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基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法技术

技术编号:41136607 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-30 18:08
本发明专利技术公开了一种基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法,涉及油气田开发技术领域,该方法包括以下步骤:获取实验气体在储层条件下的压缩系数、等温吸附解吸曲线;利用钻有通孔的钢质岩心开展物模实验,计算通孔在储层条件下的形变量,通过扣除通孔中气体的膨胀量,得到因实验仪器形变而收集的气量;随后使用同尺寸实际岩心重复实验,扣除仪器形变后获得实验条件下储层岩心的孔隙体积;最后根据不同储层条件下储层岩心的孔隙体积,获得储层岩心在不同储层条件下的孔隙压缩系数。本发明专利技术考虑了气体的吸附,校正了物理模拟装置形变引起的误差,避免了液测法配制的地层水与岩心配伍性不佳伤害岩心。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田开发,具体为一种基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法


技术介绍

1、岩石孔隙体积压缩系数是油藏工程研究的一个重要参数(刘荣和,冯文光,龙玲等.岩石孔隙体积压缩系数实验研究.石油钻采工艺,2009,31(04):79-82.),油藏开发过程中,随着地层流体不断采出,地层压力逐渐下降导致岩石骨架承受的有效上覆应力增大,储层被压实,孔隙体积减小使地层流体进一步排出,因此岩石孔隙体积压缩系数是表征油气藏弹性能量的重要参数,它在评价油藏弹性产能、动态地质储量方面有重要的应用价值,故准确测定岩石的孔隙体积压缩系数对指导油气藏开发具有重要意义。

2、目前,针对岩石孔隙体积压缩系数测定主要有以下几类方法:一是基于岩石力学测定岩石孔隙压缩系数的弹性模量法(中国专利cn114076716a);二是采用行业标准的盐水液测法(sy/t 5815-2016, 岩石孔隙体积压缩系数测定方法[s].);三是基于行业标准考虑岩心夹持器及其连接管线的空白体积影响(中国专利cn104374683b)。纵观上述方法,主要存在以下几点问题:(1)弹性模量法测定孔隙压缩系数为破坏性测试,实验后岩心无使用价值;(2)现行行业标准及方法是在常温条件下测试,未考虑地层高温对岩石孔隙压缩性的影响;(3)现有方法虽考虑了岩心夹持器及其连接管线的空白体积影响,但未全面考虑系统仪器的形变量,实际上由于低渗致密岩心本身孔隙度偏低,故系统仪器的形变量(包括管线、回压阀中介质的膨胀,胶套的形变,胶套与岩心空隙中介质的膨胀,液压油的膨胀,高温高压下粘土矿物对气体的吸附)会对实验结果的准确性产生严重的影响;(4)配制的盐水无法完全还原地层水,难以保证盐水与岩心的配伍性,且低渗致密岩心无法充分均匀饱和盐水,导致现行方法测得的岩石孔隙体积压缩系数偏大。


技术实现思路

1、为了解决至少一种上述问题,本专利技术提供了一种基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法。

2、本专利技术的具体方案如下:一种基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法,包括以下步骤:

3、获取储层原始孔隙压力,逐级降低原始孔隙压力,并获取每一级降低压力后的实验气体在储层温度条件下的p-v关系曲线,并根据p-v关系曲线计算各级孔隙压力条件下实验气体的压缩系数;

4、获取储层岩心,测量其岩心参数,并测量在各级孔隙压力条件下,实验气体在岩心中的等温吸附量,以及压降过程中的等温解吸量;

5、选取与储层岩心尺寸相同的钢岩心,并沿其轴向钻通孔,测量钢岩心在储层温度条件下的通孔体积;同时基于有限元法,获取钢岩心在不同上覆压力条件下的体积形变量;最终得出钢岩心在储层温度、不同上覆压力条件下的通孔体积;

6、基于衰竭生产物理模拟实验,当岩心为钢岩心时,在上覆压力为储层初始上覆压力的情况下,测量实验气体在压降过程中的采出气量,进而得出系统的形变量vsi=vi-δvn2i,δvn2i=vg2i·cgi(pi-0.101),式中,vsi表示第i级孔隙压力条件下的系统形变量,vi表示实验气体在钢岩心中第i级压降过程中的采出气量,δvn2i表示第i级孔隙压力条件下通孔中气体的形变量,vg2i表示第i级孔隙压力条件下的通孔体积,cgi表示实验气体在第i级孔隙压力条件下的压缩系数,pi表示第i级孔隙压力;

7、基于衰竭生产物理模拟实验,当岩心为储层岩心时,在上覆压力为储层初始上覆压力的情况下,测量实验气体在压降过程中的采出气量,进而得出储层岩心的孔隙体积vpi=vpo - vi’+ vsi +mδvbi,式中,vpi表示储层岩心在第i级孔隙压力条件下的孔隙体积;vpo表示储层岩心在常温常压下的孔隙体积;vi’表示实验气体在储层岩心中第i级压降过程中的采出气量;δvbi表示压降过程中单位质量实验气体的解吸气量,m表示储层岩心重量;

8、基于上覆压力和储层岩心在不同孔隙压力条件下的孔隙体积,得到储层岩石的孔隙压缩系数。

9、有益效果:本专利技术校正了物理模拟装置形变引起的误差,实验测得的岩石孔隙压缩系数更加贴合生产实际,计算的油藏弹性储量更准确。

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【技术保护点】

1.一种基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取实验气体的压缩系数的方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,降低原始孔隙压力的步长为ΔP=(Pmax-Pmin)/(N-1)。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述储层岩心的岩心参数包括渗透率、孔隙度、岩心长度、岩心直径和岩心重量。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通孔设于所述钢岩心的中心,且所述通孔直径小于所述钢岩心的直径。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于金属材料的热膨胀系数,获取钢岩心在储层温度条件下的通孔体积。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衰竭生产物理模拟实验利用衰竭生产物理模拟实验装置进行实验,所述衰竭生产物理模拟实验装置包括依次连接的增压泵、岩心夹持器、回压阀、气体计量装置,所述岩心夹持器还连接有围压泵。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述衰竭生产物理模拟实验过程中,以围压模拟上覆压力,以岩心夹持器出口压力模拟孔隙压力。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述衰竭生产物理模拟实验包括以下步骤:在储层温度条件下,首先建立初始围压,后以相同增压速度增加围压和岩心夹持器出口压力,直至岩心夹持器出口压力达到原始孔隙压力,后继续增加围压达到储层原始上覆压力;将岩心夹持器出口压力依次设置为从大到小各级孔隙压力,获取每一级孔隙压力压降过程中产出的总气量,直至孔隙压力达到油藏废弃压力。

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【技术特征摘要】

1.一种基于气体介质的低渗岩石孔隙体积压缩系数的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取实验气体的压缩系数的方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,降低原始孔隙压力的步长为δp=(pmax-pmin)/(n-1)。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述储层岩心的岩心参数包括渗透率、孔隙度、岩心长度、岩心直径和岩心重量。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通孔设于所述钢岩心的中心,且所述通孔直径小于所述钢岩心的直径。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于金属材料的热膨胀系数,获取钢岩心在储层温度条件下的通孔体积。

7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪周华张鑫桐涂汉敏郭平邓兴梁刘志良刘煌胡义升王烁石
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

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