[發明專利]一種氣水相對滲透率的確定方法

有效

• 申請號: 201810001656.3
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN109406362B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 徐軒;李熙喆;胡勇;焦春艷;田姍姍;齊亞東;陳穎莉;徐婷;郭長敏;楊希翡;初廣震
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;陳剛

1.一種氣水相對滲透率的確定方法，其特征在于，提供有裂縫模擬裝置中的裂縫長度和裂縫截面積，以及所述裂縫模擬裝置的裂縫絕對滲透率，所述方法包括：

通過氣體注入裝置和地層水注入裝置分別向所述裂縫模擬裝置的入口端注入氣體和地層水，并通過與所述裂縫模擬裝置的出口端連接的氣水分離計量裝置測量分別從所述裂縫模擬裝置中滲流出的水相流量和氣相流量，以及通過第一壓力傳感器測量所述裂縫模擬裝置的入口端和出口端的壓力；其中，將所述裂縫模擬裝置設置在圍壓裝置內，以模擬裂縫所處的地層應力狀態；

根據所述裂縫長度、所述裂縫截面積、所述裂縫絕對滲透率和所述水相流量，以及所述裂縫模擬裝置的入口端和出口端的壓力，確定水相相對滲透率；以及根據所述裂縫長度、所述裂縫截面積、所述裂縫絕對滲透率和所述氣相流量，以及所述裂縫模擬裝置的入口端和出口端的壓力，確定氣相相對滲透率；

所述方法還提供有所述裂縫模擬裝置的入口端注入的氣體和地層水的流速比，所述方法還包括：通過飽和度測量裝置測量與所述流速比對應的所述裂縫模擬裝置內的含氣飽和度；其中，所述流速比與所述含氣飽和度、所述水相相對滲透率、所述氣相相對滲透率一一對應；根據所述水相相對滲透率和所述氣相相對滲透率，以及所述含氣飽和度，確定水相相對滲透率、氣相相對滲透率與含氣飽和度的關聯曲線；其中，所述飽和度測量裝置中包括圖像采集單元和圖像處理單元；所述通過飽和度測量裝置測量與所述流速比對應的所述裂縫模擬裝置內的含氣飽和度，包括：通過所述圖像采集單元對所述裂縫模擬裝置內的氣水分布圖像進行采集；通過所述圖像處理單元將所述氣水分布圖像轉換為二進制圖像，并根據所述二進制圖像確定所述含氣飽和度；其中，所述二進制圖像中灰度值為第一灰度值的像素點表征地層水，所述二進制圖像中灰度值為第二灰度值的像素點表征氣體。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過設置在所述裂縫模擬裝置上的多個第二壓力傳感器，測量所述裂縫模擬裝置內所述第二壓力傳感器位置處的內部壓力；

在注入氣體和地層水的過程中，當所述內部壓力的壓力變化率小于等于指定壓力變化率閾值時，分別測量所述水相流量、所述氣相流量和所述含氣飽和度。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過設置在所述裂縫模擬裝置的出口端和所述氣水分離計量裝置的入口端之間的回壓閥，調節所述裂縫模擬裝置出口端的壓力，以使得在所述裂縫模擬裝置的入口端和出口端之間產生指定壓力差。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在通過氣體注入裝置和地層水注入裝置分別向裂縫模擬裝置的入口端注入氣體和地層水之前，所述方法還包括：

通過所述地層水注入裝置向所述裂縫模擬裝置的入口端注入地層水，以使得所述裂縫模擬裝置內充滿所述地層水。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述裂縫長度、所述裂縫截面積、所述裂縫絕對滲透率和所述水相流量，以及所述裂縫模擬裝置的入口端和出口端的壓力，確定水相相對滲透率，包括：

根據所述裂縫長度、所述裂縫截面積和所述水相流量，以及所述裂縫模擬裝置的入口端和出口端的壓力，確定水相有效滲透率；

將所述水相有效滲透率與所述裂縫絕對滲透率的比值，作為所述水相相對滲透率。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，采用下述公式確定所述水相有效滲透率：

其中，k_w表示所述水相有效滲透率，單位為毫達西，Q_w表示所述水相流量，單位為毫升/秒，μ_w表示所述地層水的粘度，單位為毫帕·秒，L表示所述裂縫長度，單位為厘米，A表示所述裂縫截面積，單位為平方厘米，p₁表示所述裂縫模擬裝置的入口端的壓力，單位為兆帕，p₂表示所述裂縫模擬裝置的出口端的壓力，單位為兆帕。