CN103257151A - 一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法 - Google Patents

Abstract

一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法，包括以下步骤：步骤一、岩心的选取和处理；步骤二、配制工作液；步骤三、抽真空饱和模拟地层水，并计算岩心孔隙度和孔隙体积；步骤四、充分置换模拟地层水；步骤五、测核磁共振T₂谱；步骤六、增大模拟油的注入体积倍数A，直至模型出口端含油达到100%；步骤七、将不同注入体积倍数下测得核磁共振T₂谱绘制在同一张图上，得出含油量的变化；步骤八、将不同注入体积倍数下的核磁共振T₂谱换算成孔喉半径，并绘制孔喉分布曲线，步骤九、定量对比得出油气二次运移过程中可动孔喉范围及其含量的变化规律，本发明能够定量、准确评价二次运移过程中孔喉动用规律的方法。

Description

一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法

技术领域

本发明涉及油气勘探测试技术领域，特别涉及一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法。

背景技术

油气二次运移是油气进入储层驱替地层水的过程，整个过程全部在复杂的孔隙结构中完成，孔隙结构是决定微观孔喉内流体流动和油气运聚的重要地质条件。二次运移过程中油气的充注过程和充满程度受控于孔喉的动用规律，定量评价油气二次运移过程中孔喉的动用规律，对于丰富油气成藏理论，有效指导油气勘探具有重要的理论指导价值。现有研究中，专利CN102681027A公布了一种广布型复杂岩性油气藏成藏模式评价系统和方法，专利CN102645678A公布了成藏动力和孔隙结构约束下的有效储层成藏物性下限计算方法，专利CN102706913A公布了一种致密砂岩储层成藏孔喉半径下限的测定方法与装置。陈冬霞等人于2006年在《地质学报》第80卷第3期《利用核磁共振物理模拟实验研究岩性油气藏成藏机理》一文中采用核磁共振成像技术进行物理模拟实验，直观地观测了岩性圈闭中油的聚集成藏过程并定量模拟了不同条件下砂体中的含油性；林景晔于2004年在《石油学报》第25卷第1期《砂岩储集层孔隙结构与油气运聚的关系》一文中，利用高压压汞数据在Pittman提供的方法基础上，提出了砂岩储层孔隙结构参数“峰点孔喉半径”的新概念，并明确了其物理意义。上述方法或技术中均未涉及定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的内容。核磁共振技术只对岩石孔隙中的流体进行响应，岩石骨架对观测信号没有影响，可以对岩石的孔隙结构及其空间分布进行定量描述，还可以对岩石孔隙流体的传递和渗流机制进行定量研究，为定量评价油气二次运移过程中的孔喉动用规律提供了技术支撑。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法，能够定量、准确评价二次运移过程中孔喉动用规律的方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法，包括以下步骤：

