低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统，首先确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，之后设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，利用表观渗透率修正公式对预设渗透率进行修正，基于修正后的渗透率及其他相关参数进行渗流方程求解，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，之后生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线，当第一曲线和第二曲线的拟合结果满足预设精度要求时，将当前设定的预设渗透率作为测试样本的固有渗透率。本发明专利技术公开的方法和系统，能够更加准确的解释低渗透率储层的固有渗透率。

【技术实现步骤摘要】
低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统
本专利技术属于油藏开发
，尤其涉及低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统。
技术介绍
目前，对低渗透率储层(如致密岩心或页岩)中油气藏进行认知和建模的重要方法之一就是进行岩心测试，而岩心的渗透率测试则是认识油藏流动能力、并进行油藏评价的最基础也是最重要的分析测试手段。根据所使用流体的不同，渗透率的测试方法可分为液体渗透率测试及气体渗透率测试两种方式，目前针对低渗透率储层多采用气体渗透率测量。渗透率的测试原理通常基于达西(Darcy)定律，即多孔介质其流量正比于压力梯度，反比于流体粘度，其系数即为多孔介质的渗透率、代表了多孔介质的流动能力。渗透率测试的目的是对多孔介质的流动能力进行判断。达西定律对大多数情况都适用，其渗透率被认为是岩石属性，但在使用低压气体进行试验的过程中发现，岩石的视渗透率会随着气体压力的变化而变化，得到的岩石的视渗透率通常高于岩石的固有渗透率。在对低渗透率储层进行气体渗透率测试的过程中，这个问题更加明显：由于低渗透率储层的孔隙尺寸较小，气体在流动过程中存在壁面滑移效应，这导致视渗透率偏高。壁面滑移效应是指：在孔隙尺寸与分子自由程相当量级时，气体分子与壁面分子间的碰撞造成壁面附近存在气体分子速度不为零的情况。如果渗透率测试出现较大偏差，会为后续的油藏评价及开发带来不利的影响。因此，如何准确解释低渗透率储层的固有渗透率，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统，以便更准确的解释低渗透率储层的固有渗透率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，所述方法包括：确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；如果所述拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；如果所述拟合结果不满足所述预设精度要求，则重新设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，执行利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正的步骤及后续步骤。优选的，利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正，包括：分别测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：kCS＝[1-8fHZ(Kn)]kl，其中，kl为所述测试样本的预设渗透率，kCS为修正后的渗透率值，συ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。优选的，确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，包括：在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。优选的，对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合包括：对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。本专利技术还公开一种低渗透率储层的固有渗透率解释系统，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，所述固有渗透率解释系统包括：第一曲线确定单元，用于确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；参数设定单元，用于设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；修正单元，用于利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；第二曲线确定单元，用于利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；曲线拟合单元，用于对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；第一处理单元，用于在所述拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；第二处理单元，用于在所述拟合结果不满足所述预设精度要求的情况下，重新设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，之后触发所述修正单元利用表观渗透率修正公式对所述测试样本当前的预设渗透率进行修正。优选的，所述修正单元包括：参数测定子单元，用于测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；克努森数确定子单元，用于依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；修正子单元，用于利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：kCS＝[1-8fHZ(Kn)]kl，其中，kl为所述测试样本的预设渗透率，kCS为修正后的渗透率值，συ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。优选的，所述第一曲线确定单元包括：渗透率测试子单元，用于在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；曲线生成子单元，用于利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。优选的，所述曲线拟合单元对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。由此可见，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开的低渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，其特征在于，所述方法包括：确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；如果所述拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；如果所述拟合结果不满足所述预设精度要求，则重新设定所述测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，执行利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正的步骤及后续步骤。...

【技术特征摘要】
1.一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，其特征在于，所述方法包括：确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；如果所述拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；如果所述拟合结果不满足所述预设精度要求，则重新设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，执行利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正的步骤及后续步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正，包括：分别测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：kCS＝[1-8fHZ(Kn)]kl，其中，kl为所述测试样本的预设渗透率，kCS为修正后的渗透率值，συ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，包括：在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合包括：对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。5.一种低渗透率储层的固有渗透率解释系统，所述低渗透率储层包括致密岩心和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道伦，刘聪，卢德唐，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34