CN104847342A - 一种测定原始含油饱和度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测定原始含油饱和度的方法。该方法包括以下步骤：对岩心样品施加实际深度对应的地层流体压力并注入原油，称重后，通过公式与抽提含油饱和度计算出原油量挥发校正后的原始含油饱和度；测定地上常温条件下原油样品密度与地温条件下原油样品密度，然后通过公式计算密度系数校正后的原始含油饱和度，即为本发明测定得到的原始含油饱和度。本发明提供的测定原始含油饱和度的方法尤其适用于对低含油饱和度、油水同层型的致密油进行原始含油饱和度的测定，具有准确、快速、易推广等优点。

Description

一种测定原始含油饱和度的方法
技术领域
本发明涉及一种测定原始含油饱和度的方法，属于石油开采及地质勘探领域中的含油饱和度测定技术领域。
背景技术
原始含油饱和度指油藏条件下岩石内部油的饱和度。含油饱和度测定实验技术是油气成藏实验研究的重要研究内容。准确测定原始含油饱和度是致密油进行储量计算的关键。尽管中国石油天然气行业标准SY/T5336-2006中已经明确给出了目前最为可靠的原始含油饱和度测定技术为保压密闭取芯法。但是在由于保压密闭取芯技术价格昂贵，技术成本高，难度大，保压密闭取芯测定原始含油饱和度在国内油田推广使用受到局限。
除保压密闭取芯法之外，国外使用最为广泛的含油饱和度测定方法为中国石油天然气行业标准SY/T5336-2006中规定的抽提法，这种方法可以有效地对岩心的含油饱和度进行测定，尽管中国石油天然气行业标准SY/T5336-2006对于该方法准确度定义为不能进行有效标定，但是由于该实验方法简单有效，对于纯油层中取出的岩心，快速测定减少油的挥发的条件下，可以在一定程度上反映原始含油饱和度高低。但是抽提实验测定岩心含油饱和度，属于岩石离开油藏后的含油饱和度。目前国内外测定岩心含油饱和度主要采用该方法，方法较为可靠，但并不能完全等同于原始含油饱和度。同时需要指出的是，对于原始含油饱和度本身较低的样品，样品从地下至地上过程中损失量占总体油体积比重较大，导致抽提法在该类型致密油原始含油饱和度评估上可靠性降低。
对于纯油层而言，束缚水饱和度法、压汞确定最小流动孔喉半径法等方法均具有较好的适用性，同时相对比较简单，一般采用原始含油饱和度为百分之百减去束缚水饱和度，即默认为纯油层内可动流体饱和度为原始含油饱和度。但对于油水同层型致密油而言，由于致密储层中可动流体饱和度并不完全等同于含油饱和度，上述方法在应用过程中受到很大限制，因此油水同层型原始含油饱和度测定一直属于难以解决的科学问题。
除此之外，测井解释也是求取原始含油饱和度的重要手段。该方法数据采集容易，计算过程简单，但是往往因为其本身属于间接计算含油饱和度，特别是在岩石性质较为复杂的致密油气中不一定完全可靠，而且需要准确的原始含油饱和度数据进行标定才能推广应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种测定原始含油饱和度的方法。该方法适用于对低含油饱和度、油水同层型的致密油进行原始含油饱和度的测定，具有准确、快速、易推广等优点。
为达到上述目的，本发明提供了一种测定原始含油饱和度的方法，其包括以下步骤：
(1)挥发量校正：
将岩心样品烘干后称重，质量记为m1；然后对烘干与称重后的岩心样品施加所述岩心样品实际深度对应的地层流体压力，再向所述烘干与称重后的岩心样品中注入原油样品，之后将压力卸载，再将注入原油后的岩心样品取出后称重，质量记为m2；随后由于压力释放，所述注入原油后的岩心样品的质量逐渐降低，观察所述岩心样品的质量降低至不变或者变化速率很慢时，记录该质量，记为m3；则原油挥发量为m2-m3，通过原油挥发率H的计算公式H＝(m2-m3)×100％÷(m2-m1)计算得到原油挥发率H，然后通过经挥发量校正后的原始含油饱和度So’的计算公式So’＝So÷(1-H)计算得到经挥发量校正后的原始含油饱和度So’，式中，So为抽提法测定的抽提含油饱和度；
(2)密度系数校正：
测定地上常温条件下原油样品密度与地温条件下原油样品密度，然后通过公式So”＝So’×ρo÷ρo’＝[(m2-m1)×So×ρo×100％]÷[(m3-m1)×ρo’]对经挥发量校正后的原始含油饱和度So’再进行密度系数校正，在该公式中，So”为经挥发量校正与密度系数校正后的原始含油饱和度，％，ρo为常温条件下原油样品密度，g/cm3；ρo’为地温条件下原油样品密度，g/cm3。
在上述的测定原始含油饱和度的方法中，优选地，所述岩心样品包括取自于低含油饱和度、油水同层型的致密油层的岩心等。
