CN103558109B - 一种测试电阻-含油饱和度标准关系曲线的方法 - Google Patents
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Abstract
一种测试电阻-含油饱和度标准关系曲线的方法。主要为了解决现有实验室内采用的测试方法不能获得精准完全的标准关系曲线的问题。其特征在于：选取小岩心在只饱和水的前提下进行不同油与驱替介质比例的注入实验，测试电阻值，计算含油饱和度，得到电阻-含油饱和度标准关系曲线的中段和尾段数据；用驱替介质对饱和油的岩心进行极限驱油实验，得到了超低含油饱和度的数据，将以上数据与岩心在饱和油的前提下进行稳态法测试所得到的数据进行拟合从而得到电阻-含油饱和度关系曲线。利用本发明所得到的标准关系曲线更加接近驱替实验与矿场实际情况，得到的标准关系曲线应用于后续的驱替实验中能够更加准确的得到实际的饱和度场分布情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于油气田开发提高石油采收率技术领域中的方法，具体的说是涉及到一种在室内通过实验获取电阻-含油饱和度标准关系曲线的方法。
背景技术
油藏室内物理模拟是在模拟储层上按照开发方案进行开发开采，也就是按照设计的驱替方案进行驱替实验，即进行水驱、聚合物驱或化学驱，在驱替的过程中需要了解模拟储层（岩心）中的含油饱和度分布情况，电极法是非常有效的方法之一，电极法是在岩心不同位置布设成对的测试电极，通过测试装置测定出岩心在驱替过程中各对电极两脚之间的电阻值，因为不同的电阻值能够体现出不同的含油饱和度，电阻与含油饱和度怎样对应的就需要提前在另外的标定岩心样品中测定出电阻-含油饱和度对应的标准关系曲线，测定出的标准关系曲线就可以反用在驱替实验中给出含油饱和度的分布了。只有标准关系曲线测试的准确了，在实际驱替时得到的各点的饱和度分布图才能准确，才能更好的了解岩心中饱和度场的变化情况，为实际油藏的开采提供有力保证。所以说测全测准标准关系曲线异常重要。目前矿场试验的测试方法很多，但是鉴于室内岩心尺寸较小，矿场试验方法能够直接运用到室内的很少，室内实验目前较为常见的测试方法为电极法，因为该种方法只与驱替介质中的离子含量有关。电极法测试含油饱和度的关键是在室内驱替实验之前要得到驱替介质的电阻-含油饱和度的关系曲线。通过广泛查阅文献表明目前的测试方法均为使用均质岩心在饱和油的前提下进行稳态法测试，即通过向岩心入口端按不同比例注入油与水（或其他驱替介质），待称重岩心的天平质量显示不变时说明岩心中达到了稳定的含油饱和度，此时测试电阻值。通过这种方法期望得到不同的含油饱和度时的电阻值。但在实际测试时这种方法出现了以下两个问题：1、高含油饱和度测试出的数据不准：具体情况是在高含油饱和度（超过60%）时测试的电阻为无穷大，这与实际驱替过程不符，因为实际驱替实验中电阻监测表明：在饱和油的岩心上做驱替实验，当水驱或化学驱刚刚通过测试电极时电阻即从无穷大变为低于4000千欧，此时从岩心出口端采集的油水样可知此时岩心中的含油饱和度依然接近原始含油饱和度，这点说明常规的饱和油测试方法中得到的数据和实际驱替不一致，无法用于后续的驱替实验。2、得不到低于残余油饱和度的测试数据，使得得到的标准关系曲线在实际应用于后续的驱替实验时缺失数据。饱和油稳态测试方法得不到低于残余油饱和度时的电阻数据，从而无法应用于后续的实际驱替实验。因为实际驱替时尤其是注入端或近井地带高水洗，所以含油饱和度会低于平均的残余油饱和度。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种在实验室内测试电阻-含油饱和度标准关系曲线的新方法，利用该方法所得到的电阻-含油饱和度标准关系曲线更加接近驱替实验与矿场实际情况，得到的标准关系曲线应用于后续的驱替实验中能够更加准确的得到实际的饱和度场的分布情况。
本发明的技术方案是：给一种测试电阻-含油饱和度标准关系曲线的方法，该方法由如下步骤组成：
（1）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将小岩心作为1号标定岩心；
（2）、将步骤（1）中的1号标定岩心在依次抽空、饱和水和饱和油后，在实验要求的温度与条件下，置于天平上称重，而后用驱替泵恒速将油和驱替介质依次按照1:9、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8的注入比例注入，每个注入比例下，待称重天平质量不变时，通过质量变化计算出此时的含油饱和度，并测定电阻值，得到一组含油饱和度与电阻的对应数据，共得到9个对应数据，将含油饱和度在21%～60%之间的数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的数据点采用；
