[發(fā)明專利]原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限的測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310418089.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN103499594A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯連華;羅霞;趙忠英;王京紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/203
• 分類號(hào): G01N23/203
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限的測(cè)量方法。

背景技術(shù)

致密儲(chǔ)層中的原油主要包括：致密油和頁巖油。致密儲(chǔ)層中的原油在常規(guī)試油條件下，原油產(chǎn)能不能達(dá)到工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)，是不具有商業(yè)價(jià)值的。隨著大型體積壓裂技術(shù)被成功地應(yīng)用，致密儲(chǔ)層中的原油實(shí)現(xiàn)了商業(yè)開發(fā)，2012年美國(guó)致密儲(chǔ)層原油產(chǎn)量達(dá)到了9700萬噸。致密儲(chǔ)層經(jīng)大型體積壓裂后，破碎的巖石中賦存的原油流動(dòng)能力增大，初期單井原油產(chǎn)量比較大，然而在1到2年后原油產(chǎn)量將迅速降低，原油產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，原油的生產(chǎn)曲線呈現(xiàn)“L”型。其中，穩(wěn)定生產(chǎn)期的原油主要來源于致密儲(chǔ)層中未被破碎巖石中賦存的原油，穩(wěn)定生產(chǎn)期的原油累計(jì)產(chǎn)量決定了經(jīng)濟(jì)效益的好壞。世界上常規(guī)石油資源量約為4878億噸，致密油和頁巖油的資源量約為6200億噸，因此，致密儲(chǔ)層中原油資源量大，勘探開發(fā)的潛力很大。

油藏儲(chǔ)層的宏觀孔滲特征是油藏儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)及喉道大小的反映。儲(chǔ)層的孔隙和喉道是油藏儲(chǔ)層中原油儲(chǔ)集和流動(dòng)的空間和通道。在一定的壓差下，原油能否從油藏儲(chǔ)層中流出取決于喉道的粗細(xì)，即，取決于孔喉特征尺寸（例如，半徑）的大小。

然而，并非所有致密儲(chǔ)層中的原油都是可動(dòng)油，致密儲(chǔ)層原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限決定了致密儲(chǔ)層中原油的可采性。致密儲(chǔ)層中原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限是指孔喉特征尺寸低于該下限值的孔隙空間對(duì)原油產(chǎn)量無貢獻(xiàn)，即，賦存于該孔喉特征尺寸下限以下的孔隙空間中的原油是不可動(dòng)的，只有孔喉特征尺寸高于該下限值的孔隙中的原油才是可以開采出的。

致密儲(chǔ)層中的原油流動(dòng)機(jī)制與常規(guī)儲(chǔ)層中的原油流動(dòng)機(jī)制存在很大差別，常規(guī)儲(chǔ)層中原油流動(dòng)符合達(dá)西滲流，而致密儲(chǔ)層中原油存在滲透擴(kuò)散、非線性滲流和達(dá)西滲流三種機(jī)制，且以非線性滲流和滲透擴(kuò)散為主。

目前，有多種確定原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限的方法，主要的確定方法有以下三種：1）基于常規(guī)壓汞和物性分析實(shí)驗(yàn)的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限確定方法；2）基于常規(guī)壓汞和核磁共振實(shí)驗(yàn)的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限確定方法；以及3）基于恒速壓汞的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限確定方法。

然而，對(duì)于上述方法1）基于常規(guī)壓汞和物性分析實(shí)驗(yàn)的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限確定方法而言，常規(guī)壓汞實(shí)驗(yàn)是基于常規(guī)儲(chǔ)層開發(fā)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，對(duì)于致密儲(chǔ)層常規(guī)壓汞實(shí)驗(yàn)不適用，對(duì)于孔隙度小于10%的碎屑巖致密儲(chǔ)層，常規(guī)壓汞實(shí)驗(yàn)很難獲得真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。同時(shí)，目前的滲透率測(cè)量方法均是基于達(dá)西滲流，而致密儲(chǔ)層中原油流動(dòng)中很少部分的流動(dòng)機(jī)制符合達(dá)西滲流，因此測(cè)量得到的致密儲(chǔ)層的滲透率數(shù)據(jù)不能反映致密儲(chǔ)層真實(shí)的情況。

對(duì)于上述方法2）基于常規(guī)壓汞和核磁共振實(shí)驗(yàn)的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限確定方法而言，首先，因?yàn)槌Ｒ?guī)壓汞實(shí)驗(yàn)不適用于致密儲(chǔ)層，通過常規(guī)壓汞法測(cè)量得到的孔喉分布不能真實(shí)反映致密儲(chǔ)層的孔喉特征尺寸值；其次，致密儲(chǔ)層中流體的流動(dòng)以非線性和滲透擴(kuò)散為主，短時(shí)間的離心實(shí)驗(yàn)并不能反映出致密儲(chǔ)層真實(shí)的流體流動(dòng)，因此，無法將對(duì)應(yīng)孔喉控制的流體全部離心出來；同時(shí)，常規(guī)壓汞和核磁共振方法確定的可動(dòng)孔喉下限值是計(jì)算得到的平均值，不能真實(shí)反映出致密儲(chǔ)層可動(dòng)孔喉下限特征。因此，基于核磁共振與常規(guī)壓汞的方法僅適用于常規(guī)儲(chǔ)層中原油可動(dòng)孔喉下限的確定，并不適用于致密儲(chǔ)層中原油可動(dòng)孔喉下限的確定。

對(duì)于上述3）基于恒速壓汞的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限確定方法而言，恒速壓汞是以很低的恒定速度將汞注入巖石孔隙，以保證準(zhǔn)靜態(tài)進(jìn)汞過程的發(fā)生，通過檢測(cè)汞注入過程中的壓力升降將巖石內(nèi)部的孔隙和喉道分開。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可以直觀、定量地分析出孔隙、喉道、孔喉特征尺寸比的大小及孔隙和喉道的分布特征。恒速壓汞確定儲(chǔ)層原油可動(dòng)孔喉下限的方法對(duì)低孔低滲儲(chǔ)層較為適用，但不適用于致密儲(chǔ)層，特別是對(duì)于孔隙度小于10%的碎屑巖致密儲(chǔ)層，無法有效確定其可動(dòng)的孔喉下限值。

基于上述分析可知，目前用于確定儲(chǔ)層中原油可動(dòng)孔喉下限的方法一般都是基于達(dá)西滲流開發(fā)的，這些方法僅適用于常規(guī)儲(chǔ)層和低孔滲儲(chǔ)層。然而，致密儲(chǔ)層中符合達(dá)西滲流的原油體積只占很少一部分，通過現(xiàn)有的確定儲(chǔ)層中原油可動(dòng)孔喉下限的方法無法準(zhǔn)確確定出致密儲(chǔ)層中原油的可動(dòng)孔喉下限。

針對(duì)上述問題，目前尚未提出可以同時(shí)適應(yīng)于常規(guī)儲(chǔ)層和致密儲(chǔ)層中原油的可動(dòng)孔喉特征尺寸下限的測(cè)量方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種原油可動(dòng)孔喉特征尺寸下限的測(cè)量方法，以至少解決相關(guān)技術(shù)中無法準(zhǔn)確確定致密儲(chǔ)層的原油可動(dòng)孔喉特征尺寸的下限而導(dǎo)致的原油可采儲(chǔ)量無法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的技術(shù)問題。