一種測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法
2024-01-20 19:44:15 2
一種測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法
【專利摘要】一種測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法。主要為了解決現有實驗室內採用的測試方法不能獲得精準完全的標準關係曲線的問題。其特徵在於：選取小巖心在只飽和水的前提下進行不同油與驅替介質比例的注入實驗，測試電阻值，計算含油飽和度，得到電阻-含油飽和度標準關係曲線的中段和尾段數據；用驅替介質對飽和油的巖心進行極限驅油實驗，得到了超低含油飽和度的數據，將以上數據與巖心在飽和油的前提下進行穩態法測試所得到的數據進行擬合從而得到電阻-含油飽和度關係曲線。利用本發明所得到的標準關係曲線更加接近驅替實驗與礦場實際情況，得到的標準關係曲線應用於後續的驅替實驗中能夠更加準確的得到實際的飽和度場分布情況。
【專利說明】一種測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用於油氣田開發提高石油採收率【技術領域】中的方法，具體的說是涉及到一種在室內通過實驗獲取電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法。
【背景技術】
[0002]油藏室內物理模擬是在模擬儲層上按照開發方案進行開發開採，也就是按照設計的驅替方案進行驅替實驗，即進行水驅、聚合物驅或化學驅，在驅替的過程中需要了解模擬儲層(巖心)中的含油飽和度分布情況，電極法是非常有效的方法之一，電極法是在巖心不同位置布設成對的測試電極，通過測試裝置測定出巖心在驅替過程中各對電極兩腳之間的電阻值，因為不同的電阻值能夠體現出不同的含油飽和度，電阻與含油飽和度怎樣對應的就需要提前在另外的標定巖心樣品中測定出電阻-含油飽和度對應的標準關係曲線，測定出的標準關係曲線就可以反用在驅替實驗中給出含油飽和度的分布了。只有標準關係曲線測試的準確了，在實際驅替時得到的各點的飽和度分布圖才能準確，才能更好的了解巖心中飽和度場的變化情況，為實際油藏的開採提供有力保證。所以說測全測準標準關係曲線異常重要。目前礦場試驗的測試方法很多，但是鑑於室內巖心尺寸較小，礦場試驗方法能夠直接運用到室內的很少，室內實驗目前較為常見的測試方法為電極法，因為該種方法只與驅替介質中的離子含量有關。電極法測試含油飽和度的關鍵是在室內驅替實驗之前要得到驅替介質的電阻-含油飽和度的關係曲線。通過廣泛查閱文獻表明目前的測試方法均為使用均質巖心在飽和油的前提下進行穩態法測試，即通過向巖心入口端按不同比例注入油與水(或其他驅替介質)，待稱重巖心的天平質量顯示不變時說明巖心中達到了穩定的含油飽和度，此時測試電阻值。通過這種方法期望得到不同的含油飽和度時的電阻值。但在實際測試時這種方法出現了以下兩個問題:1、高含油飽和度測試出的數據不準:具體情況是在高含油飽和度(超過60%)時測試的電阻為無窮大，這與實際驅替過程不符，因為實際驅替實驗中電阻監測表明:在飽和油的巖心上做驅替實驗，當水驅或化學驅剛剛通過測試電極時電阻即從無窮大變為低於4000千歐，此時從巖心出口端採集的油水樣可知此時巖心中的含油飽和度依然接近原始含油飽和度，這點說明常規的飽和油測試方法中得到的數據和實際驅替不一致，無法用於後續的驅替實驗。2、得不到低於殘餘油飽和度的測試數據，使得得到的標準關係曲線在實際應用於後續的驅替實驗時缺失數據。飽和油穩態測試方法得不到低於殘餘油飽和度時的電阻數據，從而無法應用於後續的實際驅替實驗。因為實際驅替時尤其是注入端或近井地帶高水洗，所以含油飽和度會低於平均的殘餘油飽和度。
【發明內容】
[0003]為了解決【背景技術】中所提到的技術問題，本發明提供一種在實驗室內測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的新方法，利用該方法所得到的電阻-含油飽和度標準關係曲線更加接近驅替實驗與礦場實際情況，得到的標準關係曲線應用於後續的驅替實驗中能夠更加準確的得到實際的飽和度場的分布情況。[0004]本發明的技術方案是:給一種測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法，該方法由如下步驟組成:
(1)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將小巖心作為I號標定
U-1 Λ
石;L.、；
