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一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，包括：取實(shí)驗(yàn)用巖心，洗油烘干，測(cè)巖心孔隙度和氣測(cè)滲透率；配制實(shí)驗(yàn)用模擬地層水，達(dá)到地層水礦化度；選取模擬地層水驅(qū)替速度，將巖心置于巖心夾持器中，加圍壓，用模擬地層水驅(qū)替巖心；根據(jù)巖心入口壓力和驅(qū)替速度計(jì)算水測(cè)滲透率，并測(cè)該圍壓下的核磁共振T2譜；逐漸升高圍壓，測(cè)不同圍壓下的核磁共振T2譜；不同圍壓下的核磁共振T2譜換算成孔喉半徑r；繪制不同圍壓下的孔喉半徑分布曲線圖，定量得出不同圍壓下的孔喉變化程度。該方法可實(shí)時(shí)在線測(cè)試，無(wú)所多次卸裝樣品，避免卸裝過(guò)程中圍壓變化對(duì)孔喉變化的影響；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度定量評(píng)價(jià)。
【專利說(shuō)明】一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣開發(fā)實(shí)驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣藏開發(fā)過(guò)程中，孔隙壓力不斷減小，而上覆巖石壓力沒(méi)有變化，導(dǎo)致有效應(yīng)力增大，孔喉不斷減小，這一特征在低滲透油氣藏表現(xiàn)的尤為明顯，明確應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉的變化程度，對(duì)于減小應(yīng)力敏感程度，采取相應(yīng)措施，進(jìn)而指導(dǎo)油田合理開發(fā)具有重要的參考價(jià)值。現(xiàn)有研究中，專利CN103528934A，一種測(cè)量超低滲巖石滲透率應(yīng)力敏感性的互相關(guān)技術(shù)。CN202066847U，疏松砂巖儲(chǔ)層應(yīng)力敏感模擬測(cè)試裝置及其專用巖心夾持器。CN102721636A，一種基于尺度模型確定裂縫性低滲儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性的方法。CN102011581A,應(yīng)力敏感性地層鉆井堵漏模擬評(píng)價(jià)裝置。2002年第29卷第6期，成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，向陽(yáng)等人在《致密砂巖氣藏應(yīng)力敏感的全模擬試驗(yàn)研究》一文中利用高溫高壓全模擬全直徑致密砂巖氣藏巖石降壓開采試驗(yàn)數(shù)據(jù)揭示了致密砂巖氣藏高速開采可對(duì)儲(chǔ)層造成滲透率損害。2007年第27卷第3期，天然氣工業(yè)，康毅力等人在《致密砂巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)有效應(yīng)力變化的響應(yīng)》一文中采用有效應(yīng)力增加單面進(jìn)汞測(cè)試技術(shù)分析致密砂巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。2007年第28卷第4期，石油學(xué)報(bào)，于忠良等人在《致密儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性及其對(duì)油田開發(fā)的影響》一文中對(duì)致密儲(chǔ)層的滲透率及應(yīng)力敏感性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，建立了以原始儲(chǔ)層有效應(yīng)力為有效應(yīng)力起點(diǎn)的壓敏評(píng)價(jià)方法。2011年第32卷第3期，焦春艷等人在《超低滲透砂巖儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)》一文中采用全自動(dòng)巖心驅(qū)替系統(tǒng)，應(yīng)用雙重有效應(yīng)力理論對(duì)鄂爾多斯盆三疊系超低滲露頭全直徑巖心進(jìn)行應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)。2012年第19卷第2期，油氣地質(zhì)與采收率，劉麗在《低滲透油藏啟動(dòng)壓力梯度的應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)研究》一文中借助室內(nèi)巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，模擬再現(xiàn)地層壓力的下降過(guò)程，研究了低滲透油藏有效上覆壓力對(duì)巖石啟動(dòng)壓力梯度的影響。2013年第40卷第2期，石油勘探與開發(fā)，趙倫等人在《異常高壓碳酸鹽巖油藏應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)一以濱里海盆地肯基亞克裂縫-孔隙型低滲透碳酸鹽巖油藏為例》一文中采取氣測(cè)法，先逐級(jí)增加人造巖心樣品圍壓，然后逐級(jí)降壓，穩(wěn)定后測(cè)定每個(gè)壓力點(diǎn)的孔隙度和滲透率，分析巖心的應(yīng)力敏感性。2013年第12卷第3期，巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，孫軍昌等人在《特低滲儲(chǔ)層不同滲流介質(zhì)應(yīng)力敏感特征及其評(píng)價(jià)方法研究》一文中選取大慶油田外圍特低滲油藏及長(zhǎng)慶油田某露頭儲(chǔ)層砂巖巖石進(jìn)行不同滲流介質(zhì)(氮?dú)狻Ⅺ}水、煤油)滲透率應(yīng)力性試驗(yàn)，分析巖樣滲透率、孔喉變形、流體壓縮性及流固耦合作用機(jī)制等因素對(duì)應(yīng)力敏感性的影響。
