本申请涉及油气田开发领域，公开了一种二维各向异性渗透率张量测试方法及装置，该方法包括：对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，获取被动压差比和测试流量；利用预先建立的二维全张量渗透率标准图版和获取的被动压差比，拟合得到渗透率主轴方向及主值比例关系；基于拟合的渗透率主轴方向及主值比例关系，假设一组渗透率张量并利用实验压差条件求得流量；根据求得的流量与测试流量之间的比值以及假设的渗透率张量，得到方形层状岩样的真实渗透率张量。这样在室内执行测试就可以得到准确的岩样渗透率张量，可靠性强，适用性高。用性高。用性高。
【技术实现步骤摘要】
二维各向异性渗透率张量测试方法及装置
[0001]本专利技术涉及油气田开发领域，特别是涉及一种二维各向异性渗透率张量测试方法及装置。
技术介绍
[0002]岩石在沉积压实的过程中颗粒的排列有方向性，颗粒的长轴主要平行于水流方向，因此岩石会呈现出各向异性，而渗透率各向异性对油气田开发效果有非常显著的影响。地层渗透率的测定是油气田开发的基础，而实验室岩心测试分析是各种渗透率测定方法中最直接、最可靠的方法。各向异性渗透率有两大类，一类由沉积作用形成，另一类由裂缝作用造成。油藏裂缝各向异性渗透率只能在油田现场测试，实验室岩心测试主要针对沉积各向异性渗透率。
[0003]从40年代起，随着油田注水开发方法的使用，人们发现同一地层平面内渗透率的各向异性同样普遍存在，并且对油田注水开发效果有着非常明显的影响。由于各向异性油藏渗透率的复杂性，其测试方法一直是人们所探寻的课题。1948年，W.E.Johnson和R.V.Hughes提出了专门用于测量地层平面各向异性渗透率张量的方法，符合各向异性岩心特点，但由于缺少对岩心内部各向异性渗流分析，未能给出各向异性渗透率主值的计算方法。2005年，刘月田等人通过将全直径岩心沿轴线钻空，从中心孔眼向岩心内注入流体，在岩心体内形成垂直于岩心轴线的辐射状平面流动，测量外表面不同方向上的流量和压力等进行计算，该方法符合岩心各向异性特点，但实验操作较为复杂，且完整全直径岩心的获取与钻孔较为困难，导致该方法的推广受限。2000年Mahmoud.Asadi等人提出了通过反复切削岩心，改变岩心方位直至岩心出口端面流量分布均匀即确定岩心的一个主方向及其渗透率主值，理论上该方法确实可以准确找到岩心的三维渗透率张量，但是操作过于复杂，无法重复实验，难以实际应用。
[0004]此外众多研究者试图在全直径岩心中取不同方向上的柱塞样，分别测量其渗透率，再通过特殊的数学处理获得岩心的各向异性渗透率参数，但这些方法的可靠性和实用性都不够理想，难以回避非均质问题。
[0005]因此，如何对于真实岩样的二维渗透率张量建立可靠实用的室内测试方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种二维各向异性渗透率张量测试方法及装置，可以得到准确的岩样渗透率张量，可靠性强，适用性高。其具体方案如下：
[0007]一种二维各向异性渗透率张量测试方法，包括：
[0008]对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，获取被动压差比和测试流量；
[0009]利用预先建立的二维全张量渗透率标准图版和获取的所述被动压差比，拟合得到
渗透率主轴方向及主值比例关系；
[0010]基于拟合的所述渗透率主轴方向及主值比例关系，假设一组渗透率张量并利用实验压差条件求得流量；
[0011]根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值以及假设的所述渗透率张量，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量。
[0012]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试方法中，获取被动压差比，包括：
[0013]测量入口端压力、出口端压力和两个封闭边界中点压力；
[0014]根据两个封闭边界中点压力之差，得到被动压差；
[0015]根据入口端压力和出口端压力之差，得到主动压差；
[0016]根据所述被动压差和所述主动压差之比，获取被动压差比。
[0017]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试方法中，根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值以及假设的所述渗透率张量，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量，包括：
[0018]根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值，对假设的所述渗透率张量进行等比例放大或缩小，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量。
[0019]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试方法中，在换方向进行一维驱替时只对所述方形层状岩样进行旋转而不翻转。
[0020]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试方法中，对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，包括：
[0021]通过密封容器对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替；所述密封容器包括顶盖和底槽，所述顶盖和所述底槽的内壁与所述方形层状岩样之间采用透明软性快干硅胶进行密封，所述顶盖与所述底槽使用螺栓进行紧固；所述底槽的侧面预留有多个通道连接液流管线。