（3）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为2号标定岩心；
（4）将步骤（3）中的2号标定岩心在抽空、饱和水后，在不饱和油以及实验要求的温度与条件下，置于天平上称重后，用驱替泵恒速将油和驱替介质依次按照1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1的注入比例注入，每个注入比例下，待称重天平质量不变时，通过质量变化计算出此时的含油饱和度，并测定电阻值，得到11个含油饱和度在18%～78%之间的对应数据；如果前述11个数据点与步骤（2）中得到的数据点不重合，则前述11个数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的中段和尾段数据点而全部采用；
（5）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将小岩心作为3号标定岩心；
（6）将步骤（5）中的3号标定岩心在抽空、饱和水、饱和油后，使用驱替介质进行极限驱替实验，从岩心出口端采集到的阶段平均含油饱和度低于20%的时刻开始，记录电阻值，得到累计注入10倍岩心孔隙体积驱替介质的电阻值，按照极限驱油法得到含油饱和度在5%～18%之间的3至5个含油饱和度与电阻的对应数据，将此数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的初始段数据点而采用；
（7）、将步骤（1）至步骤（6）中所得到的一系列数据点，以电阻值为横坐标，含油饱和度为纵坐标，画在普通的坐标系下；之后，采用分段拟合的方法，把这些点数据点拟合为3段趋势线，按照横坐标从小到大的顺序将这些数据点分成初始段、中间段、尾段三段，每段的数据点个数不限，根据实际驱替特征，初始段用指数函数拟合，中段和尾段用线性拟合公式；
（8）步骤（7）中所获得的初始段、中间段、尾段三段趋势线如果拟合精度均高于94%时予以采用，从而得到了电阻-含油饱和度标准关系曲线。
本发明具有如下有益效果：油田措施大规模推广依托矿场试验，矿场试验依托室内实验的有力指导，室内实验的准确性影响着后续的决策，本发明内容有效地解决了电阻-含油饱和度标准关系曲线的准确性与全面性问题，有着不同寻常的有益效果。本发明内容有效地克服了原有饱和油稳态法测定电阻-含油饱和度标准关系曲线的两个缺点，即高含油饱和度测试不准与超低含油饱和度测不出来的两个问题，使得得到的电阻-含油饱和度标准关系曲线更加接近驱替实验与矿场实际情况，得到的标准关系曲线应用于后续的驱替实验中能够更加准确的得到实际的饱和度场的分布情况，从而得到更加准确的饱和度分布场，从而能够更加清晰的认识油层中饱和度场的分布与变化，对实际矿场试验有更好的指导意义。
附图说明：
图1是实施例1中得到的水驱电阻-含油饱和度散点图。
图2是实施例1中得到的初始段电阻-含油饱和度标准曲线。
图3是实施例1中得到的中段电阻-含油饱和度标准曲线。
图4是实施例1中得到的后段电阻-含油饱和度标准曲线。
图5是实施例1中得到的拟合后的初始段电阻-含油饱和度标准曲线。
图6是实施例1中得到的拟合后的中间区域电阻-含油饱和度标准曲线。
图7是实施例1中得到的拟合后的后段电阻-含油饱和度标准曲线。
图8是实施例2中得到的聚合物驱电阻-含油饱和度散点图。
图9实施例2中得到的初始电阻-含油饱和度标准曲线。
图10是实施例2中得到的中段电阻-含油饱和度标准曲线。
图11是实施例2中得到的后段电阻-含油饱和度标准曲线。
图12是实施例2中得到的拟合后的初始段电阻-含油饱和度标准曲线。
图13是实施例2中得到的拟合后的中间段电阻-含油饱和度标准曲线。
图14是实施例2中得到的拟合后的后段电阻-含油饱和度标准曲线。
图15是实施例3中得到的二元驱电阻-含油饱和度散点图。
图16是实施例3中得到的初始段电阻-含油饱和度标准曲线。
图17是实施例3中得到的中段电阻-含油饱和度标准曲线。
图18是实施例3中得到的后段电阻-含油饱和度标准曲线。
图19是实施例3中得到的拟合后的初始段电阻-含油饱和度标准关系曲线。
图20是实施例3中得到的拟合后的中间段电阻-含油饱和度标准曲线。
图21是实施例3中得到的拟合后的后段电阻-含油饱和度标准曲线。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
首先分析现有技术中，应用只饱和油测试的稳态法而得的测试曲线之所以会存在缺陷的原因：
