一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种计算岩心起始充注压力的实验方法，其包括：选取岩心；对岩心进行预处理，以使岩心的含水状态与待开发地层的储集层的含水状态相同；将岩心放置于岩心夹持器中；通过岩心夹持器的第一进口端对岩心施加大小与岩心在待开发地层的地层状态下承受的上覆岩层压力相同的围压；在预定基准压力的基础上按照预定规则增加后得到当前充注压力；用高压气源按照当前充注压力向岩心内充注气体直至岩心内气水达到平衡的状态，测量出口端的压力；当出口端的压力与第二进口端的压力相同时，根据出口端的压力得出起始充注压力，起始充注压力为岩心能进行驱替的压力；实现了本发明专利技术能提供准确预测气藏储量的一种预测气藏储量的实验方法的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油天然气开采领域，尤其涉及一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置。
技术介绍
天然气是宝贵的能源和化工原料，在国民经济中发挥着重要的作用，通常被人们誉为工业的血液。但天然气埋藏于地下，通常经过勘探开发找到并开采到地面上来才可被利用。通过勘探开发可以找到地下聚集了天然气的气藏，从而可以对该气藏进行开发利用。气藏不是孤立的存在的，必然与烃源层、储集层、盖层三者之间相互联系，常常有油气生成和油气聚集条件相同或相似的数个油气藏共存。烃源层为能产生天然气的地层。能够储存天然气的地层称为储集层。紧盖着储集层，阻止油气逸散的地层称为盖层。油气由烃源层生成后，只有及时的排出，聚集起来形成气藏，才能成为可以利用的资源。天然气生成后在各种天然因素的作用下发生移动，从烃源层向储集层运移，从一储集层向另一储集层运移称为天燃气的运移。天然气运移的结果之一使分散的油气在储集层的适当位置富集起来形成气藏。而气藏成藏过程又可分为3个阶段：第一，能量积累阶段，即充注前期。油气运移进入圈闭的过程称作油气充注。圈闭指能够阻止油气继续运移，适合于油气聚集的场所。圈闭由储集层、盖层和遮挡物三个基本要素组成。该充注前期阶段为注汽的初始阶段，此时的天然气无法储集层的孔隙内，只有当注入量达到一定程度，充注能量积累到足以突破毛细管阻力作用是，天然气才开始充注。第二，成藏充注主阶段，即充注期。在此阶段，由于气体的膨胀力排驱孔隙水的作用，天然气在储集层的孔隙内上移，而孔隙内的地层水被排出。最终天然气储存在储集层中。第三，气藏保存阶段，即充注后期。游离相的天然气直接从出水孔喷出，但并不出，最终使整个储集层形成稳定的天然气聚集。研究气藏的成藏过程，从而为寻找气藏提供依据是气藏勘探开发的一种方法。该方法可以得到某类地层中的储集层的起始充注压力，通过将该起始充注压力与地层气藏实际成藏时的原始地层压力相比较，从而可以预测该类地层中的是否储存有天然气。现有技术中虽然存在研究储集层的起始充注压力的理论方法，但是这些理论方法主要是基于理论探讨，该理论探讨没有综合再现气藏成藏与开发过程中的各种因素，例如将成藏过程中储集层的不同的渗透率和含水量的岩心综合起来，因此计算出储集层的起始充注压力还不能真实反映气藏的成藏过程，这与使用物理的方法再现气藏成藏与开发的过程而得到的起始充注压力相比还不够准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能准确计算岩心的起始充注压力的一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种计算岩心起始充注压力的实验方法，其包括：选取岩心，其中所述岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构与待开发地层的储集层的岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构相同；对所述岩心进行预处理，以使所述岩心的含水状态与待开发地层的储集层的含水状态相同；将所述岩心放置于岩心夹持器中，其中所述岩心夹持器具有第一进口端、第二进口端和出口端，所述第一进口端能用于对所述岩心进行加围压，所述第二进口端能用于对所述岩心进行充注气体，所述出口端能用于充注时密封所述岩心和充注完成时释放所述岩心内的气体；通过所述岩心夹持器的所述第一进口端对所述岩心施加大小与所述岩心在待开发地层的地层状态下承受的上覆岩层压力相同的围压；在预定基准压力的基础上按照预定规则增加后得到当前充注压力；用高压气源按照所述当前充注压力向所述岩心内充注气体直至所述岩心内气水达到平衡的状态，测量所述出口端的压力；当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力相同时，根据所述出口端的压力得出起始充注压力，所述起始充注压力为所述岩心能进行驱替的压力。优选地，所述方法还包括：当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力不同时，重复前述在预定基准压力的基础上按照预定规则得到当前充注压力以及测量所述出口端压力的步骤。优选地，所述预定基准压力为一个定值，所述预定规则包括一个预定运算函数，使得当所述前充注压力每次在所述预定基准压力基础上累计增加。优选地，所述预定基准压力为前一次充注过程中的当前充注压力，所述预定规则包括在所述预定基础压力基础上增加一个固定的压力值。优选地，所述预定基准压力为从0开始的压力。优选地，所述预处理包括：烘干、抽空和饱和地层水；所述烘干为将岩心置于100°的烘箱中，恒温烘干8小时；所述抽空为将岩心置于真空干燥器中，当真空度达到133.3Pa时，抽空2至8小时，对渗透率低于1*10-3μm2的样品，抽空时间需18至24小时，然后在烘箱中恒温烘干8小时；所述饱和地层水为将地层水引入真空干燥器中，抽空1小时，然后在常压下浸泡4小时以上。优选地，所述高压气源为使用增压设备将气体的压力增加到所述当前充注压力后，通过管线储存到高压气源容器中。优选地，所述岩心内气水达到平衡的状态指所述第二进口端与所述出口端的压力保持不变的状态。优选地，所述起始充注压力为所述出口端的压力升高时所对应的当前充注压力，所述出口端的压力升高时，所述出口端有水流出，此时所述充注气体能进入岩心孔隙中驱替岩心孔隙内的水。