一种钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法技术

本发明专利技术公开了一种钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法。所述方法包括：(1)岩心与实验流体的准备；(2)建立束缚水饱和度和测定束缚水状态下的油相渗透率；(3)岩心原始油水渗透率的测定；(4)钻完井液污染后油水渗透率的测定；根据钻完井液污染前后油水相对渗透率的数值变化，来判断钻完井液对岩心的影响。本发明专利技术能够评价钻完井液体系的储层保护作用好坏，该方法能够充分模拟储层中油水两相共存时的流体流动情况，并得到两相流体各自渗流能力的变化规律，较之于传统的单相岩心流动实验，其结果更加准确，对钻井施工更具指导意义。该方法主要用于气相渗透率大于50毫达西的岩心的评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻探过程中储层保护评价
，特别是一种钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法。
技术介绍
储层保护是一项贯穿于油气井勘探开发全过程的系统工程。地层损害的内因在于储层本身性质，如岩性、物性和地层水特性，而地层损害的外因在于进入储层的外来流体的影响。其中，钻井液与完井液的侵入损害是油层损害的第一环，在整个钻完井施工过程一直与地层接触和相互作用。在正压差打开储层时，钻完井液中的固相和液相不可避免地进入储层，从而堵塞油气层通道和诱发储层的各种敏感性，如速敏、水敏、酸敏、盐敏、碱敏等损害，可见钻完井液对储层的影响及损害程度评价是储层保护工作的重要环节。目前各种评价方法都是基于对地层渗透率的测定，而实验室岩心测试分析则是各种渗透率测定方法中最直接、最可靠的方法。通过模拟钻井过程的岩心流动实验，考察钻完井液对实验岩心渗透率影响，评价油气层的损害程度，从而优选钻完井液配方，制定合理的储层保护方案，是目前各探井与生产井储层保护工作的主要方式，更是关系到能否发现油气层、正确评价其储集性能和油气井能否获得高产的关键。目前石油钻井行业评价钻完井液对岩心渗透率影响主要是进行油相渗透率恢复率的测定。在岩心流动实验中首先测定岩心原始渗透率，使用一定配方的钻完井液进行污染后，重新测定污染后岩心渗透率，从而得到油相渗透率恢复的情况。这种方法虽然能够最直观地反映钻完井液对岩心的损害情况和储层保护效果，却无法真实反映地层流体的流动状况，具有一定局限性。因为无论进行油相或水相渗透率测定时，岩心中仅有一种流体在流动，测定得到的结果仅能够反映单相流体通过时渗透率变化情况；然而实际生产中储层流体往往是油水两相共存，因此考察两相流体通过时岩心渗透率变化情况才能够更为准确地反映井下真实情况。针对现有技术的不足，本专利技术拟利用相对渗透率测试方法考察油水两相流体共存的情况下其各自渗透率的变化情况，以得到更真实反映储层状况的储层保护数据。相对渗透率测试在采油领域应用广泛，能够提供多孔介质中多相渗流动态及油田水驱开发指标预测的重要基础数据，相对渗透率曲线是油田开发参数计算、油藏数值模拟及动态分析等方面必不可少的资料。所谓相对渗透率，是对应绝对渗透率而言。当只有单相流体在岩石孔隙中流动而与岩石没有物理化学作用时所得到的渗透率即为绝对渗透率，而当多相流体共存和流动于地层中时，其中某一相流体在岩石中通过能力的大小，就称为该相流体的有效渗透率，有效渗透率与绝对渗透率的比值即为该相流体的相对渗透率。作为比值的分母可以是空气绝对渗透率、100％水/油渗透率以及束缚水状态下油的渗透率。不难看出，目前常用的岩心流动实验方法得到的数据是油/水相的绝对渗透率，即测定水相渗透率时得到水的绝对渗透率，测定油相渗透率恢复率时得到束缚水状态下油的渗透率。而采用相对渗透率测试仪器及方法进行的岩心流动实验，能够充分模拟储层中油水两相共存时的流动情况，并得到两相流体各自渗流能力的变化规律，较之于传统的单相岩心流动实验，其结果更加准确，对钻井施工更具指导意义。