[發(fā)明專利]一種夾層狀頁巖各向異性滲透率確定方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110510147.5 | 申請日： | 2021-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN113188976B | 公開（公告）日： | 2022-08-16 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王森;梁怡普;馮其紅;楊雨萱;陳李楊;曹小朋;劉祖鵬;王秀坤;楊敏;柳靜雨;孫濤;郭天魁;時賢 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油大學（華東） |
| 主分類號： | G01N15/08 | 分類號： | G01N15/08 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人： | 韓雪梅 |
| 地址： | 266580 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 夾層 頁巖 各向異性 滲透 確定 方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明提供了一種夾層狀頁巖各向異性滲透率確定方法及系統(tǒng)，首先基于頁巖巖心確定頁巖基質(zhì)參數(shù)和夾條參數(shù)；其次基于頁巖基質(zhì)平均孔隙半徑構(gòu)建分子動力學模型；利用分子動力學模型模擬頁巖油在頁巖基質(zhì)納米孔內(nèi)的流動，確定頁巖基質(zhì)的滲透率；然后基于夾條平均孔隙半徑和夾條孔隙度確定夾條的滲透率；最后基于頁巖基質(zhì)的滲透率、夾條的滲透率、頁巖基質(zhì)所占比例和夾條所占比例確定水平滲透率和垂直滲透率。本發(fā)明基于頁巖巖心的孔隙結(jié)構(gòu)與分子動力學模型相結(jié)合，利用分子動力學模型模擬頁巖油在頁巖基質(zhì)納米孔內(nèi)的流動，進而能夠準確計算得到夾層狀頁巖水平方向和垂直方向的滲透率，解決現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)夾層狀頁巖各向異性滲透率準確測量的難題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種夾層狀頁巖各向異性滲透率確定方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
頁巖油是一種重要的非常規(guī)能源，原油主要以吸附態(tài)和游離態(tài)存在于頁巖孔隙中。頁巖油的儲層類型包括基質(zhì)型、裂縫型和夾層型三種。由于夾層狀頁巖含有孔隙度和滲透率較高的碳酸鹽巖或砂巖條帶(也稱之為夾條)，實際開采過程中產(chǎn)量較高，是頁巖油開發(fā)的重點。然而，受層理的影響，夾層狀頁巖具有明顯的各向異性特征，即平行層理和垂直層理方向巖石滲透率(即水平方向滲透率和垂直方向滲透率)不同。準確測定頁巖各向異性滲透率對頁巖儲層評價、水力壓裂設計和生產(chǎn)動態(tài)預測具有重要意義。
目前夾層狀頁巖各向異性滲透率的測量存在以下問題：
一方面，由于頁巖很脆，微裂縫或?qū)永淼拇嬖跁沟脢A層狀頁巖易于沿著裂縫面開裂，因此完整的巖心柱難以獲得。同時，滲透率測量前需要對巖心進行洗油，該過程極易造成巖心損壞。而測量巖石滲透率往往需要一整塊巖心進行實驗，不完整的巖心將會造成夾層狀頁巖滲透率難以測量。
另一方面，由于平行于層理和垂直于層理方向的頁巖滲透率差異較大，其結(jié)果可能相差幾個數(shù)量級，因此常規(guī)滲透率測試方法將帶來很大誤差。
專利CN206431021U涉及一種頁巖滲透率的模擬測試裝置，該裝置能夠測量不同壓力條件下的氣體有效滲透率，但是此裝置只能測試平行層理方向的滲透率，無法測試垂直層理方向的滲透率。專利CN106769790A涉及一種超聲波作用下基于液體壓力脈沖的頁巖滲透率測試裝置及方法，主要是觀測標準鹽水通過待測巖心的脈沖衰減曲線的差異來測定滲透率。然而頁巖容易遇水膨脹，導致滲透率改變，不能得到準確的滲透率值。專利CN109100278A涉及一種考慮頁巖孔徑分布特征的表觀滲透率計算方法，通過計算不同管徑毛細管的分布頻率疊加得到頁巖儲層尺度的表觀滲透率。然而該方法僅考慮了頁巖氣的運移機制，不適用于測量頁巖油儲層的巖石滲透率，也無法體現(xiàn)夾層狀頁巖的各向異性特征。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種夾層狀頁巖各向異性滲透率確定方法及系統(tǒng)，解決夾層狀頁巖各向異性滲透率無法準確測量的難題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種夾層狀頁巖各向異性滲透率確定方法，所述方法包括：
S1：獲取夾層狀頁巖巖心；
S2：基于所述頁巖巖心確定頁巖基質(zhì)參數(shù)和夾條參數(shù)；所述頁巖基質(zhì)參數(shù)包括頁巖基質(zhì)所占比例h1、頁巖基質(zhì)平均孔隙半徑r1和頁巖基質(zhì)孔隙度Φ1；所述夾條參數(shù)包括夾條所占比例h2、夾條平均孔隙半徑r2和夾條孔隙度Φ2；
S3：基于頁巖基質(zhì)平均孔隙半徑r1構(gòu)建分子動力學模型；
S4：利用所述分子動力學模型模擬頁巖油在頁巖基質(zhì)納米孔內(nèi)的流動，確定頁巖基質(zhì)的滲透率；
S5：基于夾條平均孔隙半徑r2和夾條孔隙度Φ2確定夾條的滲透率；
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