页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法技术

本发明专利技术提供一种页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，包括：步骤1，测量泥页岩岩心的微观孔隙结构分布；步骤2，测量泥页岩岩心对页岩油流体的吸附能力；步骤3，利用考虑达西流动+非达西流动+边界层厚度的微管流动模型，计算页岩油在不同大小泥页岩孔隙中随驱动压差变化的流量值；步骤4，利用计算结果绘制驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线；步骤5，根据驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线确定页岩油在泥页岩不同孔隙中流动的非线性特征参数。该页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法准确描述了页岩油在通过泥页岩微尺度孔隙空间时呈现的非线性流动特征，为准确分析页岩油非线性渗流机理提供可靠的理论依据。页岩油非线性渗流机理提供可靠的理论依据。页岩油非线性渗流机理提供可靠的理论依据。

【技术实现步骤摘要】
页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法


[0001]本专利技术涉及非常规石油开发中多孔介质内的渗流理论研究领域，特别是涉及到一种页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法。

技术介绍

[0002]近年来，页岩油气资源的勘探开发已成为国内外研究的热点问题。在世界范围内，随着常规油气勘探开发程度的不断提高，页岩油气正逐步成为重要领域和后备阵地。美国是页岩油气勘探开发最为成功的国家，2011年美国Bakken和Eagle Ford页岩区的页岩油油产量达19463.2万通。据EIA预测，页岩油将成为未来美国石油产量增长的主力。除美国和加拿大外，澳大利亚、德国、瑞典等国也开始了页岩油气的研究和勘探开发。我国页岩油蕴含着极大的潜力，国土资源部油气中心初步估算部分盆地页岩油地质资源量为152.92亿吨，其中济阳坳陷古近系估算98.44亿吨。经初步统计，济阳坳陷已有330口探井在古近系沙河街组陆相页岩中见油气显示，展现了济阳凹陷页岩油气较大的潜力，济阳坳陷有机质成熟度较低，主要以页岩油为主。
[0003]通过对低渗透致密储层中流体非线性渗流的特征的研究，可以推断页岩油在地下的流动应该也是非线性流动特征。然而目前渗流机理的实验研究大多基于宏观或者细观的岩心实验，实验结果只能反映流体流动的统计平均，是反映岩心孔隙结构、岩石矿物组成及表面性质、流体性质等综合因素的宏观结果。在这种实验基础上得到的结果必然难以解释清楚低渗透储层非线性渗流规律产生的根本原因。
[0004]在申请号：CN201510824025.8的中国专利申请中，涉及到一种单相流体通过低渗透岩心的非线性渗流特征的表征方法，该单相流体通过低渗透岩心的非线性渗流特征的表征方法包括：步骤1，测量岩心常规物性参数；步骤2，测量流体参数；步骤3，根据静态法测量单相流体通过低渗透岩心的最小启动压力梯度；步骤4，实验测量不同驱替压力梯度下流体流量，绘制驱替压力梯度与流量的关系曲线；步骤5，拟合驱替压力梯度与流量的关系曲线，获得非线性渗流参数。
[0005]在申请号：CN201610573709.X的中国专利申请中，涉及到一种碳酸盐岩储层溶蚀孔隙体积含量预测方法，包括以下步骤：获取碳酸岩储层物理参数；根据步骤一获取的物理参数，计算实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石体积模量和剪切模量；计算碳酸盐岩储层岩石基质的体积模量、剪切模量以及孔隙流体的体积模量；建立双重孔隙介质临界孔隙度模型，计算碳酸盐岩储层岩石骨架体积模量和剪切模量；利用盖斯曼方程计算碳酸盐岩储层饱和岩石的体积模量和剪切模量；将碳酸盐岩储层饱和岩石的体积模量和剪切模量与实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石体积模量和剪切模量进行比较，计算误差；修改设定溶蚀孔隙的体积含量，顺序执行步骤四至步骤六，计算设定溶蚀孔隙条件对应的误差，获取最优溶蚀孔隙体积含量。
[0006]在申请号：CN201611164619.1的中国专利申请中，涉及到一种致密储层微观孔隙结构的表征方法，该致密储层微观孔隙结构的表征方法包括：步骤1，进行压汞实验数据处
理；步骤2，利用处理后的数据，绘制喉道半径与区间汞饱和度频率的直方图；步骤3，根据喉道半径与区间汞饱和度频率直方图，选取主峰峰值半径Rf；步骤4，进行压汞数据截取处理；步骤5，计算喉道与孔隙配置系数，利用压汞实验特征数据，求取喉道半径与对应区间汞饱和度乘积之和，作为喉道与孔隙的配置系数。
[0007]以上现有技术均与本专利技术有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题。同时，泥页岩的微观孔隙尺度达到纳米级远小于低渗透油藏，具有极低的孔、渗特征，因此页岩油的微观流动机理与低渗透油藏完全不同，而页岩油在微尺度下的微观流动机理，实现页岩油资源有效动用的的理论基础，为此，本专利技术提供了一种页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，从而解决了上述技术难题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种便于实际应用、参数获取简单，能够准确表征的页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法。
