CN101358943A - 一种欠饱和岩心岩电实验参数m、n的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低孔隙度低渗透率岩心在欠饱和状态下岩电实验参数m、n的校正方法，岩心在欠饱和状态下，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385－1991)》标准流程进行实验及计算，求得欠饱和状态下的饱和度指数 n′值和胶结指数m′值，利用校正公式(1)计算求得岩心饱和状态下的饱和度指数n值；利用校正公式(2)计算求得岩心饱和状态下的胶结指数m值；n＝n′+(lg(R₀/R₀′))/lg(μ)(1)；m＝m′－(lg(R₀/R₀′))/lg(φ)(2)；校正后的胶结指数m值和饱和度指数n值更接近于岩心真实的胶结指数m值和饱和度指数n值，校正效果明显。

Description

一种欠饱和岩心岩电实验参数m、n的校正方法

技术领域

本发明涉及一种低孔隙度低渗透率岩心在欠饱和状态下岩电实验参数m、n的校正方法。

背景技术

岩电实验首先要求用地层水完全饱和岩心，然而对于低孔隙度低渗透率岩心，由于受实验方法、实验设备以及实验周期的限制，岩心往往不能达到完全饱和，实验只能是在一定条件下的近似，因而会存在一定误差。

在这些误差当中，岩心欠饱和即是其中之一，它对地层因素F和电阻增大率I的实验测量结果有较明显的影响，进而影响到饱和度指数n值和胶结指数m值的求取，尤其是对于低孔隙度低渗透率地层的岩心，在不能达到完全饱和的情况下，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T5385-1991)》标准流程进行实验及计算，会使饱和度指数n值降低，使胶结指数m值增大。

岩心欠饱和状态下求得的岩电实验参数n′值和m′值的绝对误差虽然较小，但相对误差却往往较大，应对欠饱和状态下求得的岩电实验参数n′和m′加以校正。

目前国内还没有检索到关于岩心欠饱和对岩电实验参数m′、n′影响方面的研究报道，没有检索到有关于欠饱和岩心岩电实验参数m′、n′的校正方法等方面的专利申请。

通过本发明提供的对欠饱和岩心岩电实验参数m′、n′的校正方法，解决了低孔隙度低渗透率岩心欠饱和状态下按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算，致使饱和度指数n值降低、胶结指数m值增大的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决欠饱和状态下低孔隙度低渗透率岩心按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算而使饱和度指数n值降低、胶结指数m值增大的问题，提供一种欠饱和岩心岩电实验参数m′、n′的校正方法。

本发明采用的技术方案是：

对欠饱和状态下的岩心，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算，每块岩心测量5～7个不同的含水饱和度(含水饱和度介于0～100％之间)及其对应的电阻率，求得每块岩心在欠饱和状态下的饱和度指数n′值及每块岩心含水饱和度为100％时的岩石电阻率R₀。

对欠饱和状态下的岩心，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算，测量每块岩心的地层因素F及其对应的孔隙度φ，求得欠饱和状态下的胶结指数m′值。

对每一块岩心，选取欠饱和状态下按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程实验测量的5～7个不同的含水饱和度中最大的含水饱和度S_w″及其对应的岩石电阻率R₀′。

 求取岩心欠含水饱和程度μ， $\mathrm{\μ}=1-S_w^{\′\′},$ S_w″为欠饱和状态下实验测量的最大含水饱和度，S_w″记为小数。

选取按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》

标准流程进行实验测量的岩心孔隙度φ，φ记为小数。

利用本发明实现对胶结指数m的校正，校正公式 $m=m^{\′}-\frac{\lg \left(\frac{R_0}{R_0^{\′}}\right)}{\lg \left(\mathrm{\φ}\right)},$ 求

得岩心饱和状态下的胶结指数m值。

利用本发明实现对饱和度指数n的校正，校正公式 $n=n^{\′}+\frac{\lg \left(\frac{R_0}{R_0^{\′}}\right)}{\lg \left(\mathrm{\μ}\right)},$ 求得岩心饱和状态下的饱和度指数n值。

利用本发明提供的校正方法，分别对欠饱和状态下的岩心按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验求取的胶结指数m′值和饱和度指数n′值进行校正，校正后的胶结指数m值和饱和度指数n值更接近于岩心真实的胶结指数m值和饱和度指数n值，校正效果明显。

附图说明

图1欠饱和对胶结指数m的影响及校正图

图2欠饱和对饱和度指数n的影响及校正图

图3欠饱和对计算含水饱和度的影响(校正前)

图4欠饱和对计算含水饱和度的影响(校正后)

具体实施方式

选择13块岩心样品(孔隙度在4％～18％之间)在欠饱和状态(岩心含水饱和度S_w在85％～98％之间)条件下，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算，分别求得欠饱和状态下的胶结指数m′值和饱和度指数n′值。

通过本发明提供的校正公式分别对欠饱和状态下的岩电实验参数m′值、n′值进行校正，求得岩石真实的胶结指数m值和饱和度指数n值。

利用阿尔奇饱和度模型公式，把欠饱和状态下计算求取的m′、n′代入阿尔奇饱和度模型公式，计算求得欠饱和状态下岩心含水饱和度S_w′。

利用阿尔奇饱和度模型公式，把m′、n′经该发明提供的校正公式校正后的m、n值代入阿尔奇饱和度模型公式，计算求得饱和状态下岩心含水饱和度S_w，更加接近于岩石的实际含水饱和度。