[0022]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试方法中，所述液流管线上安装有四个分别用于测量入口端压力、出口端压力和两个封闭边界中点压力的压力表；其中，第一个所述压力表位于入口端液流管线合并前的位置处；第二个所述压力表位于出口端液流管线合并后的位置处；第三个所述压力表位于一个封闭边界中点液流管线上；第四个所述压力表位于另一个封闭边界中点液流管线上。
[0023]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试方法中，所述液流管线末端安装有用于获取所述测试流量的计量装置。
[0024]本专利技术实施例还提供了一种二维各向异性渗透率张量测试装置，包括：数据采集设备和处理器；其中，
[0025]所述数据采集设备，用于对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，获取被动压差比和测试流量；
[0026]所述处理器包括拟合模块，流量计算模块和渗透率张量计算模块；
[0027]所述拟合模块，用于利用预先建立的二维全张量渗透率标准图版和获取的所述被动压差比，拟合得到渗透率主轴方向及主值比例关系；
[0028]所述流量计算模块，用于基于拟合的所述渗透率主轴方向及主值比例关系，假设
一组渗透率张量并利用实验压差条件求得流量；
[0029]所述渗透率张量计算模块，用于根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值以及假设的所述渗透率张量，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量。
[0030]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试装置中，所述数据采集设备包括密封容器；所述密封容器包括顶盖和底槽，所述顶盖和所述底槽的内壁与所述方形层状岩样之间采用透明软性快干硅胶进行密封，所述顶盖与所述底槽使用螺栓进行紧固；所述底槽的侧面预留有多个通道连接液流管线。
[0031]优选地，在本专利技术实施例提供的上述二维各向异性渗透率张量测试装置中，所述数据采集设备还包括在所述液流管线上安装的四个分别用于测量入口端压力、出口端压力和两个封闭边界中点压力的压力表；其中，第一个所述压力表位于入口端液流管线合并前的位置处；第二个所述压力表位于出口端液流管线合并后的位置处；第三个所述压力表位于一个封闭边界中点液流管线上；第四个所述压力表位于另一个封闭边界中点液流管线上。
[0032]从上述技术方案可以看出，本专利技术所提供的一种二维各向异性渗透率张量测试方法，包括：对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二维各向异性渗透率张量测试方法，其特征在于，包括：对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，获取被动压差比和测试流量；利用预先建立的二维全张量渗透率标准图版和获取的所述被动压差比，拟合得到渗透率主轴方向及主值比例关系；基于拟合的所述渗透率主轴方向及主值比例关系，假设一组渗透率张量并利用实验压差条件求得流量；根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值以及假设的所述渗透率张量，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量。2.根据权利要求1所述的二维各向异性渗透率张量测试方法，其特征在于，获取被动压差比，包括：测量入口端压力、出口端压力和两个封闭边界中点压力；根据两个封闭边界中点压力之差，得到被动压差；根据入口端压力和出口端压力之差，得到主动压差；根据所述被动压差和所述主动压差之比，获取被动压差比。3.根据权利要求1所述的二维各向异性渗透率张量测试方法，其特征在于，根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值以及假设的所述渗透率张量，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量，包括：根据求得的所述流量与所述测试流量之间的比值，对假设的所述渗透率张量进行等比例放大或缩小，得到所述方形层状岩样的真实渗透率张量。4.根据权利要求1所述的二维各向异性渗透率张量测试方法，其特征在于，在换方向进行一维驱替时只对所述方形层状岩样进行旋转而不翻转。5.根据权利要求2所述的二维各向异性渗透率张量测试方法，其特征在于，对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，包括：通过密封容器对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替；所述密封容器包括顶盖和底槽，所述顶盖和所述底槽的内壁与所述方形层状岩样之间采用透明软性快干硅胶进行密封，所述顶盖与所述底槽使用螺栓进行紧固；所述底槽的侧面预留有多个通道连接液流管线。6.根据权利要求5所述的二维各向异性渗透率张量测试方法，其特征在于，所述液流管线上安装有四个分别用于测量入口端压力、出口端压力和两个封...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴雪皓，刘月田，王靖茹，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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