[發明專利]一種獲取啟動壓力梯度的方法及裝置

在審

• 申請號: 201910169410.1
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109870396A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 第五鵬祥;劉同敬;蔡國新;王付勇;周建;黃春霞;于偉杰;江禮武;王佳;劉金菊;章震;喬潤偉;曹鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 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: 喬媛;王天堯

本申請實施方式公開了一種獲取啟動壓力梯度的方法及裝置，其中，獲取啟動壓力梯度的方法包括：將巖心實驗樣品置入巖心水驅實驗系統中的夾持器上，獲取不同驅替時刻對應的夾持器入口端的壓力；根據不同驅替時刻對應的夾持器入口端的壓力獲得啟動時刻對應的啟動壓力；其中，所述啟動時刻為出口管線的出口端液珠初冒頭對應時刻的前一秒；所述液珠初冒頭為所述出口管線的出口端有液珠啟動并凸出現象；利用所述啟動時刻對應的啟動壓力獲取啟動壓力梯度。

技術領域

本申請涉及低滲透和致密油藏開發技術領域，特別涉及一種獲取啟動壓力梯度的方法及裝置。

背景技術

低滲透油藏的油層一般具有孔道細小，孔喉作用增強，微觀孔隙結構影響增強，比表面高等特點，這對流體流動產生明顯影響。低滲透油藏滲流過程出現了不可忽略的固液相界面上的表面分子力作用即滲流阻力梯度，被稱之為啟動壓力梯度。啟動壓力梯度的存在影響了單井產能、單井控制半徑、注水壓力、井網開發設計等方面。因此，如何準確快速的測量啟動壓力梯度，在低滲油藏開發過程中，已顯得尤為重要。

目前，實驗室測量啟動壓力梯度的方法按原理可分為常規壓差流量法、氣泡法和平衡法。其中，常規壓差流量法原理：通過測定不同驅替壓差下流體通過巖心的滲流速度，求得流量與壓力梯度的關系曲線，制圖并用數學方法獲得啟動壓力梯度。此方法計算得到的啟動壓力梯度是基于流動狀態下驅替壓力，物理意義有誤；且為了繪制關系曲線，需要不同驅替速度的多次實驗，測量成本高、時間長。對于氣泡法原理來說，在液體驅替巖心時，某一壓力會克服巖心中最大孔喉的阻力及流體間的界面張力，使驅替流體開始進入孔道，占據孔道的體積。此時流體開始移動，巖心出口端開始產生氣泡，此時的驅替壓力即為啟動壓力。此方法的缺點在于巖心內同時存在注入液體和空氣，無法根據啟動壓力準確計算啟動壓力梯度；且氣泡體積相比液體難以準確測量。對于平衡法原理來說，保持巖心進口端壓力高于出口端，實驗流體在壓力梯度的作用下通過巖心。入口端壓力保持不變，出口端壓力上升，若巖心存在啟動壓力梯度，則經過較長時間驅替后巖心上下游始終存在一個穩定不變的壓差。此方法計算得到的啟動壓力是流動轉向靜止時的，物理意義有誤；且由于巖心尺寸一般較小，巖心上下游壓差較小，此方法對壓力測量精度要求高。

發明內容

本申請實施方式的目的是提供一種獲取啟動壓力梯度的方法及裝置，本技術方案利用簡單的實驗設備快速準確地測量啟動壓力梯度，解決了現有啟動壓力梯度測量方法物理意義有誤、測試精度要求高、測量實驗成本高和時間長的缺點。

為實現上述目的，本申請實施方式提供一種獲取啟動壓力梯度的方法，包括：

將巖心實驗樣品置入巖心水驅實驗系統中的夾持器上，獲取不同驅替時刻對應的夾持器入口端的壓力；

根據不同驅替時刻對應的夾持器入口端的壓力獲得啟動時刻對應的啟動壓力；其中，所述啟動時刻為出口管線的出口端液珠初冒頭對應時刻的前一秒；所述液珠初冒頭為所述出口管線的出口端有液珠啟動并凸出現象；

利用所述啟動時刻對應的啟動壓力獲取啟動壓力梯度。

優選地，所述巖心實驗樣品的獲取步驟包括：

對巖心樣品抽真空處理后，再經飽和地層水處理，獲得巖心實驗樣品。

優選地，獲取不同驅替時刻對應的夾持器入口端的壓力的步驟包括：

對所述夾持器加環壓，并將所述巖心水驅實驗系統中進口管線和出口管線內的空氣排出，使得進口管線和出口管線內保持充滿水的狀態；

在恒溫箱的作用下，所述巖心水驅實驗系統處于穩定狀態；其中，所述出口管線的出口端與所述夾持器保持水平；

在所述巖心水驅實驗系統處于穩定狀態下，獲取不同驅替時刻對應的夾持器入口端的壓力，并記錄不同驅替時刻對應的所述出口管線的出口端的液珠凸出形狀。

優選地，所述夾持器通過手搖泵加持環壓。