[0003]現(xiàn)有研究主要是通過(guò)應(yīng)力敏感過(guò)程中滲透率的變化或結(jié)合壓汞、鑄體薄片、掃描電鏡等手段去分析應(yīng)力敏感前后的孔喉變化，存在的主要問(wèn)題是:滲透率只是微觀孔喉的宏觀反應(yīng)，推測(cè)只能是定性評(píng)價(jià)；而應(yīng)力敏感前后的壓汞、鑄體薄片、掃描電鏡分析并不是在相同的樣品上完成，所得結(jié)論有待商榷。而核磁共振能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損測(cè)試，可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中任何階段進(jìn)行測(cè)試，能夠保證整個(gè)過(guò)程在相同樣品上完成，而且核磁共振T2譜與孔喉半徑存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)定量評(píng)價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，該方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可始終保持地層條件，實(shí)時(shí)在線測(cè)試，無(wú)所多次卸裝樣品，避免卸裝過(guò)程中圍壓變化對(duì)孔喉變化的影響；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度定量評(píng)價(jià)，克服定性分析的不足。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，包括下述步驟:
[0007]步驟一、從全直徑巖心上鉆取直徑2.5cm、長(zhǎng)度介于4_6cm的巖心,洗油烘干,測(cè)巖心孔隙度和氣測(cè)滲透率；
[0008]步驟二、配制實(shí)驗(yàn)用模擬地層水，達(dá)到地層水礦化度；
[0009]步驟三、根據(jù)巖心氣測(cè)滲透率大小選取模擬地層水驅(qū)替速度，將巖心置于巖心夾持器中，加圍壓至2MPa，用模擬地層水驅(qū)替巖心；
[0010]步驟四、驅(qū)替穩(wěn)定后，記錄巖心入口壓力(一般穩(wěn)定等待時(shí)間需2小時(shí)左右)，根據(jù)巖心入口壓力和驅(qū)替速度計(jì)算水測(cè)滲透率，并測(cè)該圍壓下的核磁共振T2譜；
[0011]步驟五、保持巖樣入口驅(qū)替速度不變，逐漸升高圍壓，重復(fù)步驟四，測(cè)不同圍壓下的核磁共振T2譜；
[0012]步驟六、根據(jù)下列公式將不同圍壓下的核磁共振T2譜換算成孔喉半徑；
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，其特征在于，包括下述步驟: 步驟一、從全直徑巖心上鉆取直徑2.5cm、長(zhǎng)度介于4_6cm的巖心,洗油烘干,測(cè)巖心孔隙度和氣測(cè)滲透率； 步驟二、配制實(shí)驗(yàn)用模擬地層水，達(dá)到地層水礦化度； 步驟三、根據(jù)巖心氣測(cè)滲透率大小選取模擬地層水驅(qū)替速度，將巖心置于巖心夾持器中，加圍壓至2MPa，用模擬地層水驅(qū)替巖心； 步驟四、驅(qū)替穩(wěn)定后，記錄巖心入口壓力，根據(jù)巖心入口壓力和驅(qū)替速度計(jì)算水測(cè)滲透率，并測(cè)該圍壓下的核磁共振T2譜； 步驟五、保持巖樣入口驅(qū)替速度不變，逐漸升高圍壓，重復(fù)步驟四，測(cè)不同圍壓下的核磁共振T2譜； 步驟六、根據(jù)下列公式將不同圍壓下的核磁共振T2譜換算成孔喉半徑r ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，其特征在于，所述地層水礦化度達(dá)到所取巖心所在油藏的地層水礦化度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，其特征在于，所述根據(jù)巖心氣測(cè)滲透率大小選取驅(qū)替速度滿足條件為小于發(fā)生速敏的臨界流速；所述速敏是為流體在巖心中流動(dòng)時(shí)，因流體流動(dòng)速度變化引起巖心中微粒運(yùn)移、堵塞喉道，導(dǎo)致巖心滲透率下降的現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，其特征在于，所述水驅(qū)穩(wěn)定后等待時(shí)間需2-3小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)應(yīng)力敏感過(guò)程中孔喉變化程度的方法，其特征在于，所述根據(jù)巖心入口壓力和水驅(qū)速度計(jì)算水測(cè)滲透率通過(guò)下式實(shí)現(xiàn):
K = r, OxIx "χ 100/ AAP
式中:K為水測(cè)滲透率，10_3μ Hi2 ； Q為驅(qū)替速度，ml/s; L為巖心長(zhǎng)度，cm ； μ為模擬地層水粘度，mPa.s ； A為巖心橫截面積，cm2 ； Λ P為巖心入口壓力，MPa。
【文檔編號(hào)】G01N24/08GK103926267SQ201410174667
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】高輝, 王雅楠, 蔡文斌, 高永利, 張榮軍 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)