[發明專利]測定超低滲巖心滲透率的方法

在審

• 申請號: 201711312896.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN109900614A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 陳磊;陳培勝;陳勇;陳凱;劉霜;呂永利;楊彪;宋李煜;姜阿娜;劉偉
• 申請（專利權）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石油工程技術研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發明提供一種測定超低滲巖心滲透率的方法，該測定超低滲巖心滲透率的方法采用了巖心滲透率測試裝置，該方法包括：步驟1，測試獲得巖心的孔隙體積；步驟2，將待測巖心裝入巖心滲透率測試裝置；步驟3，記錄驅替壓力P1；步驟4，記錄驅替端的壓力降落數據P2；步驟5，對壓力降P2進行數據處理，以獲得巖心的滲透率。該測定超低滲巖心滲透率的方法以試井理論分析為基礎，對巖心進行注入壓降測試，獲得壓降曲線，進行曲線擬合，從而得到巖心滲透率；對于低滲、特低滲以及超低滲，都可以快速的測試其滲透率；測試方法簡單，計算結果準確。

技術領域

本發明涉及油田天然氣開發技術領域，特別是涉及到一種測定超低滲巖心滲透率的方法。

背景技術

目前低滲巖心滲透率的測試方法主要有兩種：穩態法和脈沖衰減法。圖1為采用穩態法測試滲透率的裝置簡圖。實驗前，測量出巖心截面積S和長度L。巖心裝在巖心夾持器中，通過圍壓增壓器，施加模擬地層圍壓。恒流泵以流量Q注入粘度為η的液體，通過巖心，天平記錄單位時間內的流量變化，當天平記錄流量與恒流泵注入流量Q相當，認為達到穩態。壓力計1和壓力計2分別記錄巖心兩端壓力，計算出壓差△P。根據達西定律，可以計算出巖心滲透率。數據的記錄和計算均通過電腦完成。

穩態法是根據達西定律進行測試：Q/S＝-k△P/ηL；式中Q為流量(m³/s)；S為樣品橫截面積(m²)；L為樣品長度(m)；η為流體黏滯系數(Pa·s)；k為滲透率(m²)；ΔP為樣品上、下游的壓力差(Pa)。但是對于低滲、超低滲巖心，流體很難通過或者通過的時間較長，影響了測試的準確性。

脈沖衰減法是通過測試巖樣一維非穩態滲流過程中孔隙壓力隨時間的衰減數據，并結合相應的數學模型，對滲流方程的精確解答和合適的誤差控制簡化，就可以獲得測試巖樣的脈沖滲透率計算模型和方法。

如圖2所示，圖2為采用脈沖衰減法測試滲透率的裝置簡圖。試樣兩端各有一個封閉的容器即上游容器和下游容器，測試時待上下容器和巖樣內部壓力平衡后，給上端容器一個壓力脈沖。然后上部容器壓力將慢慢降低，下部容器壓力慢慢增加，監測兩端壓力隨時間變化情況，直至容器內達到新的壓力平衡狀態。上下游壓力衰減曲線可求得測試樣滲透率：

Δp(t)——巖樣兩端壓差實測值；P_i——初始脈沖壓力；θ——衰減曲線斜率；V_u、V_d——上下游容積體積

脈沖衰減法在非穩態下測試，測試時間短，測試結果更精確。但是實驗裝置對密封性要求較高，實驗條件較苛刻。

為此我們發明了一種新的測定超低滲巖心滲透率的方法，解決了以上技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用驅替流體在巖心中的線性流動狀態，對測得的壓力曲線進行雙對數導數處理，進行曲線擬合，從而得到巖心滲透率的測定超低滲巖心滲透率的方法。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：測定超低滲巖心滲透率的方法，該測定超低滲巖心滲透率的方法采用了巖心滲透率測試裝置，該方法包括：步驟1，測試獲得巖心的孔隙體積；步驟2，將待測巖心裝入巖心滲透率測試裝置；步驟3，記錄驅替壓力P1；步驟4，記錄驅替端的壓力降落數據P2；步驟5，對壓力降P2進行數據處理，以獲得巖心的滲透率。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

在步驟1中，根據波義耳定律測試巖心孔隙體積，即巖心與一固定體積的壓力容器連接，該容器充滿一定壓力的測試氣體，測定該壓力容器與巖心孔隙連通前后的壓力，通過公式計算巖心的孔隙體積。

在步驟1中，計算巖心的孔隙體積的公式為：