[發明專利]一種低滲透巖石的相對滲透率測定系統及方法

有效

• 申請號: 202110550003.2
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113295592B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 梁天博;周福建;張夢川;楊凱;曲鴻雁;姚二冬;李奔;胡曉東;王博;左潔
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);北京科麥仕油田化學劑技術有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N23/046
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 許曼;賈磊

1.一種低滲透巖石的相對滲透率測定系統，其特征在于，所述系統包括巖心夾持器、圍壓裝置、注入裝置、壓差傳感器、CT掃描儀和計算裝置；

所述巖心夾持器用于固定巖心，所述巖心夾持器上設有至少一個壓力閥，每個壓力閥與所述巖心夾持器入口相連；

所述圍壓裝置與所述巖心夾持器連接，用于向所述巖心提供預設圍巖環境；

所述注入裝置與所述巖心夾持器的入口端連接，用于向所述巖心注入驅替液體；

所述壓差傳感器設置于壓力閥與巖心夾持器的連接線路上，用于獲得壓力閥至巖心夾持器入口處的壓力差；

所述CT掃描儀用于采集巖心每個預設位置的CT值；

所述計算裝置用于在巖心處于非穩定狀態下，接收所述壓差傳感器和所述CT掃描儀的采集數據，并結合預先測量的所述巖心在每個預設位置的孔隙度，計算獲得每個壓力閥位置對應的相對滲透率；

其中，接收所述壓差傳感器和所述CT掃描儀的采集數據，并結合預先測量的所述巖心在每個預設位置的孔隙度，計算獲得每個壓力閥位置對應的相對滲透率包括：

根據待測巖心在每個預設位置的CT值和預先測量的所述待測巖心在每個預設位置的孔隙度，實時計算獲得所述待測巖心在每個預設位置的含水飽和度；

實時計算獲得所述待測巖心在每個預設位置的水分流量，通過如下公式表示：

其中，f_w(x＝i,t_j)為注入第二液體時間為t_j時，巖心在第x_i個預設位置處的水分流量；為t_j時間內厚度為L的巖心注入第二液體的體積；L為從巖心夾持器入口到預設位置處的長度；S_w(x_i,t_j)為巖心注入t_j時間，在第x_i個預設位置處的含水飽和度；

根據所述待測巖心在每個預設位置的水分流量和所述壓力差，實時計算獲得所述待測巖心在壓力閥處的相對滲透率。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述注入裝置包括第一裝置和第二裝置，先通過所述第一裝置向所述巖心注入第一液體，使所述巖心處于完全飽和狀態，然后通過所述第二裝置按照預設泵注速度向所述巖心注入第二液體，以形成所述巖心的非穩定狀態。

3.一種低滲透巖石的相對滲透率測定方法，適用于權利要求1或2所述的系統，

其特征在于，所述方法包括：

將待測巖心固定在巖心夾持器中，通過注入裝置注入第一液體使其處于完全飽和狀態；

通過所述注入裝置按照預設泵注速度向所述待測巖心注入第二液體，以使所述待測巖心處于非穩定狀態；

利用CT掃描儀實時采集所述待測巖心在每個預設位置的CT值；

利用壓差傳感器實時采集壓力閥至巖心夾持器入口處的壓力差；

根據所述待測巖心在每個預設位置的CT值、壓力差和預先測量的所述待測巖心在每個預設位置的孔隙度，實時計算獲得所述待測巖心在壓力閥處的相對滲透率；

其中，根據所述待測巖心在每個預設位置的CT值、壓力差和預先測量的所述待測巖心在每個預設位置的孔隙度，實時計算獲得所述待測巖心在壓力閥處的相對滲透率中包括：

根據所述待測巖心在每個預設位置的CT值和預先測量的所述待測巖心在每個預設位置的孔隙度，實時計算獲得所述待測巖心在每個預設位置的含水飽和度；

實時計算獲得所述待測巖心在每個預設位置的水分流量，通過如下公式表示：

其中，f_w(x＝i,t_j)為注入第二液體時間為t_j時，巖心在第x_i個預設位置處的水分流量；為t_j時間內厚度為L的巖心注入第二液體的體積；L為從巖心夾持器入口到預設位置處的長度；S_w(x_i,t_j)為巖心注入t_j時間，在第x_i個預設位置處的含水飽和度；

根據所述待測巖心在每個預設位置的水分流量和所述壓力差，實時計算獲得所述待測巖心在壓力閥處的相對滲透率。