(2)、將步驟(I)中的I號標定巖心在依次抽空、飽和水和飽和油後，在實驗要求的溫度與條件下，置於天平上稱重，而後用驅替泵恆速將油和驅替介質依次按照1:9、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8的注入比例注入，每個注入比例下，待稱重天平質量不變時，通過質量變化計算出此時的含油飽和度，並測定電阻值，得到一組含油飽和度與電阻的對應數據，共得到9個對應數據，將含油飽和度在21%?60%之間的數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的數據點採用；
(3)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為2號標定巖心;
(4)將步驟(3)中的2號標定巖心在抽空、飽和水後，在不飽和油以及實驗要求的溫度與條件下，置於天平上稱重後，用驅替泵恆速將油和驅替介質依次按照1:19、2:18,6:14,5:15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1的注入比例注入，每個注入比例下，待稱重天平質量不變時，通過質量變化計算出此時的含油飽和度，並測定電阻值，得到11個含油飽和度在18%?78%之間的對應數據；如果前述11個數據點與步驟(2)中得到的數據點不重合，則前述11個數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的中段和尾段數據點而全部採用；
(5)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將小巖心作為3號標定
U-1 Λ
石;L.、；
(6)將步驟(5)中的3號標定巖心在抽空、飽和水、飽和油後，使用驅替介質進行極限驅替實驗，從巖心出口端採集到的階段平均含油飽和度低於20%的時刻開始，記錄電阻值，得到累計注入10倍巖心孔隙體積驅替介質的電阻值，按照極限驅油法得到含油飽和度在5%?18%之間的3至5個含油飽和度與電阻的對應數據，將此數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的初始段數據點而採用；
(7)、將步驟(I)至步驟(6)中所得到的一系列數據點，以電阻值為橫坐標，含油飽和度為縱坐標，畫在普通的坐標系下；之後，採用分段擬合的方法，把這些點數據點擬合為3段趨勢線，按照橫坐標從小到大的順序將這些數據點分成初始段、中間段、尾段三段，每段的數據點個數不限，根據實際驅替特徵，初始段用指數函數擬合，中段和尾段用線性擬合公式；
(8)步驟(7)中所獲得的初始段、中間段、尾段三段趨勢線如果擬合精度均高於94%時予以採用，從而得到了電阻-含油飽和度標準關係曲線。
[0005]本發明具有如下有益效果:油田措施大規模推廣依託礦場試驗，礦場試驗依託室內實驗的有力指導，室內實驗的準確性影響著後續的決策，本
【發明內容】
有效地解決了電阻-含油飽和度標準關係曲線的準確性與全面性問題，有著不同尋常的有益效果。本
【發明內容】
有效地克服了原有飽和油穩態法測定電阻-含油飽和度標準關係曲線的兩個缺點，即高含油飽和度測試不準與超低含油飽和度測不出來的兩個問題，使得得到的電阻-含油飽和度標準關係曲線更加接近驅替實驗與礦場實際情況，得到的標準關係曲線應用於後續的驅替實驗中能夠更加準確的得到實際的飽和度場的分布情況，從而得到更加準確的飽和度分布場，從而能夠更加清晰的認識油層中飽和度場的分布與變化，對實際礦場試驗有更好的指導意義。
[0006]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是實施例1中得到的水驅電阻-含油飽和度散點圖。
[0007]圖2是實施例1中得到的初始段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0008]圖3是實施例1中得到的中段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0009]圖4是實施例1中得到的後段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0010]圖5是實施例1中得到的擬合後的初始段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0011]圖6是實施例1中得到的擬合後的中間區域電阻-含油飽和度標準曲線。
[0012]圖7是實施例1中得到的擬合後的後段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0013]圖8是實施例2中得到的聚合物驅電阻-含油飽和度散點圖。
[0014]圖9實施例2中得到的初始電阻-含油飽和度標準曲線。