岩心在饱和油的前提下按照不同油水比例注入油与水，无论以何种比例注入，该种方法得到的含油饱和度在理论上一定会大于水驱（或化学驱）的残余油饱和度。取极限情况分析可知：该种方法测定的含油饱和度范围为单独水驱的残余油饱和度﹤实测含油饱和度﹤原始含油饱和度。在饱和油的前提下，油水以高比例注入时，岩心中的水多以束缚水形式存在，流动性变差，导致离子连通性变差，油占据了主流通道，成为电极脚间主流网络，使得测得的电阻值很大。而实际驱替时在原始含油饱和度的情况下，一旦有水流通过，饱和度下降很小时就会测出不是无穷大的电阻值，因为水驱过后水成为主流网络，导致离子连通显示了非无穷大的测试值。
为了解决以上这些问题，本发明创造性的提出了一种新方法，即分别在饱和油的情况下进行测试，而且进行了饱和水稳态法测试，并在极限驱油（水驱或化学驱）时得到端点值，可以有效地改善常规饱和油稳态法测试中出现的问题。
下面给出本发明的具体步骤：
（1）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为1号标定岩心；
（2）、将步骤（1）中的1号标定岩心在依次抽空、饱和水和饱和油后，在实验要求的温度与条件下，置于天平上称重，而后用驱替泵恒速将油和驱替介质依次按照1:9、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8的注入比例注入，每个注入比例下，待称重天平质量不变时，通过质量变化计算出此时的含油饱和度，并测定电阻值，得到一组含油饱和度与电阻的对应数据，共得到9个对应数据，将含油饱和度在21%～60%之间的数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的数据点采用；
（3）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为2号标定岩心；
（4）将步骤（3）中的2号标定岩心在抽空、饱和水后，在不饱和油以及实验要求的温度与条件下，置于天平上称重后，用驱替泵恒速将油和驱替介质依次按照1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1的注入比例注入，每个注入比例下，待称重天平质量不变时，通过质量变化计算出此时的含油饱和度，并测定电阻值，得到11个含油饱和度在18%～78%之间的对应数据；如果前述11个数据点与步骤（2）中得到的数据点不重合，则前述11个数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的中段和尾段数据点而全部采用；
（5）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为3号标定岩心；
（6）将步骤（5）中的3号标定岩心在抽空、饱和水、饱和油后，使用驱替介质进行极限驱替实验，从岩心出口端采集到的阶段平均含油饱和度低于20%的时刻开始，记录电阻值，得到累计注入10倍岩心孔隙体积驱替介质的电阻值，按照极限驱油法得到含油饱和度在5%～18%之间的3至5个含油饱和度的对应数据，将此数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的初始段数据点而采用；
（7）、将步骤（1）至步骤（6）中所得到的一系列数据点，以电阻值为横坐标，含油饱和度为纵坐标，画在普通的坐标系下；之后，采用分段拟合的方法，把这些点数据点拟合为3段趋势线，按照横坐标从小到大的顺序将这些数据点分成初始段、中间段、尾段三段，每段的数据点个数不限，根据实际驱替特征，初始段用指数函数拟合，中段和尾段用线性拟合公式；
（8）步骤（7）中所获得的初始段、中间段、尾段三段趋势线如果拟合精度均高于94%时予以采用，从而得到了电阻-含油饱和度标准关系曲线。
下面给出应用本发明进行实验的几个实施例。
首先，介绍在实施过程中，所完成的各部分内容的具体步骤：
关于饱和油稳态法具体实验过程如下：
、 配制模拟地层水、模拟油、测试水与油的密度；小岩心抽空，饱和地层水后称重；恒温下饱和油达到原始含油饱和度；恒温恒速的条件下，从岩心入口端按不同比例注入油和驱替介质，油和驱替介质的注入比例依次取9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9；直至在驱替过程中岩心重量不再变化，测试电阻值计算岩心中的含油饱和度。
含油饱和度的计算
其中： ― 含油饱和度 ―岩心饱和水重
―实验稳定后岩心重 ―原油密度
―地层水密度 ―饱和水体积
测试得到一系列的电阻与含油饱和度的对应数据，含油饱和度数据采用范围为20%-60%之间。
