一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法技术

本发明专利技术属于油气田开发技术领域，具体为一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法，包括步骤1：从实际气藏储层中截取任意不规则岩心；步骤2：制备好的小岩样清洗后放入烘箱内烘干48小时以上；步骤3：保持0.8MPa围压不变，以恒定流速0.05ml/min将中间容器中的KI溶液注入到夹持器中的小岩样中；步骤4：继续保持0.8MPa围压不变，利用氮气瓶通过减压阀以0.02MPa注入压力将气体恒压注入到夹持器注入孔；步骤5：通过所测量的核磁共振T2谱参数；将微纳米CT扫描和核磁共振T2谱在线技术结合起来，实现从定性到定量，从三维角度分析水驱气藏开发中微观孔隙结构的变化规律，成本低，精度高，且样品可重复使用，实验重复性高。实验重复性高。实验重复性高。

【技术实现步骤摘要】
一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发
，具体为一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法。

技术介绍

[0002]在水驱气藏开发过程中，流体流动引起的颗粒运移对储层微观孔隙结构产生改变，从而引起储层物性的变化。由于水驱气藏特殊的成藏模式及地质特征，岩石松散，胶结程度弱，使得常规微观孔隙结构定性测量方法难以准确获得微观孔隙结构的变化。作为对常规微观实验的有效补充，微纳米CT技术以其高分辨率、所需样品小、自动化对储层内部孔隙结构快速、精准、无损扫描技术被青睐。微纳米CT扫描技术不仅能对岩石储层物性关系进行研究，还可分析储层孔隙结构分布及变化对岩石物性的影响。微纳米CT扫描是通过X射线穿透物体过程中与原子相互作用引起的能量衰减程度。在岩心CT扫描实验中，直接对岩心进行切片扫描成像，对切片数字图像处理后进行三维孔隙空间重构。可从二维切片图及三维重构图定性分析孔隙结构变化特征。但微纳米CT技术仅能从定性的角度直观分析出微观孔隙结构的变化以及相关物性参数的变化，无法定量表征流体流动过程对微观孔隙空间流体分布规律的影响。因此，要全面精准的研究流体流动对微观孔隙结构影响的变化规律，势必需要将微纳米CT技术的定性描述和核磁共振T2谱的定量分析相结合，从定性和定量相结合的角度分析。由于水驱气藏岩心松散，泥质含量高，在本次实验中，采用液氮冷冻取心的方法钻取小岩心(6mm*10mm)进行微纳米CT和核磁共振T2谱实验。
[0003]常规微观孔隙结构特征定性分析方法主要包括：扫描电镜、铸体薄片、恒压/恒速压汞，低温氮气吸附等。水驱气藏岩心较为松散，无法保持固定的形状，并且在流体流动实验中，很难保持相同的形状。
[0004]扫描电镜：扫描电镜主要是用极细的电子束对岩心样品表面形态进行扫描测试，可以分析出岩心中微粒的类型、大小、含量以及孔隙形态、孔隙大小等二维信息，并需要成形的岩心柱。电子穿透力较弱，在分析岩心样品孔隙形态时，常需要切片处理。对于水驱气藏疏松砂岩样品来说，实验过程中很难保持扫描电镜所需要的成形切片。而且扫描电镜是破坏性扫描，切片无法重复使用，实验重复性差，因此扫描电镜实验无法观察流体流动过程微观孔隙结构的变化规律。
[0005]铸体薄片：铸体薄片是岩相学分析三大常规技术之一，和扫描电镜一起是常规的微观孔隙结构定性分析方法之一。铸体薄片可用于直接观察岩心微观孔喉结构、孔喉形状和大小，但无法准确表征三维孔喉结构。铸体薄片同样需要对岩心进行切片处理，只能直观观察到孔隙的形态、大小及孔喉连通性等静态参数，无法研究流体流动过程中孔隙结构变化规律。
[0006]恒速/恒压压汞：压汞实验所用样品一般为直径2.5cm，长度5cm左右的标准岩心柱，在实验过程中，需要将汞以一定的压力注入岩心柱中，通过测量进汞及退汞过程的相关参数获得孔喉大小。压汞的方法虽能获得孔隙半径、喉道半径及孔喉比等相关参数，但注汞
后的样品几乎遭到破坏，注入汞会影响流体流动，同样无法用来研究流体流动引起孔隙结构变化规律。
[0007]低温氮气吸附：可获取0.5～200nm范围内孔隙和喉道的大小、尺寸及形态特征参数，分辨率较高，但大于200nm的孔喉则无法有效识别。水驱气藏疏松砂岩孔喉尺寸较大，甚至个别孔喉半径达到200～500nm，因此低温氮气吸附不满足疏松砂岩孔隙结构演化分析的需要。
[0008]微纳米CT扫描可获取50～600nm孔隙和喉道，分辨率高，可通过CT扫描图直观观察二维孔隙和喉道分布，大小、形态等参数，也可以通过三维数字化重构技术获得样品孔隙空间的三维信息。微纳米CT扫描分辨率高，且对样品无损，可用来研究微观孔喉结构变化规律。但微纳米CT扫描所获得的微观孔喉变化规律是静态的，也就说只能获得流体流动一定量时，微观孔喉结构参数的变化，无法获得孔喉结构连续性变化。而核磁共振T2谱在线技术恰好弥补了这一缺陷。核磁共振T2谱可用来分析孔喉结构连续性变化过程，但无法扫描样品空间三维孔喉分布信息和孔喉分布图。水驱气藏多发育疏松砂岩，胶结强度弱，颗粒很松散，利用常规取心技术难以钻取完整岩心柱，且在流体流动实验中，很容易掉砂，碎烂而无法进行多次重复流动实验，实验结果很难进行有效对比。因此在本次专利技术中，采用液氮冷冻取心技术钻取直径6mm*10mm长度小岩样，并用热缩管将岩样四周包裹，小岩样两端加固滤网，保证流体通过而砂体不会运移。特制小岩样制备好之后，装入微纳米CT专用夹持器中，进行微纳米CT扫描和核磁共振在线T2谱测量。

