淺層層狀儲層分布在與頁巖的薄互層中(Rice和Shurr，1980)，淺層席狀儲層不適合準確的巖心分析(得到的結果與實際情況相差較大)。但是，粉筆可以用於巖心分析。圖5-3是美國丹佛盆地東部6口井的巖心孔隙度和滲透率的交會圖。這些數據表明，滲透率隨著孔隙率的降低而降低。
圖5-3美國丹福盆地東部6口井白堊系白堊系巖心孔隙度與滲透率的關系(根據Lockridge和Scholle，1978)。
在典型的低孔隙度儲層中，大多數孔隙是離散的，由許多彎曲的條狀或片狀毛細管連接，寬度小於1μm，連通性差。圖5-4是在近似殘余圍巖壓力下孔隙度和滲透率的交會圖，並對氣體逸出進行了Klinkenberg校正。然而，盡管進行了校正，但由於測量的是幹巖心，因此不能完全模擬油藏的實際情況。
(2)壓力敏感性
低孔隙度儲層最重要的壹個特點是，當施加在巖心上的應力增大時，滲透率會大大降低。在超壓條件下，巖心滲透率會降低2 ~ 10倍；滲透率越低，相應的下降越大(Jones和Owens，1980)。當外加應力為20.7 ~ 27.6 MPa時，滲透率下降幅度最大。
圖5-5顯示了Klinkenberg校正(Morrow等人，1984)後由應力引起的滲透率測量值。在該試驗中，施加到巖心上的極限應力(加壓)逐漸增加；然後釋放應力(卸壓)，測量是否有滯後效應。第壹次增壓後，低壓時滲透率降低；但在高壓(34.5MPa)下，第壹次和第二次增壓的滲透率基本相似。
圖5-4南5-4盆地上白堊統Mesaverde組砂巖孔隙度與滲透率的關系(根據Kukal和Simons，1985)。
圖5-5滲透率與上覆壓力的關系(根據Morrow et al .，1984)
圖5-6a顯示了美國碧昂斯盆地265，438+0.74 m深度處上白堊統Mesaverde地層儲集巖的應力敏感性。這些巖心樣本的原始最大埋深為3660米。作為對比，圖5-6b顯示了常規Mesaverde地層砂巖儲層的滲透率(也是從Pians盆地采集的)隨著圍壓的增加僅略有下降。巖心深度為1371m，僅略小於初始埋深。第壹次增壓實際上是第二次增壓，因為巖心處於地層壓力下。
圖5-6 Klinkenberg校正的圍壓對滲透率的影響圖(根據Morrow et al .，1984)。
Keighin和Sampath(1982)研究了致密儲層中天然氣的逸出(Klinkenberg的影響)。他們認為，應力敏感是由許多扁平或裂縫性孔隙閉合造成的，在有上覆壓力的實際油藏條件下不會出現毛管。研究人員推斷，當核心產生時，壓力降低，由於巖石膨脹，會出現許多這樣的裂縫和微裂縫，但並不是所有的裂縫都是由這樣的機制引起的。這個推論最好的證據就是Teufel(1983)進行的壓力研究。Teufel發表了致密巖心的膨脹實驗數據，他研究的巖心在生產30h後完全膨脹。Teufel推斷在變形恢復過程中會產生微裂紋，這些裂紋成排排列，其走向與最大水平應力方向成90°夾角(Teufel，1983)，原地壓力下的巖心具有近似均勻或壹致的滲透率。
為了證明這些假設和測量最大應力的方向，在50兆帕圍壓和未加壓的巖心上測量了壹系列聲波速度數據。圖5-7顯示了這些方向上的速度變化。最慢的速度出現在非承壓核心東北100處，這是核心最大膨脹造成的。這壹現象顯示了核心膨脹的最大方向以及最大應力方向。可以看出，聲波速度在各個方向都是減小的，所以核在各個方向都是膨脹的，但是由於最大應力的釋放，在這個方向上膨脹的更多。
圖5-7未加壓和50MPa圍壓下致密巖心方位超聲波速度圖(根據斯潘塞，1989)。
北東向100的速度降低是由應力釋放最大方向的核擴張引起的，核擴張時會形成人工微裂紋。
Brower和Morrow(1985)對井眼周圍聲波掃描測井的研究表明，在未加壓的巖心中存在許多片狀孔隙，但在34.5MPa的壓力下，這些片狀孔隙會消失或因為孔隙太小而無法被聲波掃描測井識別。斯潘塞(1985)註意到，在掃描電鏡下，人工擴展的微裂紋可以與天然裂紋區分開來，因為人工擴展裂紋的表面是彼此的鏡像，而天然微裂紋或毛細管不具備這壹特征(圖5-8)。掃描電鏡和薄片分析表明，膨脹裂紋通常發生在晶界處。壹般來說，人工裂縫(
圖5-8a顯示了人工裂縫及其相應的外觀，圖5-8b顯示了天然扁平或帶狀毛細管和孔隙。初始壓力(20.7 ~ 27.6 MPa)可以閉合大部分擴展裂紋，減小自然微裂紋的寬度。壹般來說，未加壓致密砂巖的平均孔隙度為5% ~ 10%，高於初始圍壓下的孔隙度。因此，原位孔隙度為9%的致密砂巖巖心取出後可能會發生膨脹，因此常規實驗分析測得的孔隙度可能為9.5%，0.5%的孔隙度增加是由微裂縫和孔隙膨脹引起的。值得註意的是，在許多情況下，圍壓高於地層條件下的實際壓力或殘余壓力，因為在計算殘余壓力時必須減去孔隙流體壓力。應力敏感性非常重要，因為當儲層壓力降低時，非常致密的砂巖的滲流速度可能會降低(Vairogs等人，1971)。
Morrow等人(1984)對富含碳酸鹽(11% ~ 40%)的致密砂巖巖心進行了酸化試驗。雖然只有少部分碳酸鹽巖溶解，但滲透率明顯增加，壓力敏感性也降低。該研究表明，在酸化富含碳酸鹽的砂巖後，如果能夠防止副產物的沈澱，則可以提高井的產量。
圖5-8致密砂巖巖心掃描電鏡照片(根據斯潘塞1989)
(3)毛細管壓力和氣體的相對滲透率
巖石的毛管壓力受孔喉入口(和毛管)大小和孔隙大小分布的影響。測量致密巖石毛細管壓力的方法有很多(Morrow等，1984):壓汞實驗、水蒸氣和烴類氣體的吸附-解吸等值線和高速離心法。在適度低潤濕相的飽和狀態下，低孔隙度儲層具有相對高到非常高的毛細管壓力。當水銀潤濕相飽和度為50%，高速離心(含水飽和度)時，毛細管壓力通常可能大於6.9MPa，說明巖石的孔隙吼和毛細管很小。在原位條件下，這種高毛細管壓力會導致中等含水飽和度(Sw)，通常為45% ~ 75%。在致密儲層和常規儲層中，高含水飽和度會削弱或阻止氣體的流動。
圖5-9顯示了三個不同含水飽和度的低孔隙度巖心的氣體相對滲透率，這些巖心是從懷俄明州的格林河盆地收集的。這些數據表明，當含水飽和度為50%時，不同深度巖心的原始氣體滲透率將降低到原始幹滲透率的12% ~ 21%。這些滲透率是在689kPa下測得的，壓力貫穿巖心與圍巖壓力不同。這些數據還表明，含水飽和度增加引起的滲透率降低與圍巖壓力無關。在較高的流體壓力下，相對滲透率曲線會稍微向右移動。可以看出，含水飽和度的任何增加都會明顯降低氣體的相對滲透率。