关于饱和水稳态法的具体实验过程如下，实验温度与条件与饱和油稳态法相同：配制模拟地层水、模拟油、测试水与油的密度；重新选择平行样的均质岩心抽空，只饱和地层水后称重；恒温恒速的条件下，从小岩心入口端按不同比例注入油和驱替介质，油和驱替介质的注入比例依次取1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1；直至在驱替过程中岩心重量不再变化，测试电阻值计算岩心中的含油饱和度，含油饱和度计算方法与饱和油稳态法相同。测试得到一系列的电阻与含油饱和度的对应数据，含油饱和度数据采用范围为18%-78%之间。其中含油饱和度为20%-60%之间的电阻-含油饱和度对应数据为饱和油法的加密补充数据，使得得到的电阻-含油饱和度的标准关系曲线更加准确。
关于极限驱油法测试步骤与结果，其中实验温度条件与饱和水稳态法相同：配制模拟地层水、模拟油；岩心抽空饱和水，再用油驱水进行饱和油过程直至岩心不出水得到岩心中总的饱和油量；用驱替介质对岩心进行驱油实验，通过计量出口端的产油量可以计算岩心中的平均含油饱和度，岩心中平均含油饱和度低于20%时开始记录出口端产油产水量，记录与采集电阻数据，累积注入超过10PV至岩心出口端不出油，停止实验；通过记录电阻、计算含油饱和度的数据从而得到电阻-含油饱和度标准曲线的初始段数据。
对通过前三步所得到的数据，进行数据采用与拟合，步骤一得到的含油饱和度在20%-60%之间的数据点以及步骤二与步骤三中的数据点全部采用，得到了一系列数据点，进而得到完整的在固定实验温度驱替介质的条件下的驱替介质与油的电阻-含油饱和度标准关系曲线。按不同的分段方式对数据进行分段，在坐标系中进行分段拟合，当拟合精度高于94%时，得到3段以上的拟合标准关系曲线关系式。
下面给出3个具体实施例。
实施例一：针对某油田制备岩心的电阻-含油饱和度关系曲线测试
说明：要针对某油田的二维平板岩心做水驱驱替实验，需要在驱替实验的条件下测试对应的电阻-含油饱和度标准关系曲线
测试的实验条件：
岩心：空气渗透率：1000md 规格：30*30*30mm；
水：模拟地层水：2769.39mg/L； 水驱用水：某油田回注污水；
油：某油田模拟油，55℃时粘度15mPa·s；
温度：55℃；
电极距：1cm。
一 、饱和油稳态法测试步骤与结果：
1、 测试地层水与油的密度，水的密度：0.974g/m3，油的密度：0.864g/m3；
2、 岩心抽空，饱和地层水后称重，质量为235.85克，岩心孔隙度：34.45% ；
3、恒温55℃下饱和油达到原始含油饱和度，原始含油饱和度为75%；
4、在恒温55℃的条件下，保持总流量恒定为0.5ml/min不变，从小岩心入口端按不同比例注入油和水，油水注入比例依次取9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9；直至在驱替过程中岩心重量不再变化，测试电阻值计算岩心中的含油饱和度。
测试得到的数据如下，表1 为饱和油稳态法得到的含油饱和度和电阻对应数据。
表一
测试得到上述电阻与含油饱和度的对应数据，含油饱和度超过57.14%的数据不予采用。
二、饱和水稳态法测试步骤与结果：实验温度与条件与饱和油稳态法相同。
1、小岩心抽空，饱和地层水后称重，质量为235.87克，岩心孔隙度：34.45%；
2、按照不同油水比例注入依次为1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1，岩心质量稳定测试电阻值，计算含油饱和度，表2是饱和水稳态法得到的含油饱和度和电阻对应数据。得到电阻-含油饱和度标准关系曲线中段和尾段数据点。
表2
三 、极限驱油法测试步骤与结果（实验温度条件与饱和水稳态法相同）：
1、配制模拟地层水、模拟油；
2、岩心抽空饱和水，再用油驱水进行饱和油过程直至岩心不出水得到岩心中总的饱和油量；
3、用某油田回注污水对小岩心进行驱油实验，岩心中平均含油饱和度低于20%时间隔记录电阻、根据岩心出口端累计采出油量计算含油饱和度的数据。
4、整理得到电阻-含油饱和度对应标准关系曲线的初始段数据（含油饱和度在5%~20%之间），表3为极限驱油法得到的含油饱和度和电阻对应数据。
表3
极限驱替法验证实验表明： 极限驱替实验也表明，岩心极限驱替时（相当于近井地带）的含油饱和度很低（9.67%），低于饱和油与饱和水稳态法的下限数据，所以极限驱替实验来测定和给出电阻与含油饱和度的关系是必要的，该方法得到了电阻-含油饱和度标准曲线的初始段数据（含油饱和度在5%～20%之间）。
四、
综合以上各步骤得到表4所列以下数据点，即总的电阻和含油饱和度对应数据
| Y值 | X值 |
| 含油饱和度 | 电阻值（KΩ） |
| 9.67% | 0.84 |
| 12.43% | 5.35 |
| 16.24% | 9.15 |
| 16.75% | 10.43 |