[0015]圖10是實施例2中得到的中段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0016]圖11是實施例2中得到的後段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0017]圖12是實施例2中得到的擬合後的初始段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0018]圖13是實施例2中得到的擬合後的中間段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0019]圖14是實施例2中得到的擬合後的後段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0020]圖15是實施例3中得到的二元驅電阻-含油飽和度散點圖。
[0021]圖16是實施例3中得到的初始段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0022]圖17是實施例3中得到的中段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0023]圖18是實施例3中得到的後段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0024]圖19是實施例3中得到的擬合後的初始段電阻-含油飽和度標準關係曲線。
[0025]圖20是實施例3中得到的擬合後的中間段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0026]圖21是實施例3中得到的擬合後的後段電阻-含油飽和度標準曲線。
[0027]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發明作進一步說明:
首先分析現有技術中，應用只飽和油測試的穩態法而得的測試曲線之所以會存在缺陷的原因:
巖心在飽和油的前提下按照不同油水比例注入油與水，無論以何種比例注入，該種方法得到的含油飽和度在理論上一定會大於水驅(或化學驅)的殘餘油飽和度。取極限情況分析可知:該種方法測定的含油飽和度範圍為單獨水驅的殘餘油飽和度< 實測含油飽和度<原始含油飽和度。在飽和油的前提下，油水以高比例注入時，巖心中的水多以束縛水形式存在，流動性變差，導致離子連通性變差，油佔據了主流通道，成為電極腳間主流網絡，使得測得的電阻值很大。而實際驅替時在原始含油飽和度的情況下，一旦有水流通過，飽和度下降很小時就會測出不是無窮大的電阻值，因為水驅過後水成為主流網絡，導致離子連通顯示了非無窮大的測試值。
[0028]為了解決以上這些問題，本發明創造性的提出了一種新方法，即分別在飽和油的情況下進行測試，而且進行了飽和水穩態法測試，並在極限驅油(水驅或化學驅)時得到端點值，可以有效地改善常規飽和油穩態法測試中出現的問題。
[0029]下面給出本發明的具體步驟:
(1)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為I號標定巖心;
(2)、將步驟(I)中的I號標定巖心在依次抽空、飽和水和飽和油後，在實驗要求的溫度與條件下，置於天平上稱重，而後用驅替泵恆速將油和驅替介質依次按照1:9、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8的注入比例注入，每個注入比例下，待稱重天平質量不變時，通過質量變化計算出此時的含油飽和度，並測定電阻值，得到一組含油飽和度與電阻的對應數據，共得到9個對應數據，將含油飽和度在21%?60%之間的數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的數據點採用；
(3)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為2號標定巖心;
(4)將步驟(3)中的2號標定巖心在抽空、飽和水後，在不飽和油以及實驗要求的溫度與條件下，置於天平上稱重後，用驅替泵恆速將油和驅替介質依次按照1:19、2:18、6:14、5:15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1的注入比例注入，每個注入比例下，待稱重天平質量不變時，通過質量變化計算出此時的含油飽和度，並測定電阻值，得到11個含油飽和度在18%?78%之間的對應數據；如果前述11個數據點與步驟(2)中得到的數據點不重合，則前述11個數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的中段和尾段數據點而全部採用；
(5)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為3號標定巖心;