具体实验测量及计算处理数据见表1。

利用本发明对胶结指数m′、饱和度指数n′的校正分别见图1、图2，利用m′、n′计算的欠饱和状态下的含水饱和度S_w′及利用校正后的胶结指数m、饱和度指数n计算的饱和状态下的含水饱和度S_w分别见图3图4。

图1是欠饱和状态下实验的胶结指数m校正前、校正后与完全饱和状态下实验结果对比图，从附图1可以看出，校正后的胶结指数m比校正前的胶结指数m′明显更接近于岩心真实的胶结指数值，校正效果明显。

图2是欠饱和状态下实验的饱和度指数n校正前、校正后与完全饱和状态下实验结果对比图，从图2可以看出，校正后的饱和度指数n比校正前的饱和度指数n′明显更接近于岩心真实的饱和度指数值，校正效果明显。

图3是13块岩心欠饱和状态对计算含水饱和度的影响图(校正前)，从图3可以看出，欠饱和状态计算的每块岩心的含水饱和度(校正前)均高于实际含水饱和度，不对欠饱和状态下的胶结指数m′和饱和度指数n′进行校正，直接代入阿尔奇饱和度模型计算的含水饱和度与岩心实际含水饱和度会存在较大的误差。

图4是13块岩心欠饱和状态对计算含水饱和度的影响图(校正后)，从图4可以看出，经对欠饱和状态下胶结指数m′和饱和度指数n′进行校正后的胶结指数m和饱和度指数n代入阿尔奇饱和度模型计算的含水饱和度在45度线附近，接近于岩心实际含水饱和度，校正效果明显。

表1  岩电实验测试及分析处理数据表

岩心样号	φ(％)	μ(小数)	R0(欧姆·米)	R0′(欧姆·米)	欠饱和状态m	欠饱和状态n	校正后m	校正后n	校正前(用m、n′)计算Sw′	校正后(用m、n)计算Sw	岩心实际含水饱和度	备注
													111	17.7	0.072	151	178	1.92	2.74	1.82	2.81	96.0	87.9	90.3
108	16.5	0.055	182	193	1.90	3.43	1.87	3.46	95.3	93.4	93.9
													114	15.5	0.061	213	253	1.97	2.96	1.88	3.03	96.8	89.1	91.7
138	14.1	0.097	203	222	1.92	2.92	1.87	2.96	96.6	97.4	93.5
													117	13.0	0.083	297	329	1.95	4.42	1.9	4.46	97.8	94.7	95.6
134	11.1	0.044	337	377	1.89	3.61	1.83	3.65	98.0	94.2	94.6
													76	9.9	0.054	358	444	1.87	4.61	1.78	4.69	98.8	95.0	94.5
279	8.3	0.065	415	541	1.85	4.25	1.74	4.36	97.3	93.4	91.4
													276	7.6	0.118	498	693	1.85	3.74	1.72	3.89	96.3	89.6	88.5
10	6.7	0.085	593	816	1.83	4.37	1.71	4.49	99.7	92.6	92.8
													268	5.5	0.170	648	906	1.72	3.37	1.6	3.54	95.1	87.2	86.4
266	5.0	0.053	582	670	1.62	4.21	1.57	4.26	98.0	97.0	94.7
													173	4.4	0.136	707	1012	1.69	4.33	1.57	4.48	99.5	94.1	91.5

Claims (1)

1、一种欠饱和岩心岩电实验参数m、n的校正方法，其特征在于：

岩心在欠饱和状态下，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算，求得欠饱和状态下的饱和度指数n′值和胶结指数m′值，利用校正公式(1)计算求得岩心饱和状态下的饱和度指数n值；利用校正公式(2)计算求得岩心饱和状态下的胶结指数m值；

$n=n^{\′}+\frac{\lg \left(\frac{R_0}{R_0^{\′}}\right)}{\lg \left(\mathrm{\μ}\right)}---\left(1\right)$

其中：

n为n′经公式(1)校正后计算求取的饱和度指数；

n′为欠饱和状态下，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算求取的饱和度指数；

R₀为按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算求取的含水饱和度为100％时的岩石电阻率；

R′₀为按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验测量的5～7个不同的含水饱和度中最大的含水饱和度S″_w对应的岩石电阻率；

μ为岩心欠含水饱和程度，即 $\mathrm{\μ}=1-S_w^{\′\′},$ S″_w为欠饱和状态下实验测量的最大含水饱和度，S″_w记为小数；

根据公式(2)对欠饱和状态下的胶结指数m′进行校正：

$m=m^{\′}-\frac{\lg \left(\frac{R_0}{R_0^{\′}}\right)}{\lg \left(\mathrm{\φ}\right)}---\left(2\right)$

其中：

m为m′经公式(2)校正后计算求取的胶结指数

m′为欠饱和状态下，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算求取的胶结指数；

R₀为按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验及计算求取的含水饱和度为100％时的岩石电阻率；

R′₀为按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法(SY/T 5385-1991)》标准流程进行实验测量的5～7个不同的含水饱和度中最大的含水饱和度S″_w对应的岩石电阻率；

φ为岩心孔隙度。

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