优选地，其包括：释放所述岩心孔隙内的气体；计算所述岩心的含气饱和度。优选地，其包括：计算所述岩心的累计气流量；计算所述岩心的总累计气流量；计算所述岩心的累计气流量与总累计气流量的比值。利用上述的计算岩心起始充注压力的实验方法的实验装置，其包括：具有第一进口端、第二进口端和出口端的岩心夹持器，所述岩心夹持器用于容纳岩心；注射泵，所述注射泵与所述岩心夹持器的所述第一进口端相连接，所述注射泵具有能对所述岩心夹持器进行加压的第一工作状态和能维持所述岩心夹持器处于预定压力环境的第二工作状态；高压气源容器，所述高压气源容器与所述岩心夹持器的所述第二进口端相连接，所述高压气源容器具有能对所述岩心夹持器的岩心夹持器进行充注的第三工作状态和能停止对所述岩心夹持器进行充注的第四工作状态；当所述高压气源容器处于所述第三工作状态时，所述注射泵处于所述第二工作状态；第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述岩心夹持器的出口端相连接。本专利技术提供的一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置的有益效果是：首先本专利技术通过选取岩心，其中岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构与待开发地层的储集层的岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构相同，并对岩心进行预处理，以使岩心的含水状态与待开发地层的储集层的含水状态相同，以使得该实验能模拟待开发地层的储集层的实际情况：岩心与待开发地层的储集层的含水状态相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于，其包括：选取岩心，其中所述岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构与待开发地层的储集层的岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构相同；对所述岩心进行预处理，以使所述岩心的含水状态与待开发地层的储集层的含水状态相同；将所述岩心放置于岩心夹持器中，其中所述岩心夹持器具有第一进口端、第二进口端和出口端，所述第一进口端能用于对所述岩心进行加围压，所述第二进口端能用于对所述岩心进行充注气体，所述出口端能用于充注时密封所述岩心和充注完成时释放所述岩心内的气体；通过所述岩心夹持器的所述第一进口端对所述岩心施加大小与所述岩心在待开发地层的地层状态下承受的上覆岩层压力相同的围压；在预定基准压力的基础上按照预定规则增加后得到当前充注压力；用高压气源按照所述当前充注压力向所述岩心内充注气体直至所述岩心内气水达到平衡的状态，测量所述出口端的压力；当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力相同时，根据所述出口端的压力得出起始充注压力，所述起始充注压力为所述岩心能进行驱替的压力。

【技术特征摘要】
1.一种计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于，其包括：
选取岩心，其中所述岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构与待开发地层的储集层的
岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构相同；
对所述岩心进行预处理，以使所述岩心的含水状态与待开发地层的储集层的含水
状态相同；
将所述岩心放置于岩心夹持器中，其中所述岩心夹持器具有第一进口端、第二进
口端和出口端，所述第一进口端能用于对所述岩心进行加围压，所述第二进口端能用
于对所述岩心进行充注气体，所述出口端能用于充注时密封所述岩心和充注完成时释
放所述岩心内的气体；
通过所述岩心夹持器的所述第一进口端对所述岩心施加大小与所述岩心在待开
发地层的地层状态下承受的上覆岩层压力相同的围压；
在预定基准压力的基础上按照预定规则增加后得到当前充注压力；
用高压气源按照所述当前充注压力向所述岩心内充注气体直至所述岩心内气水
达到平衡的状态，测量所述出口端的压力；
当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力相同时，根据所述出口端的压力得
出起始充注压力，所述起始充注压力为所述岩心能进行驱替的压力。
2.根据权利要求1所述的计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于，所
述方法还包括：当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力不同时，重复前述在预
定基准压力的基础上按照预定规则得到当前充注压力以及测量所述出口端压力的步
骤。
3.根据权利要求2所述的计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于：所
述预定基准压力为一个定值，所述预定规则包括一个预定运算函数，使得当所述前充
注压力每次在所述预定基准压力基础上累计增加。
4.根据权利要求3所述的计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于：所

\t述预定基准压力为前一次充注过程中的当前充注压力，所述预定规则包括在所述预定
基础压力基础上增加一个固定的压力值。
5.根据权利要求4所述的计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于：所
述预定基准压力为从0开始的压力。
6.根据权利要求5所述的计算岩心起始充注压力的实验方法，其特征在于：所
述预处理包括：烘干、抽空和饱和地层水；所述烘干为将岩心置于100°的烘箱中，
恒温烘干8小时；所述抽空为将岩心置于真空干燥器...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇，焦春艳，徐轩，王继平，杜孝华，郭长敏，苏云河，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11