步骤一、岩心的选取和处理：从全直径岩心上钻取直径2.5cm、长4-7cm的岩心柱子，洗油烘干，然后气测岩心渗透率；

步骤二、配制工作液：根据油田采出地层水水质监测数据中的水型、所含离子种类配制模拟地层水，达到地层水矿化度；根据煤油和地层原油配制实验模拟油，达到油田原油粘度；

步骤三、抽真空饱和模拟地层水，并计算岩心孔隙度和孔隙体积；

步骤四、用含Mn²⁺浓度为10g/L的模拟地层水溶液驱替模拟地层水，至少达1倍孔隙体积，充分置换模拟地层水；

步骤五、按照岩心渗透率及实验所需速度，用模拟油驱替含Mn²⁺的模拟地层水达到1.0倍孔隙体积（即1.0PV），测核磁共振T₂谱；

步骤六、增大模拟油的注入体积倍数A，体积倍数0＜A≤3，重复步骤五，直至模型出口端含油达到100%；

步骤七、将不同注入体积倍数下测得核磁共振T₂谱绘制在同一张图上，得出含油量的变化；

步骤八、根据下列公式将不同注入体积倍数下的核磁共振T₂谱换算成孔喉半径，并绘制孔喉分布曲线，

$r=\frac{2\×T_2\×\mathrm{\ρ}}{1000}$

式中：T₂为核磁共振测得的横向弛豫时间，ms；

r为孔喉半径，μm；

r为表面弛豫率，μm/s。

步骤九、将不同注入体积倍数下的孔喉半径分布曲线绘制在同一张图上，定量对比得出油气二次运移过程中可动孔喉范围及其含量的变化规律。

本发明的原理说明

核磁共振获取的NMR信号反应了岩石孔隙中的流体特性，而流体的分布状态又取决于孔喉的分布特征，因此核磁共振T₂谱的分布形态反映岩石的孔喉大小与分布。实验过程中模拟地层条件，岩心夹持器用不含磁性的进口PEEK材料制成，用不含氢信号的氟油给岩心加环压来模拟地层压力，在夹持器的循环装置中加一定温度的氟油来模拟地层温度，向含有Mn²⁺的模拟地层水充分置换模拟地层水以消除水信号，得到的核磁共振T₂谱则只反映油信号。核磁共振T₂弛豫时间与孔喉半径成正比，纵坐标幅度与不同孔喉内的含油量成正比，含油量反映了可动孔喉的动用情况。所以将不同注入体积倍数下的核磁共振T₂谱转换成孔喉半径，可定量评价油气二次运移过程中孔喉半径的动用规律。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）实验过程中无需对样品进行任何损伤，保持了样品原有特征，同时考虑地层温度和压力，实验结果更加真实、可信；

（2）实验过程中可以不断获取核磁共振T₂谱，提供的信息更加丰富、直观，结论更加清晰。

附图说明

图1为实施例一核磁共振T₂谱图。

图2为实施例一孔喉半径分布图。

图3为实施例二核磁共振T₂谱图。

图4为实施例二孔喉半径分布图。

具体实施方式

下面选取鄂尔多斯盆地延长组某储层样品结合附图对本发明做详细叙述。

实施例一

一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法，包括以下步骤：

步骤一、岩心的选取和处理：从全直径岩心上钻取直径2.5cm、长6.1cm的岩心柱子，洗油烘干，气测岩心渗透率为0.11×10^-3μm²；

步骤二、配制工作液：根据油田采出地层水水质监测数据配制水型为CaCl₂，矿化度为40526mg/L的模拟地层水，根据油田原油粘度用煤油和地层原油按照体积3:1的比例配制粘度为2.4mPa.s的实验模拟油；

步骤三、抽真空饱和模拟地层水，计算岩心孔隙度为10.1%，孔隙体积为2.97ml；

步骤四、配制含Mn²⁺浓度为10g/L的模拟地层水溶液，驱替饱和模拟地层水的岩心，达1.5倍孔隙体积后结束；

步骤五、以0.1ml/min的实验速度，用模拟油驱替岩心达到1.0倍孔隙体积（即1.0PV）后结束，测核磁共振T₂谱；

步骤六、增大注入体积倍数至2.0PV、3.0PV，重复步骤五；

步骤七、将1.0PV、2.0PV、3.0PV下测得核磁共振T₂谱绘制在同一张图上，参照图1，得出1.0PV驱替结束后T₂谱左峰、右峰下包面积分别为125.98和237.29；2.0PV驱替结束后T₂谱左峰、右峰下包面积分别为134.72和372.02，含油量较1.0PV增加了39.49%；3.0PV驱替结束后T₂谱左峰、右峰下包面积分别为186.90和409.66，含油量较2.0PV增加了17.73%；

步骤八、根据下列公式将不同注入体积倍数下的核磁共振T₂谱换算成孔喉半径，并绘制孔喉分布曲线：

$r=\frac{2\×T_2\×9.0}{1000}$

步骤九、将不同注入体积倍数下的孔喉半径分布曲线绘制在同一张图上，参照图2，从图2可以得出注入2.0PV与1.0PV相比，孔喉的动用范围分布于0.03～2.99μm，动用程度增加了39.49%；3.0PV与2.0PV相比，孔喉的动用范围分布于0.028～0.69μm，动用程度增加了17.73%。

