[發明專利]一種基于微CT測試圖像灰度數據計算多孔介質內三相飽和度的方法

在審

• 申請號: 201910265525.0
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109916934A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 杜東興;孫國龍;沈崟杰;李鶯歌
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明公開一種基于微CT測試圖像灰度數據計算多孔介質內三相飽和度的方法，在實驗室研究中，對多孔介質試樣進行抽真空、飽水、飽油處理后，利用CO₂流體開展三相驅替實驗。利用微CT設備對每個實驗步驟后的多孔介質試樣進行掃描，獲得實驗各個步驟后的多孔介質試樣的微CT圖像，通過對微CT測試圖像灰度值的數據處理并結合相關實驗測試數據，可以計算出多孔介質內油、氣、水三相飽和度數值。

技術領域

本發明專利涉及利用微CT測試圖像灰度數據計算多孔介質內三項飽和度的方法，針對CO₂在油/水共存多孔介質中的驅替實驗過程，利用微CT測試圖像灰度值及相關實驗數據計算多孔介質內油/氣/水三相飽和度分布的新方法，所屬微CT測試圖像數據處理領域。

背景技術

在利用CO₂強化原油采收率的實驗室研究中，能夠準確獲取CO2在油/水共存多孔介質驅替過程中油、氣、水的三相飽和度參數非常重要。在實驗室研究中，對多孔介質試樣進行抽真空、飽水、飽油處理后，利用CO₂流體開展三相驅替實驗。利用微CT設備對每個實驗步驟后的多孔介質試樣進行掃描，獲得實驗各個步驟后的多孔介質試樣的微CT圖像，通過對微CT測試圖像灰度值的數據處理并結合相關實驗測試數據，可以計算出多孔介質內油、氣、水三相飽和度數值。

發明內容

本方法解決技術問題所采用的技術方案是：

在采用CO₂驅油實驗過程中，我們需要對巖樣進行抽真空、飽水、飽油后進行CO₂流體驅替操作。對每個實驗過程后的巖心進行CT掃描，獲得各個實驗過程后巖心的灰度值。再根據實驗過程中獲得的出水量、出油量，以及巖心本身的一些物理特性，就可以計算出三相飽和度。由于

利用CT_rock、CT_gas、CT_water和CT_rock分別代表巖石、巖心內氣相、水相和油相的灰度值，巖心內三相飽和度分布的計算過程如下：(由于氣相密度很小，假設CT_gas＝0)。

抽真空結束時的灰度值CT_dry為：

CT_dry＝(1-φ)CT_rock+φCT_gas (1)

在干掃時巖樣中由非孔隙巖石組分和空隙內的氣體組分組成。其中φ為巖心的孔隙度，為已知量。

飽水結束的灰度值CT_wet為：

CT_wet＝(1-φ)CT_rock+φCT_water (2)

在巖心飽水之后，巖樣中的灰度值由非空隙巖石和空隙內的去離子水組成。

聯立(1)、(2)可得水相的灰度值：

飽油結束后CT測試獲得的油、水兩相共存巖心的灰度值CT_oil+water可由(4)式表示(其中S_w、S_oil分別代表水相與油相飽和度)：

CT_oil+water＝CT_dry+φS_wCT_water+φS_oCT_oil (4)