[發明專利]基于逾滲網絡模擬的雙重介質儲層巖石含水飽和度計算法

有效

• 申請號: 201610825582.6
• 申請日: 2016-09-16
• 公開（公告）號: CN106285664B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 李閩;唐雁冰;趙金洲;肖文聯;王穎;李曉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊盛彪

1.基于逾滲網絡模擬的雙重介質儲層巖石含水飽和度計算法，依次包括以下步驟：

(1)對巖石樣品進行制備、洗油洗鹽、測量孔隙度、配置地層水，并切割為A段、B段和C段，對A段巖樣進行巖電實驗，得到巖樣地層因素F、電阻增大系數I與含水飽和度S_w雙對數關系曲線，對A段巖樣進行核磁共振實驗，得到巖樣的T2譜，獲取基質地層因素F_m；對B段巖樣進行潤濕性測量；對C段進行掃描電鏡實驗；

(2)擬合地層因素F與孔隙度φ之間的函數關系，該函數關系如下：

式中，m為巖石膠結指數，x₁、y₁為擬合系數；

(3)計算常數C₁和C₂，C₁、C₂反映了雙重介質儲層基質孔隙的孔喉特征和電阻率性質，包括以下內容：

根據步驟(1)得到的巖樣的基質地層因素F_m和地層因素F，采用下式計算C₁和C₂：

(4)計算巖石溶孔系統的孔喉半徑變異系數σ，過程如下：

根據步驟(1)核磁共振實驗測得的巖樣T2譜數據，將其轉化為孔喉半徑頻率分布圖，以頻率分布圖中雙峰曲線凹處中間點為基質孔隙與溶孔孔隙的分界點，計算溶孔系統的孔喉半徑變異系數σ，即溶孔的孔喉半徑分布標準偏差除以溶孔孔喉半徑的平均值；

(5)建立雙重介質逾滲網絡模型，采用試錯法通過網絡模擬確定溶孔系統的配位數z，包括以下內容：

在建立的雙重介質逾滲網絡模型中，在溶孔系統的孔喉半徑變異系數σ、基質地層因素F_m確定的情況下，假設巖樣的溶孔配位數z為4，進行油(氣)/水兩相流和電阻增大系數雙對數曲線I-S_w的網絡模擬，模擬結果與步驟(1)中巖電實驗測得的巖樣I-S_w雙對數曲線進行對比，若吻合，可認為溶孔配位數z＝4；否則減小z的取值，直到能夠與巖電實驗數據相匹配，雙重介質溶孔配位數的變化范圍為1.5～4；

(6)通過網絡模擬計算并確定B’的取值以及獲取雙重介質儲層巖石含水飽和度S_w，包括以下內容：

根據雙重介質微觀結構參數，即溶孔系統的孔喉半徑變異系數σ、基質地層因素F_m和溶孔系統的配位數z，建立雙重介質逾滲網絡模型，進行兩相流模擬獲取電阻增大系數曲線I-S_w，得到不同含水飽和度S_w下的z_w和σ_w的數值，根據下式計算不同含水飽和度S_w下的參數B’的數值：

式中，γ_w—與地層水在溶孔孔隙空間中的分布有關的系數，

γ—與溶孔孔喉半徑分布有關的系數，

z—溶孔平均配位數，描述溶孔的連通性，

z_c—臨界配位數，三維孔隙空間中z_c＝1.5，

z_w—地層水所占據溶孔孔隙空間的配位數，

σ—溶孔孔喉半徑變異系數，

σ_w—地層水所占據溶孔孔隙空間的孔喉半徑變異系數；

當巖石親水時，根據下式計算出的值：

當巖石親油時，根據下式計算出的值：

式中，R_t為巖石部分飽和地層水時的電阻率，

R_w為地層水電阻率，

將以上模擬數據和計算結果列到如下數據表中：

通過S_w與或之間存在的線性關系或直接查上述數據表得到含水飽和度S_w。