| 17.13% | 11.91 |
| 21.8% | 25.13 |
| 25.6% | 50.12 |
| 29.64% | 113.13 |
| 30.98% | 152.52 |
| 34.42% | 194.56 |
| 36.59% | 276.14 |
| 41.37% | 521.98 |
| 43.99% | 702.46 |
| 49.57% | 1039.94 |
| 52.46% | 1498.68 |
| 57.14% | 1866.9 |
| 58.34% | 2030.03 |
| 64.12% | 2580.79 |
| 69.45% | 3356.34 |
| 73.03% | 3758.94 |
表4
下面要根据以上数据得到标准关系曲线，因为后续是在驱替实验中使用拟合好的电阻-含油饱和度的标准关系曲线，所以在绘制坐标时，把上表数据的电阻作为横坐标，即自变量，让含油饱和度为纵坐标，这样才能满足实际应用的需要，把以上数据汇总得到散点图如图1所示。
对得到的数据点按照不同的分段方式对这20个数据点进行分段拟合，会得到了多种拟合曲线。为了保证拟合的精度，根据经验设定拟合精度为94%，以这个为拟合标准，各段拟合精度均大于这个值，认为拟合合格。首先对这些数据点进行以下分组组合，观察拟合精度，初始段8个数据点，中间段7个数据点，后段5个数据点的分段拟合结果如图2所示。由初始段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合对数形式，具有较好的规律性，拟合度R2=0.932，小于94%，不满足精度要求。图3是中段电阻-含油饱和度标准曲线，由中间段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，但是精度不满足要求，R2=0.937。图4 是后段电阻-含油饱和度标准曲线，由后段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.995。由于该种分段方式的前两段的拟合精度没有达到要求，故这种分段方式不可取。
从不同的拟合组合中选取拟合精度达到要求的那组曲线，最后得到的分段方式为初始段9个数据点，中间段5个数据点，后段6个数据点，其拟合标准关系曲线如图5所示，由初始段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合对数形式，具有较好的规律性，R2=0.949。图6 是拟合后的中间区域电阻-含油饱和度标准曲线，由中间区域含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.994。图7是拟合后的后段电阻-含油饱和度标准曲线，由后段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.991。
这样得到了3段拟合标准关系曲线关系式：
y =
0.045ln(x) + 0.073, 0.709≦x≦138.55
y = 0.000x + 0.315, 138.55<x≦1044.65 x为实测电阻值，单位千欧
y = 9E-05x + 0.402,
1044.65<x≦4268.72 y为含油饱和度，
拟合出的关系式可以用于实际对应实验条件下驱替实验，用于电阻值求取含油饱和度的实际应用。
实施例二：针对某油田制备的岩心的电阻-含油饱和度关系曲线测试
说明：要针对某油田的岩心做聚合物驱替实验，需要在驱替实验的条件下测试对应的电阻-含油饱和度标准关系曲线
测试的实验条件：
岩心：空气渗透率：400md 规格：30*30*30mm；
水：模拟地层水：2359.42mg/L； 聚合物溶液：质量浓度为0.16%；
油：某油田模拟油，45℃时粘度10.2mPa·s；
温度：45℃；
电极距：1cm。
一 、饱和油稳态法测试步骤与结果：
1、 测试地层水与油的密度，水的密度：0.969g/m3，油的密度：0.846g/m3；
2、 岩心抽空，饱和地层水后称重，质量为229.15克，岩心孔隙度：30.41%；
3、恒温45℃下饱和油达到原始含油饱和度，原始含油饱和度为77%；
4、在恒温45℃的条件下，保持总流量恒定为0.5ml/min不变，从小岩心入口端按不同比例注入油和聚合物溶液，油与聚合物溶液注入比例依次取9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9；直至在驱替过程中岩心重量不再变化，测试电阻值计算岩心中的含油饱和度。
测试得到的数据如下：
表5 饱和油稳态法得到的含油饱和度和电阻对应数据
5、测试得到上述电阻与含油饱和度的对应数据，含油饱和度超过60.34%的数据不予采用。