根据驱替方式不同，实验室测定岩心相对渗透率的方法主要包括稳态法与非稳态法。稳态法测试中将油水按一定流量比例同时恒速注入岩样，非稳态法测试中是将岩心事先用一种流体饱和，用另一种流体进行驱替。非稳态法的优点是测试时间短，仪器设备比较简单；但对于非均质性较严重，优先水湿或具有混合润湿性的岩心，或油水粘度比很大时，以及局部乳化状况下用非稳态法难以得到可靠的相对渗透率曲线；另外非稳态法的JBN计算方法繁琐，且在上述特殊状况下误差很大。因此综合储层保护评价思路和可靠性两方面因素，最终选择采用稳态法，油水注入比例采用10：1至1：10，基本能够真实模拟储层流体实际渗流状态。另外需要注意的是，稳态法测定油水相对渗透率的基本理论依据是一维达西渗流理论，而低渗油藏渗流不符合达西定律，存在启动压力和非线性渗流段，对渗流特征有较大的影响，所得数据可能存在一定偏差，因此本方法主要适用于中高渗透率岩心的评价。目前，还没有其他采用相对渗透率测试方法来实现钻完井液对岩心油水渗透率影响评价的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供的一种更加准确的钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法；该方法能够更加真实反映储层流体渗流状况；该方法主要用于中高渗透率岩心评价。本专利技术的一种钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法包括：(1)岩心与实验流体的准备：将待测岩心烘干，称干重，并测定其长度、直径、气相渗透率、孔隙度参数，根据具体评价实验情况配制实验流体-模拟地层水与模拟油，将岩心抽真空饱和模拟地层水，称湿重，确定岩心有效孔隙体积；(2)建立束缚水饱和度和测定束缚水状态下的油相渗透率：将岩心装入动态岩心流动实验装置的岩心夹持器中，先测定其水相渗透率，然后用油驱水法建立束缚水饱和度：先用低流量进行油驱水，逐渐增加驱替流量直至不出水为止，得到束缚水饱和度；将建立了束缚水饱和度的岩心装入相对渗透率测定仪的岩心夹持器中用模拟油驱替达10-15倍孔隙体积后，测定束缚水饱和度下的油相渗透率；(3)岩心原始油水渗透率的测定：保持总流量一定的条件下，将油、水依次按三组设定的流量比例注入岩心，待流动稳定时，记录岩心进出口压力，油、水流量，天平质量，计算得到对应三组油水流量比的油相、水相有效和相对渗透率及相应的含水饱和度；(4)钻完井液污染后油水渗透率的测定：选取实验用钻完井液，取下岩心并装入动态岩心流动实验装置的岩心夹持器中，在一定温度下循环一段时间形成泥饼，然后将岩心取出重新装入相对渗透率测定仪的岩心夹持器中，按照(3)中方法测定对应三组油水流量比的油相、水相有效和相对渗透率及相应的含水饱和度；根据钻完井液污染前后油水相对渗透率的数值变化，来判断该钻/完井液对岩心的影响，污染后岩心水相相对渗透率下降较大时，认为该钻/完井液形成的泥饼具有较强的堵水作用，污染后油相相对渗透率下降较小时，认为该钻/完井液具有自解堵能力。该评价方法中，岩心准备，实验流体配制，建立束缚水饱和度，油水渗透率测定，以及岩心有效孔隙体积、含水饱和度、油水渗透率的计算公式均是依据SY/T5345-2007“岩石中两相流体相对渗透率测定方法”中相关内容。所述动态岩心流动实验装置采用JHMD-Ⅱ高温高压岩心动态损害评价系统，所述相对渗透率测定仪的主要技术指标：最大环压：60MPa，驱替压力：0-50MPa，最大工作温度：150℃，适用岩心尺寸：φ25.4mm×(25-80)mm，驱替流量：0-10mL/min。所述步骤(2)中测定束缚水饱和度下的油相渗透率，步骤(3)、(4)中测定钻完井液污染前后油水渗透率时测试温度及步骤(4)中钻完井液污染岩心时循环温度为25℃-120℃。