[發明專利]一種確定地層排驅壓力的方法和裝置

有效

• 申請號: 201510324182.2
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104948150B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 劉剛;張義杰;石書緣
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王天堯

技術領域

本發明涉及油氣成藏研究、試油層位選擇和區帶評價技術領域，特別涉及一種確定地層排驅壓力的方法和裝置。

背景技術

排驅壓力是非潤濕相流體排驅潤濕相流體進入地層(巖樣)的最小壓力，是油氣成藏研究的重要參數，通常情況下，排驅壓力主要用于評價蓋層和斷層封閉性，但排驅壓力對儲層同樣重要。排驅壓力關系到油氣能否突破儲層聚集成藏的問題，只有當成藏期的成藏動力足夠克服地層排驅壓力時，油氣方可突破儲層界面聚集成藏。排驅壓力可廣泛的應用于油氣運移路徑研究、油氣成藏研究、試油層位的選擇及區帶評價等領域。因此，排驅壓力求取方法研究具有重要的科學及現實意義。

排驅壓力的求取方法多種多樣，大致可歸為4類：

(一)毛管壓力曲線法

該方法是通過繪制毛管壓力曲線，然后沿曲線的平緩段作切線，切線與壓力軸的交點處對應的壓力即為排驅壓力。實際應用中也通常選取毛管壓力曲線中非潤濕相飽和度達到10％時對應的壓力為排驅壓力。這類方法包括半滲透隔板法、高壓壓汞法、離心法、孔滲擬合法等。半滲透隔板法是借助外壓抽吸位或驅替于半滲透隔板上方的完全飽和潤濕相巖樣中的流體，使其解析，并利用測試裝置記錄壓力值與巖樣中潤濕相飽和度，繪制毛管壓力曲線。高壓壓汞法是借助高壓將非潤濕相水銀注入固體多孔介質，記錄水銀注入量即注入壓力，繪制毛管壓力曲線。離心法是將完全飽和潤濕相流體的巖樣至于巖心夾持器中，通過高速旋轉的離心力來排驅巖樣中的流體，利用平衡狀態時的離心力與毛管壓力的等式，求取毛管壓力，再通過測量巖樣前后重量，獲取巖樣中潤濕相流體的飽和度信息，如此不斷的提高旋轉速度，就可獲取連續的毛管壓力和潤濕相飽和度信息，然后繪制毛管壓力曲線圖版。孔滲擬合法是通過孔隙度和滲透率與毛管壓力之間的相關關系，以及毛管壓力與水銀飽和度之間較好的雙曲線關系，實現通過孔隙度和滲透率建立毛管壓力曲線的方法。

基于毛管壓力曲線求取排驅壓力的方法研究早且深入，但該法存在一定缺陷，如實際地層中非潤濕相為油氣，而該法中非潤濕相流體為水銀，二者存在差異，故求取結果與地層真實排驅壓力之間存在一定誤差；求取過程較復雜且測速慢，實驗設備昂貴；該法對巖心樣品的依賴程度高，且求取的均是地層某點處的排驅壓力，而非連續的排驅壓力，用以研究儲層成藏性能時存在一定局限性。

(二)實驗室直接測定法

實驗室直接測定法是指在實驗室條件下，首先制備一定規格的樣品，對其進行洗油烘干，然后飽和煤油，置于巖心夾持器中，增壓通氣，直到檢測到氣體從巖樣另一端逸出時，記錄壓力，該壓力即為巖樣排驅壓力。該法測量結果較為精確，但求取過程復雜，且高度依賴特定規格巖心樣品，求取結果同樣是地層某點處的排驅壓力，難以獲得地層連續的排驅壓力。同時該法所求的是氣體排驅煤油的壓力，與實際地層情況中油氣排驅地層水的情況存在一定差異。

(三)地球物理資料法

地球物理資料法包括地震資料法和測井資料法。地震資料法是通過建立地層排驅壓力與地震參數之間的定量關系式，利用地震資料來求取地層排驅壓力。測井資料法是通過擬合測井參數與排驅壓力之間的定量關系，應用測井數據求取地層排驅壓力值，最主要的是核磁共振測井T₂譜法。該方法可求取地層連續的排驅壓力值，但該法求取結果的精確性相對較低，適用范圍較窄，且對于地震資料及核磁共振測井資料缺乏的地區難以應用。

(四)影響因素法

影響因素法是指通過擬合研究區內實測獲得的排驅壓力影響因素數據和排驅壓力數據，獲得排驅壓力與影響因素之間的定量關系式，然后通過實測排驅壓力影響因素數據來求取排驅壓力。該方法過程簡單快速經濟，并且可求取地層連續的排驅壓力值，但所獲得的排驅壓力與影響因素之間的定量關系式只適用于該研究區內，在該研究區以外地區需要重新擬合排驅壓力與影響因素之間的定量關系式，使得該方法的使用受限。

綜上，雖然排驅壓力的求取方法多種多樣，但都不同程度的存在一定缺陷，因此，從更加廣泛的意義上，尋求既可求取地層間斷的排驅壓力，亦可求取連續的排驅壓力，同時兼顧精確性、簡單性、快速性及經濟性等原則的方法研究具有重要的科學及現實意義。

發明內容

本發明實施例提供了一種確定地層排驅壓力的方法，可避免采用過程復雜緩慢且昂貴的方法，能夠快速準確的求取地層間斷或連續的排驅壓力值，該方法適用范圍廣泛。該方法包括：

分析排驅壓力的影響因素，篩選主控因素；所述主控因素包括滲透率和界面張力；

建立滲透率、界面張力與排驅壓力的定量關系表達式；