二、饱和水稳态法测试步骤与结果：（实验温度与条件与饱和油稳态法相同）
1、小岩心抽空，饱和地层水后称重，质量为229.15克，岩心孔隙度：30.41%；
2、按照不同油和聚合物溶液比例注入依次为1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1，岩心质量稳定测试电阻值，计算含油饱和度，数据如下:
表6
饱和水稳态法得到的含油饱和度和电阻对应数据
得到电阻-含油饱和度标准关系曲线中段和尾段数据点。
三 、极限驱油法测试步骤与结果（实验温度条件与饱和水稳态法相同）：
1、配制模拟地层水、模拟油；
2、岩心抽空饱和水，再用油驱水进行饱和油过程直至岩心不出水得到岩心中总的饱和油量；
3、用某油田注入水配制的聚合物溶液对小岩心进行驱油实验，岩心中平均含油饱和度低于20%时记录电阻、根据岩心出口端累计采出油量计算含油饱和度的数据。
4、整理得到电阻-含油饱和度对应标准关系曲线的初始段数据（含油饱和度在5%～20%之间）。
表7
极限驱油法得到的含油饱和度和电阻对应数据
极限驱替法验证实验表明：极限驱替实验也表明，岩心极限驱替时（相当于近井地带）的含油饱和度很低（10.67%），低于饱和油与饱和水稳态法下限数据，所以极限驱替实验来测定和给出电阻与含油饱和度的关系是必要的，该方法得到了电阻-含油饱和度标准曲线的初始段数据。
四、
综合以上各步骤得到以下数据点：
表8 总的电阻-含油饱和度对应数据
| Y值 | X值 |
| 含油饱和度 | 电阻值（KΩ） |
| 10.67% | 1.02 |
| 12.23% | 5.23 |
| 16.75% | 9.43 |
| 18.42% | 12.52 |
| 23.32% | 32.45 |
| 24.68% | 45.12 |
| 26.45% | 54.56 |
| 29.69% | 111.12 |
| 32.97% | 122.35 |
| 35.13% | 234.32 |
| 38.25% | 344.23 |
| 38.42% | 374.56 |
| 42.56% | 659.98 |
| 46.42% | 868.46 |
| 51.23% | 1116.12 |
| 53.55% | 1736.84 |
| 56.36% | 2098.93 |
| 60.34% | 2512.9 |
| 64.34% | 2890.13 |
| 71.49% | 3506.45 |
| 78.98% | 4101.23 |
下面要根据以上数据得到标准关系曲线，因为后续是在驱替实验中使用拟合好的电阻-含油饱和度的标准关系曲线，所以在绘制坐标时，把上表数据的电阻作为横坐标，即自变量，让含油饱和度为纵坐标，这样才能满足实际应用的需要，把以上数据汇总得到散点图如图8所示。对得到的数据点按照不同的分段方式进行分段拟合，得到了多种拟合曲线。其中初始段6个数据点，中间段8个数据点，后段7个数据点的分段拟合结果如图9所示。由初始段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合对数形式，具有较好的规律性，但是拟合度不满足精度要求（小于94%），R2=0.907。图10 为本例中段电阻-含油饱和度标准曲线，由中间段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，但是精度不满足要求，R2=0.912。图11 是本例中后段电阻-含油饱和度标准曲线，由后段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.970。由于该种分段方式的前两段的拟合精度没有达到要求，故这种分段方式不可取。
从不同的拟合曲线中选取拟合精度达到要求的那组曲线，最后得到的分段方式为初始段8个数据点，中间段7个数据点，后段6个数据点，其拟合标准关系曲线如图12所示。由初始段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合对数形式，具有较好的规律性，R2=0.941。图13是本例中拟合后的中间段电阻-含油饱和度标准曲线，由中间段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.993。图14 是本例中拟合后的后段电阻-含油饱和度标准曲线，由后段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.994。
这样得到了3段拟合标准关系曲线关系式：
y =
0.043ln(x) + 0.079, 0.628≦x≦132.53
