一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法
2023-05-14 00:15:56
一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法
【專利摘要】本發明公開了一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，包括：取實驗用巖心，洗油烘乾，測巖心孔隙度和氣測滲透率；配製實驗用模擬地層水，達到地層水礦化度；選取模擬地層水驅替速度，將巖心置於巖心夾持器中，加圍壓，用模擬地層水驅替巖心；根據巖心入口壓力和驅替速度計算水測滲透率，並測該圍壓下的核磁共振T2譜；逐漸升高圍壓，測不同圍壓下的核磁共振T2譜；不同圍壓下的核磁共振T2譜換算成孔喉半徑r；繪製不同圍壓下的孔喉半徑分布曲線圖，定量得出不同圍壓下的孔喉變化程度。該方法可實時在線測試，無所多次卸裝樣品，避免卸裝過程中圍壓變化對孔喉變化的影響；從而實現對應力敏感過程中孔喉變化程度定量評價。
【專利說明】一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣開發實驗【技術領域】，特別涉及一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法。
【背景技術】
[0002]油氣藏開發過程中，孔隙壓力不斷減小，而上覆巖石壓力沒有變化，導致有效應力增大，孔喉不斷減小，這一特徵在低滲透油氣藏表現的尤為明顯，明確應力敏感過程中孔喉的變化程度，對於減小應力敏感程度，採取相應措施，進而指導油田合理開發具有重要的參考價值。現有研究中，專利CN103528934A，一種測量超低滲巖石滲透率應力敏感性的互相關技術。CN202066847U，疏鬆砂巖儲層應力敏感模擬測試裝置及其專用巖心夾持器。CN102721636A，一種基於尺度模型確定裂縫性低滲儲層應力敏感性的方法。CN102011581A,應力敏感性地層鑽井堵漏模擬評價裝置。2002年第29卷第6期，成都理工學院學報，向陽等人在《緻密砂巖氣藏應力敏感的全模擬試驗研究》一文中利用高溫高壓全模擬全直徑緻密砂巖氣藏巖石降壓開採試驗數據揭示了緻密砂巖氣藏高速開採可對儲層造成滲透率損害。2007年第27卷第3期，天然氣工業，康毅力等人在《緻密砂巖微觀孔隙結構參數對有效應力變化的響應》一文中採用有效應力增加單面進汞測試技術分析緻密砂巖微觀孔隙結構特徵。2007年第28卷第4期，石油學報，於忠良等人在《緻密儲層應力敏感性及其對油田開發的影響》一文中對緻密儲層的滲透率及應力敏感性進行了實驗研究，建立了以原始儲層有效應力為有效應力起點的壓敏評價方法。2011年第32卷第3期，焦春豔等人在《超低滲透砂巖儲層應力敏感性實驗》一文中採用全自動巖心驅替系統，應用雙重有效應力理論對鄂爾多斯盆三疊系超低滲露頭全直徑巖心進行應力敏感性評價。2012年第19卷第2期，油氣地質與採收率，劉麗在《低滲透油藏啟動壓力梯度的應力敏感性實驗研究》一文中藉助室內巖心流動實驗，模擬再現地層壓力的下降過程，研究了低滲透油藏有效上覆壓力對巖石啟動壓力梯度的影響。2013年第40卷第2期，石油勘探與開發，趙倫等人在《異常高壓碳酸鹽巖油藏應力敏感實驗評價一以濱裏海盆地肯基亞克裂縫-孔隙型低滲透碳酸鹽巖油藏為例》一文中採取氣測法，先逐級增加人造巖心樣品圍壓，然後逐級降壓，穩定後測定每個壓力點的孔隙度和滲透率，分析巖心的應力敏感性。2013年第12卷第3期，巖石力學與工程學報，孫軍昌等人在《特低滲儲層不同滲流介質應力敏感特徵及其評價方法研究》一文中選取大慶油田外圍特低滲油藏及長慶油田某露頭儲層砂巖巖石進行不同滲流介質(氮氣、鹽水、煤油)滲透率應力性試驗，分析巖樣滲透率、孔喉變形、流體壓縮性及流固耦合作用機制等因素對應力敏感性的影響。