[0009]本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，该页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法包括：
[0010]步骤1，测量泥页岩岩心的微观孔隙结构分布；
[0011]步骤2，测量泥页岩岩心对页岩油流体的吸附能力；
[0012]步骤3，利用考虑达西流动+非达西流动+边界层厚度的微管流动模型，计算页岩油在不同大小泥页岩孔隙中随驱动压差变化的流量值；
[0013]步骤4，利用计算结果绘制驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线；
[0014]步骤5，根据驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线确定页岩油在泥页岩不同孔隙中流动的非线性特征参数。
[0015]本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0016]在步骤1中，测量泥页岩岩心的微观孔隙结构分布，包括微观孔隙的大小和数量。
[0017]在步骤2中，测量泥页岩岩心对页岩油流体的吸附能力，泥页岩对页岩油的吸附量。
[0018]在步骤3中，利用步骤1和步骤2的测试结果，应用考虑达西流动+非达西流动+边界层厚度的微管流动模型，计算页岩油在不同大小泥页岩孔隙中随驱动压差变化的流量值。
[0019]在步骤3中，所采用的微管流动模型公式为：
[0020][0021]式中：μ—流体粘度；Q—微管流量；H—吸附作用力的影响半径；R—孔隙半径；δ—边界层厚度；f
max
—最大吸附作用力；ΔP—压差。
[0022]在步骤4中，利用步骤3的计算结果，绘制驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线。
[0023]在步骤5中，利用步骤4绘制的驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线，确定页岩油在泥页岩不同孔隙中流动的非线性特征参数。
[0024]在步骤5中，确定的页岩油在泥页岩不同孔隙中流动的非线性特征参数包括启动
压力梯度、边界层厚度、最小流动半径。
[0025]本专利技术中的页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，实际上反映了页岩油在微尺度泥页岩孔隙中流动的过程中，受驱动力、流体的内摩擦力以及固
‑
液吸附作用力产生的流动阻力等三个力的作用的影响，准确描述了页岩油在通过泥页岩微尺度孔隙空间时呈现的非线性流动特征，并计算不同孔隙大小的启动压力梯度和不流动边界层厚度，为准确分析页岩油非线性渗流机理提供可靠的理论依据。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法的一具体实施例的流程图；
[0027]图2为本专利技术的一具体实施例中泥岩类微观孔隙结构分布图；
[0028]图3为本专利技术的一具体实施例中半径为2um微管的流量与压力梯度的关系曲线图；
[0029]图4为本专利技术的一具体实施例中半径为1.5um微管的流量与压力梯度的关系曲线图；
[0030]图5为本专利技术的一具体实施例中半径为0.5um微管的流量与压力梯度的关系曲线图。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，其特征在于，该页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法包括：步骤1，测量泥页岩岩心的微观孔隙结构分布；步骤2，测量泥页岩岩心对页岩油流体的吸附能力；步骤3，利用考虑达西流动+非达西流动+边界层厚度的微管流动模型，计算页岩油在不同大小泥页岩孔隙中随驱动压差变化的流量值；步骤4，利用计算结果绘制驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线；步骤5，根据驱替压力梯度与流量的非线性关系曲线确定页岩油在泥页岩不同孔隙中流动的非线性特征参数。2.根据权利要求1所述的页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，其特征在于，在步骤1中，测量泥页岩岩心的微观孔隙结构分布，包括微观孔隙的大小和数量。3.根据权利要求1所述的页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，其特征在于，在步骤2中，测量泥页岩岩心对页岩油流体的吸附能力，泥页岩对页岩油的吸附量。4.根据权利要求1所述的页岩油微尺度孔隙非线性流动特征的表征方法，其特征在于，在步骤3中，利用步骤1和步骤2的测试结果，应用考虑达西流动+...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐耀东，晁静，杜玉山，翟亮，张鲁钢，田同辉，许彦群，张鹏，张洪波，张文慧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：