y = 0.000x + 0.312, 132.53<x≦1052 x为实测电阻值，单位千欧
y = 0.000x + 0.337,
1052<x≦4075.78 y为含油饱和度
拟合出的关系式可以用于实际对应实验条件下驱替实验，用于电阻值求取含油饱和度的实际应用。
实施例三：针对某油田制备的岩心的电阻-含油饱和度关系曲线测试。说明：要针对某油田的岩心做二元驱替实验，需要在驱替实验的条件下测试对应的电阻-含油饱和度标准关系曲线。
测试的实验条件：
岩心：空气渗透率：6000md 规格：30*30*30mm；
水：模拟地层水：2698.39mg/L；二元体系：聚合物溶液质量浓度0.16%+ 0.2%表活剂（有效含量50%）；
油：某油田模拟油，50℃时粘度12.5mPa·s；
温度：50℃；
电极距：1cm；
试管中乳化实验：试管中测试二元溶液与模拟油没有任何乳化现象，可以进行以下电极法测试实验。
一 、饱和油稳态法测试步骤与结果：
1、 测试地层水与油的密度，水的密度：0.959g/m3，油的密度：0.858g/m3；
2、小岩心抽空，饱和地层水后称重，质量为232.85克，岩心孔隙度：32.49% ；
3、恒温50℃下饱和油达到原始含油饱和度，原始含油饱和度为74%；
4、在恒温50℃的条件下，保持总流量恒定为0.5ml/min不变，从小岩心入口端按不同比例注入油和二元溶液，油和二元溶液注入比例依次取9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9；直至在驱替过程中岩心重量不再变化，测试电阻值计算岩心中的含油饱和度。
测试得到的数据如下：
表9
饱和油稳态法得到的电阻和含油饱和度对应数据
测试得到上述电阻与含油饱和度的对应数据，含油饱和度超过55.39%的数据不予采用。
二、饱和水稳态法测试步骤与结果（实验温度与条件与饱和油稳态法相同）：
1、小岩心抽空，饱和地层水后称重，质量为232.85克，岩心孔隙度：32.49%；
2、按照不同油和二元溶液比例注入依次为1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1，岩心质量稳定测试电阻值，计算含油饱和度，数据如下：
表10
饱和水稳态法得到的电阻和含油饱和度数据
得到电阻-含油饱和度标准关系曲线中段和尾段数据点；
三 、极限驱油法测试步骤与结果（实验温度与条件与饱和水稳态法相同）：
1、 配制模拟地层水、模拟油；
2、小岩心抽空，饱和水，饱和油；
3、用二元溶液对小岩心做驱替实验，岩心中平均含油饱和度低于20%时固定时间间隔（每0.1PV）记录电阻、根据岩心出口端累计采出油量计算含油饱和度的数据。
表11极限驱油法得到的电阻和含油饱和度数据
极限驱替法验证实验表明：极限驱替实验也表明，岩心极限驱替时（相当于近井地带）的含油饱和度很低（8.99%），低于饱和油与饱和水稳态法下限数据，所以极限驱替实验来测定和给出电阻与含油饱和度的关系是必要的，该方法得到了电阻-含油饱和度标准曲线的初始段数据。
4、根据以上步骤得到以下数据点：
表12 总的电阻-含油饱和度对应数据
| Y值 | X值 |
| 含油饱和度 | 电阻值（KΩ） |
| 8.99% | 0.79 |
| 14.45% | 6.48 |
| 17.89% | 11.52 |
| 18.49% | 12.59 |
| 20.46% | 18.48 |
| 23.26% | 32.59 |
| 24.97% | 50.12 |
| 27.48% | 89.46 |
| 30.12% | 93.89 |
| 35.24% | 291.35 |
| 35.47% | 300.16 |
| 41.26% | 650.56 |
| 43.45% | 753.21 |
| 47.12% | 971.23 |
| 47.23% | 989.57 |
| 53.78% | 1803.49 |
| 55.39% | 1954.87 |
| 59.47% | 2478.34 |
| 64.89% | 3001.02 |
| 72.01% | 3691.23 |