实施例二：

一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法，包括以下步骤：

步骤一、岩心的选取和处理：从全直径岩心上钻取直径2.5cm、长5.95cm的岩心柱子，洗油烘干，气测岩心渗透率为0.35×10^-3μm²；

步骤二、配制工作液：根据油田采出地层水水质监测数据配制水型为CaCl₂，矿化度为40526mg/L的模拟地层水，根据油田原油粘度用煤油和地层原油按照体积3:1的比例配制粘度为2.4mPa.s的实验模拟油；

步骤三、抽真空饱和模拟地层水，计算岩心孔隙度为12.1%，孔隙体积为3.26ml；

步骤四、配制含Mn²⁺浓度为10g/L的模拟地层水溶液，驱替饱和模拟地层水的岩心，达1.5倍孔隙体积后结束；

步骤五、以0.1ml/min的实验速度，用模拟油驱替岩心达到1.0倍孔隙体积（即1.0PV）后结束，测核磁共振T₂谱；

步骤六、增大注入体积倍数至2.0PV、3.0PV，重复步骤五；

步骤七、将1.0PV、2.0PV、3.0PV下测得核磁共振T₂谱绘制在同一张图上，参照图3，得出1.0PV驱替结束后T₂谱左峰、右峰下包面积分别为160.98和227.24；2.0PV驱替结束后T₂谱左峰、右峰下包面积分别为166.24和400.50，含油量较1.0PV增加了45.99%；3.0PV驱替结束后T₂谱左峰、右峰下包面积分别为177.67和509.60，含油量较2.0PV增加了21.27%；

步骤八、根据下列公式将不同注入体积倍数下的核磁共振T₂谱换算成孔喉半径，并绘制孔喉分布曲线：

$r=\frac{2\×T_2\×9.0}{1000}$

步骤九、将不同注入体积倍数下的孔喉半径分布曲线绘制在同一张图上，参照图4，从图4可以得出注入2.0PV与1.0PV相比，孔喉的动用范围分布于0.076～1.39μm，动用程度增加了45.99%；3.0PV与2.0PV相比，孔喉的动用范围分布于0.14～0.61μm，动用程度增加了21.27%。

Claims (1)

1.一种定量评价油气二次运移过程中孔喉动用规律的方法，包括以下步骤：

步骤一、岩心的选取和处理：从全直径岩心上钻取直径2.5cm、长4-7cm的岩心柱子，洗油烘干，然后气测岩心渗透率；

步骤二、配制工作液：根据油田采出地层水水质监测数据中的水型、所含离子种类配制模拟地层水，达到地层水矿化度；根据煤油和地层原油配制实验模拟油，达到油田原油粘度；

步骤三、抽真空饱和模拟地层水，并计算岩心孔隙度和孔隙体积；

步骤四、用含Mn²⁺浓度为10g/L的模拟地层水溶液驱替模拟地层水，至少达1倍孔隙体积，充分置换模拟地层水；

步骤五、按照岩心渗透率及实验所需速度，用模拟油驱替含Mn²⁺的模拟地层水达到1.0倍孔隙体积（即1.0PV），测核磁共振T₂谱；

步骤六、增大模拟油的注入体积倍数A，体积倍数0＜A≤3，重复步骤五，直至模型出口端含油达到100%；

步骤七、将不同注入体积倍数下测得核磁共振T₂谱绘制在同一张图上，得出含油量的变化；

步骤八、根据下列公式将不同注入体积倍数下的核磁共振T₂谱换算成孔喉半径，并绘制孔喉分布曲线，

$r=\frac{2\×T_2\×\mathrm{\ρ}}{1000}$

式中：T₂为核磁共振测得的横向弛豫时间，ms；

r为孔喉半径，μm；

ρ为表面弛豫率，μm/s。

步骤九、将不同注入体积倍数下的孔喉半径分布曲线绘制在同一张图上，定量对比得出油气二次运移过程中可动孔喉范围及其含量的变化规律。

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