[0003]現有研究主要是通過應力敏感過程中滲透率的變化或結合壓汞、鑄體薄片、掃描電鏡等手段去分析應力敏感前後的孔喉變化，存在的主要問題是:滲透率只是微觀孔喉的宏觀反應，推測只能是定性評價；而應力敏感前後的壓汞、鑄體薄片、掃描電鏡分析並不是在相同的樣品上完成，所得結論有待商榷。而核磁共振能夠實現無損測試，可以在實驗過程中任何階段進行測試，能夠保證整個過程在相同樣品上完成，而且核磁共振T2譜與孔喉半徑存在一一對應關係，能夠實現定量評價。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，該方法通過實驗，可始終保持地層條件，實時在線測試，無所多次卸裝樣品，避免卸裝過程中圍壓變化對孔喉變化的影響；從而實現對應力敏感過程中孔喉變化程度定量評價，克服定性分析的不足。
[0005]本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。
[0006]一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，包括下述步驟:
[0007]步驟一、從全直徑巖心上鑽取直徑2.5cm、長度介於4_6cm的巖心,洗油烘乾,測巖心孔隙度和氣測滲透率；
[0008]步驟二、配製實驗用模擬地層水，達到地層水礦化度；
[0009]步驟三、根據巖心氣測滲透率大小選取模擬地層水驅替速度，將巖心置於巖心夾持器中，加圍壓至2MPa，用模擬地層水驅替巖心；
[0010]步驟四、驅替穩定後，記錄巖心入口壓力(一般穩定等待時間需2小時左右)，根據巖心入口壓力和驅替速度計算水測滲透率，並測該圍壓下的核磁共振T2譜；
[0011]步驟五、保持巖樣入口驅替速度不變，逐漸升高圍壓，重複步驟四，測不同圍壓下的核磁共振T2譜；
[0012]步驟六、根據下列公式將不同圍壓下的核磁共振T2譜換算成孔喉半徑；
[0013]
【權利要求】
1.一種定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，其特徵在於，包括下述步驟: 步驟一、從全直徑巖心上鑽取直徑2.5cm、長度介於4_6cm的巖心,洗油烘乾,測巖心孔隙度和氣測滲透率； 步驟二、配製實驗用模擬地層水，達到地層水礦化度； 步驟三、根據巖心氣測滲透率大小選取模擬地層水驅替速度，將巖心置於巖心夾持器中，加圍壓至2MPa，用模擬地層水驅替巖心； 步驟四、驅替穩定後，記錄巖心入口壓力，根據巖心入口壓力和驅替速度計算水測滲透率，並測該圍壓下的核磁共振T2譜； 步驟五、保持巖樣入口驅替速度不變，逐漸升高圍壓，重複步驟四，測不同圍壓下的核磁共振T2譜； 步驟六、根據下列公式將不同圍壓下的核磁共振T2譜換算成孔喉半徑r ；
2.根據權利要求1所述的定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，其特徵在於，所述地層水礦化度達到所取巖心所在油藏的地層水礦化度。
3.根據權利要求1所述的定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，其特徵在於，所述根據巖心氣測滲透率大小選取驅替速度滿足條件為小於發生速敏的臨界流速；所述速敏是為流體在巖心中流動時，因流體流動速度變化引起巖心中微粒運移、堵塞喉道，導致巖心滲透率下降的現象。
4.根據權利要求1所述的定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，其特徵在於，所述水驅穩定後等待時間需2-3小時。
5.根據權利要求1所述的定量評價應力敏感過程中孔喉變化程度的方法，其特徵在於，所述根據巖心入口壓力和水驅速度計算水測滲透率通過下式實現:
K = r, OxIx "χ 100/ AAP
式中:K為水測滲透率，10_3μ Hi2 ； Q為驅替速度，ml/s; L為巖心長度，cm ； μ為模擬地層水粘度，mPa.s ； A為巖心橫截面積，cm2 ； Λ P為巖心入口壓力，MPa。
【文檔編號】G01N24/08GK103926267SQ201410174667
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】高輝, 王雅楠, 蔡文斌, 高永利, 張榮軍 申請人:西安石油大學