[發明專利]基質與裂縫間竄流形狀因子確定方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202010319134.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111487174B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 曲鴻雁;周福建;胡佳偉;楊凱;左潔;鐘岳宸;王慶;史佩澤;劉興陽;郎皥;史佳朋
• 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: 王天堯;湯在彥

1.一種基質與裂縫間竄流形狀因子確定方法，其特征在于，包括：

獲取巖心樣品的測試參數；所述測試參數至少包括巖心樣品的形狀數據、目標測試溫度值、目標飽和流體壓力值和目標圍壓值；所述目標圍壓值大于所述目標飽和流體壓力值；

根據所述目標測試溫度值、所述目標飽和流體壓力值和所述目標圍壓值確定所述巖心樣品的孔隙度數據；在不同溫度和壓力的條件下，所述孔隙度數據不同；根據所述目標測試溫度值和所述目標飽和流體壓力值確定巖心夾持器的上游體積數據和下游體積數據；所述上游體積數據是指與巖心夾持器注入口端連接的管線和/或容器的體積數據，下游體積數據是指與巖心夾持器輸出口端連接的管線和/或容器的體積數據；利用柱塞泵分別向上下游管線注入不同溫度和壓力下的蒸餾水，得到不同溫度和壓力下上下游的注入體積，查表確定巖心夾持器的所述上游體積數據和所述下游體積數據；

根據所述目標圍壓值和所述目標飽和流體壓力值控制所述巖心夾持器內部的壓力，并記錄內部壓力數據；

根據所述內部壓力數據、所述孔隙度數據、所述上游體積數據、所述下游體積數據和所述形狀數據按照如下公式確定所述形狀因子：

其中，α為形狀因子，為增壓后巖心樣品的飽和時刻飽和氣壓值，P_m,0為增壓后巖心樣品的基質飽和氣壓值，P_f,0為上下游壓差產生后巖心夾持器下游管線端的初始氣體壓力值，為平衡壓力值，t₁為增壓后巖心樣品的飽和時刻，t₂為上下游壓差平衡時刻，s為上下游壓差與時間半對數衰減曲線的斜率，φ為孔隙度數據，V_m為巖心的體積，L為巖心長度，V_u為上游體積，V_d為下游體積，T為目標測試溫度值，P_p為目標飽和流體壓力，σ_eff為樣品所受的有效應力；

根據所述目標圍壓值和所述目標飽和流體壓力值控制所述巖心夾持器內部的壓力，并記錄內部壓力數據，包括：

將所述巖心樣品在所述巖心夾持器的圍壓增加至所述目標圍壓值，將所述巖心樣品的氣體壓力增加至所述目標飽和流體壓力值，并記錄增壓后巖心樣品的飽和氣壓值；

降低所述巖心夾持器在下游管線端的氣體壓力，在所述巖心樣品中產生目標壓力差值后，記錄巖心夾持器下游管線端的初始氣體壓力值和上游管線端的初始氣體壓力值；

間隔預設時長分別記錄所述下游管線端的氣體壓力值隨時間的變化值和所述上游管線端的氣體壓力值隨時間的變化值，以得到上下游壓差數據；

當所述巖心夾持器中巖心樣品內部的壓力平衡時，記錄平衡壓力值；

將所述增壓后巖心樣品的飽和氣壓值、所述下游管線端的初始氣體壓力值、所述上下游壓差數據和所述平衡壓力值作為內部壓力數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括：根據所述目標測試溫度值、所述目標飽和流體壓力值和所述目標圍壓值按照如下公式確定孔隙度數據：

其中，φ為巖心樣品的孔隙度數據，φ₀為初始狀態下巖心樣品的孔隙度，γ為應力敏感系數，P_c為目標圍壓值，P_p為目標飽和流體壓力值，P_c-P_p為樣品所受有效應力σ_eff，β為溫度敏感系數，T為目標測試溫度值。

3.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其特征在于，所述巖心樣品包括第一巖心樣品和第二巖心樣品；所述第一巖心樣品為基質巖心；所述第二巖心樣品為裂縫巖心；所述巖心夾持器包括第一巖心夾持器和第二巖心夾持器；所述第一巖心夾持器和第二巖心夾持器串聯連接；所述第一巖心樣品設置在所述第一巖心夾持器中，所述第二巖心樣品設置在所述第二巖心夾持器中。