技术实现思路

[0009]本部分的目的在于概述本专利技术的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0010]鉴于现有水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法中存在的问题，提出了本专利技术。
[0011]因此，本专利技术的目的是提供一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法，从三维角度分析水驱气藏开发中微观孔隙结构的变化规律，成本低，精度高，且样品可重复使用，实验重复性高。
[0012]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0013]一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法，其包括如下步骤：
[0014]步骤1：从实际气藏储层中截取任意不规则岩心，采用液氮冷冻技术钻取符合微纳米CT测量精度的6mm*10mm小岩样；
[0015]步骤2：制备好的小岩样清洗后放入烘箱内烘干48小时以上，装入CT岩心夹持器中，采用围压系统加围压至0.8MPa，测量该围压下的初始状态的微纳米CT扫描图，以此扫描图为参考，对比气驱过程中微纳米孔喉的变化规律；
[0016]步骤3：保持0.8MPa围压不变，以恒定流速0.05ml/min将中间容器中的KI溶液注入到夹持器中的小岩样中，直到出口端KI溶液连续不断的溢出，此时可认为小岩样已饱和KI溶液，将饱和KI溶液的小岩样放入微纳米CT样品台上扫描，得到饱和KI溶液后的微纳米CT
扫描图像，将饱和KI溶液的小岩样放入核磁共振仪中，扫描饱和状态小岩样T2谱，以此T2谱图为参考；
[0017]步骤4：继续保持0.8MPa围压不变，利用氮气瓶通过减压阀以0.02MPa注入压力将气体恒压注入到夹持器注入孔，出口端用微计量管采用排水采气的方法计量通过小岩心中的气体；
[0018]步骤5：通过所测量的核磁共振T2谱参数绘制气驱过程中，小样品中孔隙和喉道随着气体流动的变化规律，并与干样微纳米CT图以及气驱500pv和1000pv时的CT扫描图相对比，可精准且无损的分析水驱气藏在开发过程中微观孔隙结构的变化规律。
[0019]作为本专利技术所述的一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法的一种优选方案，其中：步骤1中，水驱气藏砂岩较为疏松，胶结性差，难以钻取完整的常规岩样，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无损测量水驱气藏微观孔隙结构变化规律的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：从实际气藏储层中截取任意不规则岩心，采用液氮冷冻技术钻取符合微纳米CT测量精度的6mm*10mm小岩样；步骤2：制备好的小岩样清洗后放入烘箱内烘干48小时以上，装入CT岩心夹持器中，采用围压系统加围压至0.8MPa，测量该围压下的初始状态的微纳米CT扫描图，以此扫描图为参考，对比气驱过程中微纳米孔喉的变化规律；步骤3：保持0.8MPa围压不变，以恒定流速0.05ml/min将中间容器中的KI溶液注入到夹持器中的小岩样中，直到出口端KI溶液连续不断的溢出，此时可认为小岩样已饱和KI溶液，将饱和KI溶液的小岩样放入微纳米CT样品台上扫描，得到饱和KI溶液后的微纳米CT扫描图像，将饱和KI溶液的小岩样放入核磁共振仪中，扫描饱和状态小岩样T2谱，以此T2谱图为参考；步骤4：继续保持0.8MPa围压不变，利用氮气瓶通过减压阀以0.02MPa注入压力将气体恒压注入到夹持器注入孔，出口端用微计量管采用排水采气的方法计量通过小岩心中的气体；步骤5：通过所测量的核磁共振T2谱参数绘制气驱过程中，小样品中孔隙和喉道随着气体流动的变化规律，并与干样微纳米CT图以及气驱500pv和1000pv时的CT扫描图相对比，可精准且无损的分析水驱气藏在开发过程中微...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵婷，何亚斌，张添锦，何永垚，
申请(专利权)人：延安大学，
类型：发明
国别省市：