下面要根据以上数据得到标准关系曲线，因为后续是在驱替实验中使用拟合好的电阻-含油饱和度的标准关系曲线，所以在绘制坐标时，把上表数据的电阻作为横坐标，即自变量，让含油饱和度为纵坐标，这样才能满足实际应用的需要，把以上数据汇总得到散点图如图15所示，对得到的数据点按照不同的分段方式进行分段拟合，可以得到多种拟合曲线。其中初始段6个数据点，中间段6个数据点，后段8个数据点的分段拟合结果如下：图16 为初始段电阻-含油饱和度标准曲线，由初始段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合对数形式，具有较好的规律性，R2=0.960。图17 是中段电阻-含油饱和度标准曲线由中间段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，但是精度不满足要求，R2=0.905。图18 是后段电阻-含油饱和度标准曲线由后段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.995。由于该种分段方式的中段的拟合精度没有达到要求，故这种分段方式不可取。从不同的拟合曲线中选取拟合精度达到要求的那组曲线，最后得到的分段方式为初始段8个数据点，中间段7个数据点，后段5个数据点，其拟合标准关系曲线如图19所示，由初始段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合对数形式，具有较好的规律性，R2=0.974。图20 是本例中拟合后的中间段电阻-含油饱和度标准曲线由中间段含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.993。图21是本例中拟合后的后段电阻-含油饱和度标准曲线。由后段高含油饱和度拟合曲线可以看出，曲线符合线性关系形式，具有较好的规律性，R2=0.997。
这样得到了3段拟合标准关系曲线关系式：
y =
0.040ln(x) + 0.086, 0.444≦x≦182.2
y = 0.000x + 0.293,
182.2<x≦1118.9 x为实测电阻值，单位千欧
y =
1E-04x + 0.363, 1118.9<x≦4344.867 y为含油饱和度
拟合出的关系式可以用于实际对应实验条件下驱替实验，用于测定电阻值后求取含油饱和度的实际应用。
Claims (1)
1.一种测试电阻-含油饱和度标准关系曲线的方法，该方法由如下步骤组成：
（1）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为1号标定岩心；
（2）、将步骤（1）中的1号标定岩心在依次抽空、饱和水和饱和油后，在实验要求的温度与条件下，置于天平上称重，而后用驱替泵恒速将油和驱替介质依次按照1:9、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8的注入比例注入，每个注入比例下，待称重天平质量不变时，通过质量变化计算出此时的含油饱和度，并测定电阻值，得到一组含油饱和度与电阻的对应数据，共得到9个对应数据，将含油饱和度在21%～60%之间的数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的数据点采用；
（3）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为2号标定岩心；
（4）将步骤（3）中的2号标定岩心在抽空、饱和水后，在不饱和油以及实验要求的温度与条件下，置于天平上称重后，用驱替泵恒速将油和驱替介质依次按照1:19、2：18、6:14、5：15、8:12、10:10、12:8、15:5、16:4、18:2、19:1的注入比例注入，每个注入比例下，待称重天平质量不变时，通过质量变化计算出此时的含油饱和度，并测定电阻值，得到11个含油饱和度在18%～78%之间的对应数据；如果前述11个数据点与步骤（2）中得到的数据点不重合，则前述11个数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的中段和尾段数据点而全部采用；
（5）、在一块长、宽、高均在2～3cm之间的小岩心上布设电极，将此小岩心作为3号标定岩心；
（6）将步骤（5）中的3号标定岩心在抽空、饱和水、饱和油后，使用驱替介质进行极限驱替实验，从岩心出口端采集到的阶段平均含油饱和度低于20%的时刻开始，记录电阻值，得到累计注入10倍岩心孔隙体积驱替介质的电阻值，按照极限驱油法得到含油饱和度在5%～18%之间的3至5个含油饱和度的对应数据，将此数据点作为待测的电阻-含油饱和度标准关系曲线的初始段数据点而采用；
（7）、将步骤（1）至步骤（6）中所得到的一系列数据点，以电阻值为横坐标，含油饱和度为纵坐标，画在普通的坐标系下；之后，采用分段拟合的方法，把这些点数据点拟合为3段趋势线，按照横坐标从小到大的顺序将这些数据点分成初始段、中间段、尾段三段，根据实际驱替特征，初始段用指数函数拟合，中段和尾段用线性拟合公式；
（8）步骤（7）中所获得的初始段、中间段、尾段三段趋势线如果拟合精度均高于94%时予以采用，从而得到了电阻-含油饱和度标准关系曲线。
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