一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术制造技术

本发明专利技术提供了一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术。该技术包括下列步骤：a)选取页岩或致密砂岩等超低渗岩心，将其加工成圆柱体试件；b)加工一个圆柱体钢块标准试件，用于系统标定；c)采用周期振荡法进行超低渗透率的测量，孔隙介质可采用气体或水。钢块测量结果用于标定系统；d)将岩心放于夹持器中，施加围压、孔隙压，对岩心进行饱和，施加上游正弦压力波并保持不变，测量不同围压的下游压力波响应；e)对不同围压的下游压力波形进行互相关分析，获得渗透率随围压的变化。本发明专利技术结合超低渗透岩石渗透率测量的周期振荡法，对渗透率测量的压力波形进行互相关分析，提高渗透率变化测量的精度，解决超低渗透率应力敏感性测量难题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术。该技术包括下列步骤：a)选取页岩或致密砂岩等超低渗岩心，将其加工成圆柱体试件；b)加工一个圆柱体钢块标准试件，用于系统标定；c)采用周期振荡法进行超低渗透率的测量，孔隙介质可采用气体或水。钢块测量结果用于标定系统；d)将岩心放于夹持器中，施加围压、孔隙压，对岩心进行饱和，施加上游正弦压力波并保持不变，测量不同围压的下游压力波响应；e)对不同围压的下游压力波形进行互相关分析，获得渗透率随围压的变化。本专利技术结合超低渗透岩石渗透率测量的周期振荡法，对渗透率测量的压力波形进行互相关分析，提高渗透率变化测量的精度，解决超低渗透率应力敏感性测量难题。【专利说明】一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术
本专利技术是关于超低渗透率材料应力敏感性测试的技术，特别是关于一种超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关测试技术。本专利技术可为非常规油气储层、核废料储层的渗透率应力敏感性测试提供技术支持。
技术介绍
渗透率是储层最重要的物性参数，也是油气开发的基础。近年来随着页岩气、致密砂岩油气等非常规油气的开发，迫切需要开展超低渗透率(〈0.1XlO-3Um2)测试，这对测试方法和仪器都提出了挑战，是非常规油气开发研究的难点。目前我国石油工业中主要采用稳态法和脉冲衰减法进行超低渗透率测试，在测试精度、稳定性和测试周期方面还存在不足，发展高精度超低渗透率的方法十分重要。影响渗透率测量的因素主要可分为外因和内因两大类，内因即岩石的矿物成分、孔隙结构、颗粒大小等。外因主要有压力、温度及流体的性质。在实验室中对于超低渗岩心，尤其是对于渗透率低于0.1XlO-3Um2的岩心样品，渗透率测量耗时长，有的长达数周到数月，因此首先对压机的压力泵以及孔隙压力泵等仪器提出了较高的要求，需要仪器的精度高，稳定性好，可以保持某一应力状态长达数日至数月以测量某一应力状态下的渗透率值。其次，无论是孔隙压力泵原因还是测量渗透率方法的原因，孔隙压力的扰动也要非常小。实验过程中无论是输入的孔隙压力还是输出的测试压力都存在噪声，如低频的温度扰动、高频的泵和压力传感器的噪音、以及其他高频的电信号等高低频噪音，这些噪音对测试结果具有重要影响，随着测试样品渗透率的降低而增大。特别是针对超低渗的岩心，仪器恒定温度至关重要。否则很小的温度及环境扰动都可能导致孔隙压力曲线难以拟合。目前常用的稳态法和脉冲衰减法测量超低渗透率稳定性不够好、精度也受温度噪音等影响，更难测量渗透率的应力敏感性。相对于目前广泛应用的脉冲衰减法，周期振荡法对实验条件、环境等要求低，具有用时短，结果稳定、精度高的优点。周期振荡法只用了岩石两端孔隙压力信号的振幅比和相位差，对绝对值没有要求，因此一定程度上降低了环境变化对测量结果的影响。并且周期振荡法的孔隙压力波具备波形特征，可应用快速富里叶变换(FFT)、互谱法等数字信号处理方法处理周期振荡法的数据，从而能大幅度地提高信噪比，以达到精细测量超低渗透率的要求。本专利技术结合超低渗透岩石渗透率测量的周期振荡法，将波形互相关方法用于渗透率变化测量，大幅度提高渗透率变化测量的精度和稳定性，解决超低渗透岩石渗透率应力敏感性测量难题。该方法原理为:两列波形的互相关可高精度地获得波形相位差异，属于波形干涉测量，在信号检测领域获得广泛应用。本专利技术将波形互相关方法用于渗透率变化测量，对渗透率测量的压力波形进行互相关分析，获得渗透率随围压的变化，评价超低渗透岩石渗透率的应力敏感性。为非常规油气储层、核废料储层的渗透率应力敏感性测试提供技术支持
