一種裂縫性儲層物理模擬方法與流程
2023-10-20 05:47:47
本發明涉及一種裂縫性儲層物理模擬方法，屬於油氣田開發領域所用的實驗方法領域。
背景技術：
裂縫性儲層是指天然存在的裂縫對儲層內流體的流動具有重要影響的儲層。作為一種特殊的儲集類型，它與孔隙性儲層相比具有其獨有的複雜性，即具雙重介質的結構，最常見的特徵是孔隙度低，滲透率高，非均質強，開採難度大。同時隨著緻密油氣、頁巖油氣的開發，大量壓裂增產措施的實施，導致儲層中裂縫大量分布。
室內物理模擬實驗是評價油藏開發特徵的重要手段。對於裂縫性儲層，鑽井取心過程中鑽遇裂縫的機率較低，同時在含有裂縫的巖心中進行巖心鑽切加工難度很大，無法獲取適合室內物理模擬實驗尺寸要求的含裂縫巖心。同時在開展物理模擬過程中，定量研究裂縫和基質中原油各自的動用情況一直是室內研究的難題，無法為裂縫性儲層的開發提供有力的數據支持。
目前裂縫性儲層物理模擬實驗主要採用兩種方法：①利用微觀光刻模型模擬裂縫和基質中原油的開發過程。該方法的主要問題是微觀光刻模型採用玻璃介質模擬儲層巖心，但玻璃在潤溼性、表面結構等方面與真實儲層巖心差距較大，無法真實模擬儲層開發特徵。②採用大模型開展實驗。樣品主要是人工填砂模型或天然露頭巖心，與真實儲層巖心性質存在差距，同時該方法受飽和度探針放置密度的限制，定量研究裂縫與基質中原油各自的動用情況誤差較大，因此以上兩種物理模擬實驗方法不能完全滿足裂縫性儲層研究的要求。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種裂縫性儲層物理模擬方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種裂縫性儲層物理模擬方法，包括以下步驟：
步驟(1)，選取油藏有代表性的巖心，將巖心烘乾、抽真空，然後在地層條件下飽和油，進行核磁共振T2譜測試；
步驟(2)，對巖心進行洗油處理後，施加剪切力，形成裂縫；優選地，形成的裂縫模擬天然構造作用或人工壓裂作用形成的裂縫，進一步優選地，所述裂縫面比剖切加工的裂縫面更為粗糙和不平整；步驟(2)形成的裂縫在巖心實驗過程中，巖心受夾持器環壓的作用下更容易閉合。
步驟(3)，根據真實儲層物理性質在步驟(2)形成的裂縫中添加非金屬支撐物，獲得裂縫巖心；製作含裂縫巖心時採用支撐物質為非金屬材料，主要是避免核磁共振測試中對信號產生幹擾。
步驟(4)，將步驟(3)製作的裂縫巖心烘乾，抽真空，並在地層條件下飽和油，進行核磁共振T2譜測試；
步驟(5)，對步驟(1)和步驟(4)獲得的兩個核磁共振T2譜進行對比，其中，T2譜圖中橫軸為弛豫時間，優選地，對比方法包括：以基質巖心信號的最大弛豫時間為界限，大於該弛豫時間的原油信號是含裂縫巖心中裂縫內原油的信號，小於該弛豫時間的原油信號是含裂縫巖心中基質內原油的信號；
步驟(6)，進行驅替實驗，通過核磁共振測試得到不同驅替實驗過程中的T2譜，進而定量分析裂縫和基質中原油各自的動用情況。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
本發明如上所述一種裂縫性儲層物理模擬方法，進一步，所述施加剪切 力是通過臺虎鉗或劈拉儀進行。
本發明如上所述一種裂縫性儲層物理模擬方法，其中，滿足以下條件的物質即可作為本發明的非金屬支撐物：(1)具有一定的硬度，可以起到支撐作用，(2)對核磁信號沒有幹擾。優選地，所述非金屬支撐物為紗網、陶粒或纖維。
本發明的有益效果是：本發明製作裂縫的方法及採用核磁共振測試方法定量區分裂縫與基質中原油，能夠真實反映裂縫性儲層性質，定量研究不同開發方式下裂縫和基質中原油各自的動用情況，為裂縫性儲層的開發提供有力的數據支持。
附圖說明
圖1是含裂縫巖心與基質巖心核磁共振測試T2譜圖。圖中橫坐標為弛豫時間，縱坐標為信號幅度，實線代表含裂縫巖心T2譜圖，虛線代表基質巖心T2譜圖，虛線對應的橫坐標最大弛豫時間為裂縫和基質的分界點。在含裂縫巖心T2譜圖中，陰影部分代表大於該弛豫時間的信號，即為裂縫中原油信號，小於該弛豫時間的信號為基質中原油信號。
圖2是含裂縫巖心原始飽和油和0.4MPa壓差下CO2驅油後的核磁共振T2譜圖。實線代表含裂縫巖心原始飽和油T2譜圖，虛線代表0.4MPa壓差下CO2驅油後T2譜圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
根據本發明的一種具體實施方式，裂縫性儲層物理模擬方法包括以下步驟：
步驟(1)，選取油藏有代表性的巖心，將巖心烘乾、抽真空，具體抽 真空的方法包括：將巖心至於巖心夾持器中，巖心夾持器施加一定圍壓，通常為2MPa，不同夾持器有所不同，關閉夾持器一端，另一端接真空泵抽真空，真空度4Pa以下，然後在地層條件下飽和油，抽真空後利用注入泵將油注入至巖心夾持器的巖心中飽和，注入壓力根據實驗條件選擇，通常圍壓始終高於注入壓力2MPa，不同夾持器有所不同，採用核磁共振T2譜測試；
步驟(2)，對巖心進行洗油處理後，通過臺虎鉗或劈拉儀對巖心施加剪切力，形成裂縫，所述裂縫面比剖切加工的裂縫面更為粗糙和不平整；
步驟(3)，根據真實儲層物理性質在步驟(2)形成的裂縫中添加紗網、陶粒或纖維等非金屬支撐物，獲得裂縫巖心；
步驟(4)，然後將步驟(3)製作的裂縫巖心烘乾，抽真空，並在地層條件下飽和油，進行核磁共振T2譜測試；
步驟(5)，對步驟(1)和步驟(4)獲得的兩個核磁共振T2譜進行對比，T2譜圖中橫軸為弛豫時間，以基質巖心信號的最大弛豫時間為界限，大於該弛豫時間的原油信號是含裂縫巖心中裂縫內原油的信號，小於該弛豫時間的原油信號是含裂縫巖心中基質內原油的信號；
步驟(6)，進行驅替實驗，核磁共振測試得到不同驅替實驗過程中的T2譜，進而定量分析裂縫和基質中原油各自的動用情況。
實施例1
首先將緻密砂巖巖心烘乾，抽真空，然後在地層條件下飽和油，進行核磁共振T2譜測試；對巖心進行洗油處理，利用臺虎鉗對巖心施加剪切力，並採用陶粒作為支撐材料，製成含裂縫巖心；對巖心再次抽真空，並在地層條件下飽和油，進行核磁共振T2譜測試；通過兩個T2譜圖對比，確定區分裂縫與基質中原油的信號的弛豫時間為220ms，如圖1所示；利用該巖心開展CO2驅油實驗，壓差0.4MPa，實驗結果如圖2所示，對CO2驅油前後裂縫和基質中原油進行計算，得出裂縫中驅油效率為92.1％，基質中驅油效率 14.6％。所述驅油效率的計算方法為本領域常規計算方法。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。