CN101196460A - 一种岩石润湿性的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于石油钻井、勘探的岩石润湿性评价方法，该方法是利用岩石电性参数的频散特性进行储层岩石润湿性的评价。与电阻率相比相位的频散信息与润湿性的关系更为密切，因而评价结果更为准确可靠。该方法具有简单、直观、快捷等特点，不需要特殊的实验装置且实验周期短，可操作性强，实验过程简单，可以在常温常压下进行，也可在模拟油藏条件的高温高压下进行。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于石油钻井、勘探过程中进行储层岩石润湿性测定、评价的工艺方法。
背景技术：
在石油钻井、勘探过程中，需要通过取芯对储层岩石润湿性等参数进行评价测定，这些工作对油藏勘探乃至以后的开发具有重要的意义。目前，在实验室内测定岩石润湿性的方法中，定量测量的方法有接触角测量法、Amott法、USBM法、自动渗吸法、NMR张弛法等，定性测量的方法有Cryo-SEM法、Wilhelmy动力板法、微孔膜测定法、相对渗透率曲线法等。这些方法测量方式复杂，要求实验人员具有较高的实验技能和较强的专业知识，有些方法实验难度较大，并且实验周期较长，有些方法需要特殊的实验设备才能完成，难以满足现场快捷、直观地评价储层岩石润湿性的实际需要。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种不需要特殊实验装置、实验过程简单、可操作性强且实验周期短、可以直观、快速测定岩石润湿性的岩石润湿性评价方法。
本发明的技术方案如下：
此种岩石润湿性评价方法是利用岩石电性参数的频散特性进行储层岩石润湿性的评价。该方法基于以下机理：
岩石的润湿性是指孔隙流体在分子力的作用下在骨架颗粒表面的展布能力，它是各相流体在孔隙介质中的微观分布状态及流动能力的主要影响因素之一。岩石的润湿性不同，油水在孔隙中的分布与存在形态不同，流体与骨架颗粒之间以及流体与流体之间的相间界面的物理化学性质将有所不同，进而形成不同的双电层结构。在低频交变电场的作用下，岩石的电阻率及相位随测量频率的变化而变化，即岩石电性参数的频散特性。低频时岩石的电性参数的频散特性主要受与电化学有关的激电效应影响，其机理是因为振荡的交变电场扰动了多孔介质相间界面的双电层引起的。由此可见，岩石电性参数的频散特性与岩石润湿性之间存在着密切的关系，因此可以通过岩石电性参数的频散特性对储层岩石的润湿性进行评价。
该方法的实施步骤和技术要点如下：
(1)对清洗状态的岩样进行如下的测前常规处理，对岩样进行编号，测量岩样直径和长度，计算岩样总体积，洗盐、烘干，秤量干重，测量岩样的气体孔隙度，计算出孔隙体积，将岩样真空饱和地层水，再将岩样饱和原油，使岩样在油藏温度下老化1000多小时。对于密闭取心岩样，需要对岩样进行编号，测量岩样直径和长度，计算出岩样总体积后，把岩样放在地层水溶液中抽空以除去岩样中的空气；
(2)将处理好的岩样放入岩心夹持器内，对老化后的岩样进行油驱水，使其达到残余状态，对密闭取芯岩样进行水驱油，使其达到残余状态；
(3)在驱替过程中，利用阻抗分析仪测量岩样的阻抗及相位的频散特性曲线，并计量下出水或者出油量；
(4)对老化后的岩样进行水驱油，使其达到残余状态，对密闭取芯岩样进行油驱水，使其达到残余状态，并重复步骤(3)的工作；
(5)对密闭岩芯进行水驱油，使其达到残余状态，重复步骤(3)，然后烘干，秤重，再洗油、再烘干，秤重，计算残余油体积，并测量岩样的气体孔隙度，计算出岩样的孔隙体积；
(6)利用公式η＝((ω1)-(ω2))/(ω2)求岩石电性参数的相位频散率η，通过岩样的孔隙体积，结合出水或者出油量，计算出岩样的含水饱和度；
