[發明專利]一種自動化測量計算巖心物性參數的驅替測試方法

在審

• 申請號: 201710166925.7
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106970014A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 張烈輝;雷強;唐洪明;胡書勇;郭晶晶;趙玉龍;張博寧
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N5/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

1.一種自動化測量計算巖心物性參數的驅替測試方法，其特征在于：它包括以下實施步驟：

S1、試驗數據采集：首先檢測質量測量儀(7)的質量數據變化，當檢測到質量測量儀(7)的質量變化情況隨時間的變化成線性關系后，表明驅替達到穩定，此時開始采集試驗數據，所述試驗數據包括恒速恒壓泵(2)的流速、巖心夾持器(6)的兩端壓差、質量測量儀(7)的質量隨時間的變化量，穩定一段時間t后，控制恒速恒壓泵(2)停止工作，結束試驗數據采集；

S2、試驗數據分析處理：根據液容器(1)中的液體類型確定驅替類型是單相驅替還是兩相驅替，單相驅替的巖心滲透率計算過程為：

$v=-\frac{k}{\mathrm{\μ}}\frac{dp}{dx}\⇒k=-v\mathrm{\μ}\frac{dx}{dp}\⇒k=\frac{m\mathrm{\ρ}}{t}\frac{\mathrm{\μ}L}{\mathrm{\Δ}P}=\mathrm{\α}\mathrm{\ρ}\frac{\mathrm{\μ}L}{\mathrm{\Δ}P}$

式中：ν-為單相液體在穩定時間t內驅替出來的體積，單位：mL；k-巖心滲透率，單位：μm²；α-質量測量儀(7)的質量隨時間變化的斜率，單位：g/min；ρ-液體密度，單位：g/mL；μ-液體粘度，單位：mPa.s；L-巖心長度，單位：cm；ΔP-通過巖心前后的壓差，單位：Mpa；t-穩定時間，單位：min；

兩相驅替的巖心滲透率的計算過程為：

根據恒速恒壓泵(2)的流速關系，以及質量測量儀(7)的質量變化量與時間的關系：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_o+v_w=at\\ m_o+m_w=b\end{array}\right.\⇒\left\{\begin{array}{c}\frac{m_o}{{\mathrm{\ρ}}_o}+\frac{m_w}{{\mathrm{\ρ}}_w}=at\\ m_o+m_w=b\end{array}\right.$

得到兩相的質量m_o和m_w，然后根據兩相的質量，

$k_o=\frac{m_o{\mathrm{\ρ}}_o}{t}\frac{{\mathrm{\μ}}_{o}L}{\mathrm{\Δ}P}={\mathrm{\α}}_o{\mathrm{\ρ}}_o\frac{{\mathrm{\μ}}_{o}L}{\mathrm{\Δ}P}$

$k_w=\frac{m_w{\mathrm{\ρ}}_w}{t}\frac{{\mathrm{\μ}}_{w}L}{\mathrm{\Δ}P}={\mathrm{\α}}_w{\mathrm{\ρ}}_w\frac{{\mathrm{\μ}}_{w}L}{\mathrm{\Δ}P}$

式中:ν_o，ν_w-分別為o、w兩相在穩定時間t內分別驅替出來的體積，單位：mL；m_o，m_w-分別為o、w兩相在穩定時間t內分別驅替出來的質量，單位：g；ρ_o，ρ_w--分別為o、w兩相的密度，單位：g/mL；μ_o，μ_w--分別為o、w兩相在穩定時間t內分別驅替時的粘度，單位：mPa.s；a-恒速恒壓泵的流速，單位：mL/min；b-穩定時間t內驅替流體的總質量，單位：g；α_o，α_w--分別為o、w兩相在穩定時間t內質量隨時間變化的斜率，單位：g/min；t-巖心驅替的穩定時間，min；L-巖心長度，單位：cm；ΔP-通過巖心前后的壓差，單位：Mpa。