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术，该技术综合体现了非常规储层低孔、低渗的特征，并在实验设备及数据处理上做了创新性的专利技术。从而进行超低渗岩心渗透率应力敏感性监测。为实现上述目的，本专利技术提供了一种超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术，该技术包括下列步骤:a)选取页岩或致密砂岩等超低渗岩心，将其加工成圆柱体试件；b)加工一个圆柱体钢块标准试件，用于系统标定；c)采用周期振荡法进行超低渗透率的测量，孔隙介质可采用气体或水。首先将钢块试件放于岩心夹持器中，夹持器由两个伺服压力泵通过阀门分别给岩心施加围压、正弦孔隙压力波。钢块测量结果用于标定系统；d)将岩心放于夹持器中，施加围压、孔隙压，对岩心进行水饱和或气饱和。岩心饱和后，施加上游正弦压力波，测量下游正弦压力波响应。保持上游正弦压力波不变，变围压，测量不同围压的下游压力波的响应；e)将波形互相关方法用于渗透率变化测量，对不同围压下渗透率测量的压力波形进行互相关分析，获得渗透率随围压的变化，评价超低渗透岩石渗透率的应力敏感性。进一步地，在步骤a)中，选取的页岩、致密砂岩等岩心取自所开发储层的全直径岩心或相同层位的露头，具有超低渗透率。将所述岩心加工成直径为2.5cm,高度为3-4cm的标准圆柱体。进一步地，在步骤b)中，加工一个与岩心同尺度的圆柱体钢块试件。钢块的孔隙度和渗透率理论上为零。进一步地，在步骤c)中，将钢块试件放于夹持器中，分别给钢块试件施加围压、孔隙压。并在钢块试件上游施加正弦孔隙压力波，测量下游孔隙压力波响应。该测量结果用于对系统比储流率等值进行标定。进一步地，在步骤d)中，采用周期振荡法进行页岩、致密砂岩等超低渗岩心渗透率的测量。施加围压、孔隙压对岩心进行饱和后，施加上游正弦压力波，测量下游正弦压力波响应。保持上游正弦压力波不变，变围压，测量不同围压的下游压力波的响应。进一步地，在步骤e)中，在周期振荡法数据处理中采用互相关技术，选择某一围压的下游孔隙压力波为参考压力波形，通过不同围压下下游压力波与参考压力波的互相关处理，获得相对的压力波形幅值比及相位差。进一步地，在夹持器中输运孔隙流体的管道内径非常小，约为0.7mm,出夹持器以后通过阀门将管道连接到内径3_的大管道。以减少比储流率对超低渗岩心渗透率测试的影响。进一步地，保持上游孔隙压力波形不变，即保持上游孔隙压力波形相同的振幅及频率。进一步地，选择某一围压条件下的下游压力波为参考波形，选择某一围压条件下的渗透率为参考渗透率。本专利技术的有益效果在于，结合超低渗透岩石渗透率测量的周期振荡法，将波形互相关方法用于渗透率变化测量，对渗透率测量的压力波形进行互相关分析，大幅度提高渗透率变化测量的精度和稳定性，获得渗透率随围压的变化，解决超低渗透岩石渗透率应力敏感性测量难题，以评价超低渗透岩石渗透率的应力敏感性。该方法在非常规油气开发、核废料储层研究中将会应力潜力较大。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中:图1为本专利技术实施例一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术的实验流程图；图2为本专利技术实施例一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术的实验装置结构示意图；图3为本专利技术实施例超低渗岩石渗透率应力敏感性测量的互相关技术示意图；【具体实施方式】为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。现有的技术测量超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感性的互相关技术.其特征在于将波形互相关方法用于渗透率变化测量，大幅度提高渗透率变化测量的精度和稳定性，解决超低渗透岩石渗透率应力敏感性测量难题。该方法原理为：两列波形的互相关可高精度地获得波形相位差异，属于波形干涉测量，在信号检测领域获得广泛应用。本专利技术结合超低渗透岩石渗透率测量的周期振荡法，将波形互相关方法用于渗透率变化测量，对渗透率测量的压力波形进行互相关分析，获得渗透率随围压的变化，评价超低渗透岩石渗透率的应力敏感性。该技术包括下列步骤：a)选取页岩或致密砂岩等超低渗岩心，将其加工成圆柱体试件；b)加工一个圆柱体钢块标准试件，用于系统标定；c)采用周期振荡法进行超低渗透率的测量，孔隙介质可采用气体或水。首先将钢块试件放于岩心夹持器中，夹持器由两个伺服压力泵通过阀门分别给岩心施加围压、正弦孔隙压力波。钢块测量结果用于标定系统；d)将岩心放于夹持器中，施加围压、孔隙压，对岩心进行水饱和或气饱和。岩心饱和后，施加上游正弦压力波，测量下游正弦压力波响应。保持上游正弦压力波不变，变围压，测量不同围压的下游压力波的响应；e)将波形互相关方法用于渗透率变化测量，对不同围压下渗透率测量的压力波形进行互相关分析，获得渗透率随围压的变化，评价超低渗透岩石渗透率的应力敏感性。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王小琼，葛洪魁，申颍浩，汪道兵，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：