(7)建立岩样油驱和水驱过程中的岩石相位频散率η和含水饱和度Sw的交会图，图中给出岩石相位频散率η与含水饱和度Sw的关系曲线，从图中可以看出，岩石相位频散率η与含水饱和度Sw之间存在着良好的线性关系，在水驱油过程中，岩石相位频散率η随着含水饱和度Sw的增加而线性减小，在油驱水过程中，岩石相位频散率η随着含水饱和度Sw的增加而线性增加；
(8)拟合出不同润湿性条件下岩石相位频散率η与含水饱和度Sw线性关系的斜率k，从表中可以看出，亲油岩样的斜率k最大，中性润湿岩样的斜率k次之，亲水岩样的斜率k最小，因此可以通过斜率k的变化，定性标定所测岩样的润湿性；其中相位频散率η是20Hz和5kHz频率下的频散率，在水驱油过程中，斜率k均取其绝对值。
本发明提供的岩石润湿性评价方法利用岩石电性参数的频散特性进行储层岩石润湿性的测定，与电阻率相比，相位的频散信息与润湿性的关系更为密切，评价结果更为准确可靠。该方法具有简单、直观、快捷等特点，不需要特殊的实验装置且实验周期短，可操作性强，实验过程简单，可以在常温常压下进行，也可在模拟油藏条件的高温高压下进行。
附图说明：
图1为油驱水含水饱和度Sw与岩石相位频散率η的关系曲线。图2为水驱油含水饱和度Sw与岩石相位频散率η的关系曲线。表1、表2分别为油驱水和水驱油过程不同润湿性岩石相位频散率与含水饱和度关系曲线的斜率k。
具体实施方式：
按照前述之实验步骤对钻井取芯得到的岩样进行处理、实验、测定、计算、绘制曲线，通过岩石相位频散率与含水饱合度关系曲线的斜率k的变化即可定性标定所测岩样的润湿性。
Claims (1)
1.一种岩石润湿性的评价方法，其特征在于：方法是利用岩石电性参数的频散特性进行储层岩石润湿性的评价；该方法的实施步骤及技术要点如下：
(1)对清洗状态的岩样进行如下的测前常规处理，对岩样进行编号，测量岩样直径和长度，计算岩样总体积，洗盐、烘干，秤量干重，测量岩样的气体孔隙度，计算出孔隙体积，将岩样真空饱和地层水，再将岩样饱和原油，使岩样在油藏温度下老化1000多小时；对于密闭取芯岩样，需要对岩样进行编号，测量岩样直径和长度，计算出岩样总体积后，把岩样放在地层水溶液中抽空以除去岩样中的空气；
(2)将处理好的岩样放入岩心夹持器内，对老化后的岩样进行油驱水，使其达到残余状态，对密闭取芯岩样进行水驱油，使其达到残余状态；
(3)在驱替过程中，利用阻抗分析仪测量岩样的阻抗及相位的频散特性曲线，并计量下出水或者出油量；
(4)对老化后的岩样进行水驱油，使其达到残余状态，对密闭取芯岩样进行油驱水，使其达到残余状态，并重复步骤(3)的工作；
(5)对密闭岩芯进行水驱油，使其达到残余状态，重复步骤(3)，然后烘干，秤重，再洗油、再烘干，秤重，计算残余油体积，并测量岩样的气体孔隙度，计算出岩样的孔隙体积；
(6)利用公式η＝((ω1)-)-(ω2))/(ω2)求岩石电性参数的相位频散率η，通过岩样的孔隙体积，结合出水或者出油量，计算出岩样的含水饱和度；
(7)建立岩样油驱和水驱过程中的岩石相位频散率η和含水饱和度Sw的交会图，图中给出岩石相位频散率η与含水饱和度Sw的关系曲线，从图中可以看出，岩石相位频散率η与含水饱和度Sw之间存在着良好的线性关系，在水驱油过程中，岩石相位频散率η随着含水饱和度Sw的增加而线性减小，在油驱水过程中，岩石相位频散率η随着含水饱和度Sw的增加而线性增加；
(8)拟合出不同润湿性条件下岩石相位频散率η与含水饱和度Sw线性关系的斜率k，从表中可以看出，亲油岩样的斜率k最大，中性润湿岩样的斜率k次之，亲水岩样的斜率k最小，因此可以通过斜率k的变化，定性标定所测岩样的润湿性；其中相位频散率η是20Hz和5kHz频率下的频散率，在水驱油过程中，斜率k均取其绝对值。
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