[發明專利]一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法

有效

• 申請號: 202011228812.3
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112362553B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 肖文聯;楊玉斌;李閩;趙金洲;王玥;任吉田;趙明睿;鄭玲麗;劉帥帥
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

1.一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、選取一塊致密砂巖儲層的圓柱形巖心，并進行洗油和烘干，測量巖心的孔隙度和滲透率后，將巖心切割成四段；

S2、對第Ⅰ段巖心進行鑄體薄片實驗：將鑄體薄片圖像劃分成不同孔隙單元，計算每個孔隙的形狀因子，基于形狀因子的大小判斷孔隙形狀，并將孔隙形狀按形狀分類，根據孔隙形狀及不同孔隙形狀的面積與其內切圓半徑的關系，計算出對應孔隙形狀的內切圓半徑和等效半徑，并繪制半徑及其頻率分布直方圖；

S3、對第Ⅱ段巖心進行恒速壓汞實驗，獲取修正后的恒速壓汞喉道分布；

S4、對第Ⅲ段巖心進行高壓壓汞測試，基于高壓壓汞實驗獲取巖心完整的喉道半徑及其分布；

S5、獲取巖心完整的孔隙半徑及其分布。

2.根據權利要求1所述的一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，步驟S2中，所述形狀因子的計算公式為：

式中，G為形狀因子，無量綱；A為孔隙的截面積，μm²；P為孔隙的周長，μm。

3.根據權利要求2所述的一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，步驟S2中，所述對應孔隙形狀的內切圓半徑的計算公式為：

三角形：

四邊形：

五邊形：

不規則多邊形：R_等效＝0.5L (5)

式中，A為空隙的截面積，μm²，L為孔隙長度，μm。

4.根據權利要求1所述的一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，步驟S3中，所述獲取修正后的恒速壓汞喉道分布包括以下步驟：

S31、對第Ⅱ段巖心進行恒速壓汞實驗，獲取注汞壓力與注汞體積曲線；利用步驟S2中基于鑄體薄片獲取的孔隙半徑及其分布計算出極值壓力區間，并從恒速壓汞注汞壓力和注汞體積曲線中選出對應數據段；

S32、將曲線處理成“M”形曲線段，從曲線段中識別出孔隙和喉道對應的壓力值和體積值，并繪制出修正后的孔隙毛管壓力曲線、喉道毛管壓力曲線和總毛管壓力曲線；

S33、計算得到修正后的毛管壓力曲線、孔隙、喉道半徑及其分布。

5.根據權利要求4所述的一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，所述極值壓力區間的計算公式為：

所述修正后的毛管壓力曲線、孔隙、喉道半徑的計算公式為：

式中，R_max為基于鑄體薄片獲取的孔隙半徑的最大值，μm；P_lb為恒速壓汞曲線的注汞壓力的下限值，MPa；R_min為基于鑄體薄片獲取的孔隙半徑的最小值，μm；P_up為恒速壓汞曲線上注汞壓力的上限值，MPa；R_cp為恒速壓汞修正后的孔隙半徑，μm；P_cp為修正后的孔隙毛管壓力，MPa；R_ct為恒速壓汞修正后的喉道半徑，μm；P_ct為喉道毛管壓力，MPa。

6.根據權利要求1所述的一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，步驟S4包括以下步驟：

S41、對第Ⅲ段巖樣進行高壓壓汞測試，獲取基于高壓壓汞實驗的孔喉半徑分布；

S42、將修正后的恒速壓汞喉道半徑及其分布與高壓壓汞獲取的孔喉半徑及其分布繪制在同一坐標系下；

將0.12μm之前的數據選高壓壓汞孔喉半徑及其分布，0.12μm之后的數據選擇修正后的恒速壓汞喉道半徑及其分布；

將兩個數據歸一化處理后重新繪制在直角坐標系下得到巖樣完整的喉道半徑及其分布。

7.根據權利要求1所述的一種致密砂巖微觀孔隙結構表征方法，其特征在于，步驟S5中，所述獲取巖心完整的孔隙半徑及其分布包括以下步驟：

S51、對第Ⅳ段巖心飽和水，測量完全飽和水狀態下的核磁共振T₂譜曲線；

S52、基于步驟S2獲取的孔隙形狀因子及其分布判斷巖心的孔隙形狀分布是否穩定。