[發(fā)明專利]低滲透油藏中液體全壓力梯度-流量關(guān)系的測量方法

在審

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• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN105319153A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋付權(quán);劉顯太;楊勇;孫業(yè)恒;張世明;戴濤;于金彪;汪勇;董亞娟;蘇海波;孫紅霞;胡慧芳;許強(qiáng);初杰;侯玉培;趙瑩瑩;張波;曹偉東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 崔曉艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田開發(fā)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種低滲透油藏中液體全壓力梯度-流量關(guān)系的測量方法。

背景技術(shù)

在油氣藏開發(fā)中，隨著常規(guī)中高滲透率油藏資源的日漸枯竭，越來越多的低滲透、超低滲透油藏投入開發(fā)，今年來更有致密油氣藏和頁巖氣藏開始投入油氣開采。這類油藏的共同特點(diǎn)是滲透率低，開發(fā)難度大，目前公認(rèn)的概念認(rèn)為：滲透率于50毫達(dá)西的油藏，稱為低滲透油藏。研究表明：液體在低滲透油藏中流動(dòng)時(shí)存在啟動(dòng)壓力，啟動(dòng)壓力的存在，造成了油藏中水、油流動(dòng)的壓力梯度－流量關(guān)系的異常，流動(dòng)特征不再符合達(dá)西定律，如圖1所示。

在低滲透油藏中水、油流動(dòng)的壓力梯度－流量關(guān)系測量中，傳統(tǒng)的多功能巖芯驅(qū)替設(shè)備無法準(zhǔn)確測量啟動(dòng)壓力梯度，即無法確定靜止－流動(dòng)的分界壓力梯度點(diǎn)。為此我們發(fā)明了一種新的低滲透油藏中液體全壓力梯度-流量關(guān)系的測量方法，解決了以上技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可以克服目前用傳統(tǒng)的多功能巖芯驅(qū)替裝置，無法準(zhǔn)確測量巖芯的啟動(dòng)壓力，不能夠描述低滲透油藏全壓力梯度－流量關(guān)系的問題，可以準(zhǔn)確測量低滲透巖芯全壓力梯度－流量關(guān)系的方法。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：低滲透油藏中液體全壓力梯度-流量關(guān)系的測量方法，該低滲透油藏中液體全壓力梯度-流量關(guān)系的測量方法包括：步驟1，采用毛細(xì)管連通器裝置測量低滲透巖芯的靜態(tài)啟動(dòng)壓力梯度；步驟2，采用多功能巖芯驅(qū)替裝置測量穩(wěn)態(tài)壓力梯度－流量關(guān)系；以及步驟3，將靜態(tài)法測量得到的低滲透巖芯的啟動(dòng)壓力梯度，和穩(wěn)態(tài)法測量得到的穩(wěn)態(tài)壓力梯度－流量數(shù)據(jù)繪制在同一張圖形中，即得到了低滲透巖芯中液體流動(dòng)的全壓力梯度－流量關(guān)系。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：

在步驟1中，采用的該毛細(xì)管連通器裝置包括第一毛細(xì)管、第一刻度尺、巖芯夾持器、第二刻度尺和第二毛細(xì)管，在測量液體在低滲透巖芯中的靜態(tài)啟動(dòng)壓力梯度時(shí)，將巖芯放入該巖芯夾持器中，將該第一毛細(xì)管、該巖芯夾持器和該第二毛細(xì)管依次連接；從該第一毛細(xì)管注入水或者油，待液體從該第一毛細(xì)管在重力的作用下，經(jīng)過巖芯流到另一端該第二毛細(xì)管穩(wěn)定后，記錄水在該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管的高度差，從而計(jì)算得到該巖芯的靜態(tài)啟動(dòng)壓力。

在步驟1中，測量低滲透巖芯的靜態(tài)啟動(dòng)壓力梯度的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)將己知長度和直徑的低滲透巖芯放入該巖芯夾持器中；

(2)將兩根直徑相同的玻璃毛細(xì)管即該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管，通過軟連接在該巖芯夾持器的兩端；將該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管垂直放置、該巖芯夾持器水平放置，整體呈“U”形，固定在一個(gè)帶直尺的光滑平板上；

(3)從該第一毛細(xì)管的一端將礦化度水注入，等待水通過被測巖芯，到達(dá)另一端的該第二毛細(xì)管；

(4)在礦化度水進(jìn)入該第二毛細(xì)管后，待水從另一側(cè)流出后，停止注水，等待水在管道中達(dá)到靜止后，測量并記錄該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管中的水柱高度差；

(5)再次注入適量的礦化度水，待水在管道中達(dá)到靜止后，測量并記錄該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管中的水柱高度差；重復(fù)做此實(shí)驗(yàn)；

(6)為了確定實(shí)驗(yàn)中該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管的對稱性，用吸水法從原注入端每次抽吸適量的水，建立巖芯夾持器兩端的毛細(xì)管內(nèi)水柱高差；然后采用步驟(4)和步驟(5)的方法，測量水靜止?fàn)顟B(tài)下，該第一毛細(xì)管和該第二毛細(xì)管中水柱的高差；

(7)將測量到的高度差進(jìn)行算術(shù)平均，計(jì)算被測低滲透巖芯的啟動(dòng)壓力梯度。

在步驟1中，計(jì)算被測低滲透巖芯的啟動(dòng)壓力梯度采用公式如下：

G=ρgΔhL]]>

式中：G為啟動(dòng)壓力梯度，Pa/m；ρ為流體密度，kg/m³；g為重力加速度，m/s²；Δh為水柱的高度差，m；L為巖心的長度，m。

在步驟2中，該多功能巖芯驅(qū)替裝置包括液罐、恒流泵、巖芯夾持器、差壓計(jì)、流量計(jì)和廢液罐，在測量液體在低滲透巖芯中的穩(wěn)態(tài)壓力梯度－流量關(guān)系時(shí)，將巖芯放入該巖芯夾持器中，將該液罐、該恒流泵、該巖芯夾持器、該差壓計(jì)、該流量計(jì)和該廢液罐依次連接；在該巖芯夾持器加上環(huán)壓后，由該恒流泵注入水或者油，在若干壓差下，測量穩(wěn)定流量，從而計(jì)算得到該巖芯的穩(wěn)態(tài)壓力梯度－流量關(guān)系。