所述步骤(2)中建立束缚水饱和度和测定束缚水状态下的油相渗透率时环压为1.5MPa-12.5MPa；步骤(3)、(4)中测定钻完井液污染前后油水渗透率时测试环压为5-15MPa；步骤(4)中钻完井液污染岩心时环压为6-12MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法，其特征是包括：(1)岩心与实验流体的准备：将待测岩心烘干，称干重，并测定其长度、直径、气相渗透率、孔隙度参数，根据具体评价实验情况配制实验流体——模拟地层水与模拟油，将岩心抽真空饱和模拟地层水，称湿重，确定岩心有效孔隙体积；(2)建立束缚水饱和度和测定束缚水状态下的油相渗透率：将岩心装入动态岩心流动实验装置的岩心夹持器中，先测定其水相渗透率，然后用油驱水法建立束缚水饱和度：先用低流量进行油驱水，逐渐增加驱替流量直至不出水为止，得到束缚水饱和度；将建立了束缚水饱和度的岩心装入相对渗透率测定仪的岩心夹持器中用模拟油驱替达10‑15倍孔隙体积后，测定束缚水饱和度下的油相渗透率；(3)岩心原始油水渗透率的测定：保持总流量一定的条件下，将油、水依次按三组设定的流量比例注入岩心，待流动稳定时，记录岩心进出口压力，油、水流量，天平质量，计算得到对应三组油水流量比的油相、水相有效和相对渗透率及相应的含水饱和度；(4)钻完井液污染后油水渗透率的测定：选取实验用钻完井液，取下岩心并装入动态岩心流动实验装置的岩心夹持器中，在一定温度下循环一段时间形成泥饼，然后将岩心取出重新装入相对渗透率测定仪的岩心夹持器中，按照(3)中方法测定对应三组油水流量比的油相、水相有效和相对渗透率及相应的含水饱和度；根据钻完井液污染前后油水相对渗透率的数值变化，来判断该钻/完井液对岩心的影响，污染后岩心水相相对渗透率下降较大时，认为该钻/完井液形成的泥饼具有较强的堵水作用，污染后油相相对渗透率下降较小时，认为该钻/完井液具有自解堵能力。...

【技术特征摘要】
1.一种钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法，其特征是包括：
(1)岩心与实验流体的准备：
将待测岩心烘干，称干重，并测定其长度、直径、气相渗透率、孔隙度参
数，根据具体评价实验情况配制实验流体——模拟地层水与模拟油，将岩心抽
真空饱和模拟地层水，称湿重，确定岩心有效孔隙体积；
(2)建立束缚水饱和度和测定束缚水状态下的油相渗透率：
将岩心装入动态岩心流动实验装置的岩心夹持器中，先测定其水相渗透率，
然后用油驱水法建立束缚水饱和度：先用低流量进行油驱水，逐渐增加驱替流
量直至不出水为止，得到束缚水饱和度；将建立了束缚水饱和度的岩心装入相
对渗透率测定仪的岩心夹持器中用模拟油驱替达10-15倍孔隙体积后，测定束缚
水饱和度下的油相渗透率；
(3)岩心原始油水渗透率的测定：
保持总流量一定的条件下，将油、水依次按三组设定的流量比例注入岩心，
待流动稳定时，记录岩心进出口压力，油、水流量，天平质量，计算得到对应
三组油水流量比的油相、水相有效和相对渗透率及相应的含水饱和度；
(4)钻完井液污染后油水渗透率的测定：
选取实验用钻完井液，取下岩心并装入动态岩心流动实验装置的岩心夹持
器中，在一定温度下循环一段时间形成泥饼，然后将岩心取出重新装入相对渗
透率测定仪的岩心夹持器中，按照(3)中方法测定对应三组油水流量比的油相、
水相有效和相对渗透率及相应的含水饱和度；
根据钻完井液污染前后油水相对渗透率的数值变化，来判断该钻/完井液对
岩心的影响，污染后岩心水相相对渗透率下降较大时，认为该钻/完井液形成的
泥饼具有较强的堵水作用，污染后油相相对渗透率下降较小时，认为该钻/完井

\t液具有自解堵能力。
2.如权利要求1所述的钻完井液对岩心油水渗透率影响评价方法，其特征
是：步骤(1)-(4)中所述的岩心测定、实验流体配制、建立束缚水饱和度、
油水渗透率测定、以及岩心有效孔隙体积、含水饱和度、油水渗透率的计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐运波，蓝强，武学芹，李斌，于雷，王忠杰，刘保双，朱晓明，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37