(6)將步驟(5)中的3號標定巖心在抽空、飽和水、飽和油後，使用驅替介質進行極限驅替實驗，從巖心出口端採集到的階段平均含油飽和度低於20%的時刻開始，記錄電阻值，得到累計注入10倍巖心孔隙體積驅替介質的電阻值，按照極限驅油法得到含油飽和度在5%?18%之間的3至5個含油飽和度的對應數據，將此數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的初始段數據點而採用；
(7)、將步驟(I)至步驟(6)中所得到的一系列數據點，以電阻值為橫坐標，含油飽和度為縱坐標，畫在普通的坐標系下；之後，採用分段擬合的方法，把這些點數據點擬合為3段趨勢線，按照橫坐標從小到大的順序將這些數據點分成初始段、中間段、尾段三段，每段的數據點個數不限，根據實際驅替特徵，初始段用指數函數擬合，中段和尾段用線性擬合公式；
(8)步驟(7)中所獲得的初始段、中間段、尾段三段趨勢線如果擬合精度均高於94%時予以採用，從而得到了電阻-含油飽和度標準關係曲線。
[0030]下面給出應用本發明進行實驗的幾個實施例。
[0031]首先，介紹在實施過程中，所完成的各部分內容的具體步驟:
關於飽和油穩態法具體實驗過程如下:①、配製模擬地層水、模擬油、測試水與油的密度小巖心抽空，飽和地層水後稱重恆溫下飽和油達到原始含油飽和度恆溫恆速的條件下，從巖心入口端按不同比例注入油和驅替介質，油和驅替介質的注入比例依次取9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9 ;直至在驅替過程中巖心重量不再變化，測試電阻值計算巖心中的含油飽和度。
[0032]含油飽和度的計算
【權利要求】
1.一種測試電阻-含油飽和度標準關係曲線的方法，該方法由如下步驟組成: (1)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為I號標定巖心; (2)、將步驟(I)中的I號標定巖心在依次抽空、飽和水和飽和油後，在實驗要求的溫度與條件下，置於天平上稱重，而後用驅替泵恆速將油和驅替介質依次按照1:9、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8的注入比例注入，每個注入比例下，待稱重天平質量不變時，通過質量變化計算出此時的含油飽和度，並測定電阻值，得到一組含油飽和度與電阻的對應數據，共得到9個對應數據，將含油飽和度在21%?60%之間的數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的數據點採用； (3)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為2號標定巖心; (4)將步驟(3)中的2號標定巖心在抽空、飽和水後，在不飽和油以及實驗要求的溫度與條件下，置於天平上稱重後，用驅替泵恆速將油和驅替介質依次按照1:19、2:18、6:14、5:15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1的注入比例注入，每個注入比例下，待稱重天平質量不變時，通過質量變化計算出此時的含油飽和度，並測定電阻值，得到11個含油飽和度在18%?78%之間的對應數據；如果前述11個數據點與步驟(2)中得到的數據點不重合，則前述11個數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的中段和尾段數據點而全部採用； (5)、在一塊長、寬、高均在2?3cm之間的小巖心上布設電極,將此小巖心作為3號標定巖心; (6)將步驟(5)中的3號標定巖心在抽空、飽和水、飽和油後，使用驅替介質進行極限驅替實驗，從巖心出口端採集到的階段平均含油飽和度低於20%的時刻開始，記錄電阻值，得到累計注入10倍巖心孔隙體積驅替介質的電阻值，按照極限驅油法得到含油飽和度在5%?18%之間的3至5個含油飽和度的對應數據，將此數據點作為待測的電阻-含油飽和度標準關係曲線的初始段數據點而採用； (7)、將步驟(I)至步驟(6)中所得到的一系列數據點，以電阻值為橫坐標，含油飽和度為縱坐標，畫在普通的坐標系下；之後，採用分段擬合的方法，把這些點數據點擬合為3段趨勢線，按照橫坐標從小到大的順序將這些數據點分成初始段、中間段、尾段三段，每段的數據點個數不限，根據實際驅替特徵，初始段用指數函數擬合，中段和尾段用線性擬合公式； (8)步驟(7)中所獲得的初始段、中間段、尾段三段趨勢線如果擬合精度均高於94%時予以採用，從而得到了電阻-含油飽和度標準關係曲線。
【文檔編號】G01N5/00GK103558109SQ201310516104
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】皮彥夫, 劉麗, 楊二龍, 宋考平, 劉英傑, 李泉志 申請人:東北石油大學