在上述的测定原始含油饱和度的方法中，优选地，所述原油样品包括致密油等。
在上述的测定原始含油饱和度的方法中，优选地，测定抽提含油饱和度So的抽提法为中国石油天然气行业标准SY/T5336-2006中规定的抽提法。
在上述的测定原始含油饱和度的方法中，优选地，所述步骤(2)中对烘干与称重后的岩心样品施加压力并注入原油样品的装置为岩心充注装置，其包括：油源、中间容器、岩心夹持器以及加压设备，所述油源连接于所述中间容器的一端，所述中间容器的另一端连接于所述岩心夹持器，所述加压设备连接于所述岩心夹持器。更优选地，所述加压设备为液压泵。
在上述的测定原始含油饱和度的方法中，优选地，所述岩心充注装置还包括流量计和/或压力表和/或阀门；所述流量计连接于所述岩心夹持器；所述压力表设置于所述中间容器与岩心夹持器连接的管线上和/或设置于所述加压设备与岩心夹持器连接的管线上；所述阀门的设置位置可以由本领域技术人员进行常规的调控。
原始含油饱和度应该由以下方面构成：(1)样品流体散失引起的损失，即样品中原油由于提出井下由于压力释放等原因造成的损失，主要是流体压力释放引起的挥发，在本发明中，该损失可以通过挥发性实验进行校正，挥发性实验即求取样品埋深对应的地层压力释放引起的挥发量；(2)样品温压条件变化引起的损失，在本发明中，该损失可以通过密度系数校正，原油地下温度增大引起密度变小继而引起饱和度增加，不同区域有所差异，可以通过测定原油在地温、常温条件下的密度即可求取该部分损失量。
本发明提供的测定原始含油饱和度的方法，从原始含油饱和度与抽提含油饱和度的本质差异上创新性提出对两者差值进行校正，即挥发量校正、密度系数校正。通过挥发性实验与原油密度测定，准确求取两个关键性控制因素造成损失量，数据可靠准确。特别是相比只能应用于纯油层的束缚水饱和度法、压汞确定最小流动孔喉半径法等方法，在低含油饱和度、油水同层型致密油原始含油饱和度测定上具有更好的准确性。此外，本发明利用目前国内外实验测定含油饱和度最为普遍采用的抽提法实验数据进行校正，相比价格昂贵、技术成本高、难度大的保压密闭取芯技术具有快速操作性。同时，本发明的方法计算简单，能够有效利用国内外油田内已经测定的大量抽提实验数据，易于大范围推广使用。
附图说明
图1为本发明一具体实施例中的岩心充注装置。
图2a为本发明一具体实施例中的抽提含油饱和度分布区间图。
图2b为本发明一具体实施例中的原始含油饱和度分布区间图。
图3为本发明一具体实施例中的原始含油饱和度与测井解释含油饱和度对比图。
主要组件符号说明：
油源1、中间容器2、岩心夹持器3、流量计4、液压泵5、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8、第一压力表9、第二压力表10。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
下面以一具体实施例来对本发明的技术方案进行详细说明。
本实施例提供了一种测定致密油原始含油饱和度的方法，选取吉林油田扶余油层致密油X井某岩心样品进行实验，该岩心样品的地下温压条件为90℃、20Mpa，该方法包括以下步骤：
(1)采用中国石油天然气行业标准SY/T5336-2006中规定的抽提法测定岩心样品的含油饱和度，记为So，抽提法测定的含油饱和度条件为常温常压，抽提含油饱和度为19.2％；
(2)挥发量校正：
将岩心样品烘干后称重，质量记为m1，m1为85.38g；然后将烘干与称重后的岩心样品置入如图1所示的岩心充注装置中，
该岩心充注装置包括：油源1、中间容器2、岩心夹持器3、流量计4、液压泵5、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8、第一压力表9、第二压力表10，所述油源1通过管线连接于所述中间容器2的一端并于该管线上设有第一阀门6，所述中间容器2的另一端通过管线连接于所述岩心夹持器3的一端并于该管线上述设有第二阀门7与第一压力表9，所述油源1与中间容器2用于将原油样品注入到岩心样品中，所述岩心夹持器3用于夹持岩心样品，所述流量计4通过管线连接于所述岩心夹持器3的另一端，用于计量岩心夹持器3的出口流量，所述液压泵通过管线连接于所述岩心夹持器并于该管线上设有第三阀门8与第二压力表10，用于对岩心样品施加模拟实际地层流体压力；
设置岩心样品实际深度对应的地层流体压力作为实验压力，再向所述烘干与称重后的岩心样品中注入原油样品，之后将压力卸载，再将注入原油后的岩心样品迅速取出后称重，质量记为m2，m2为86.81g；随后由于压力释放，所述注入原油后的岩心样品的质量逐渐降低，观察所述岩心样品的质量降低至不变或者变化速率很慢时，记录该质量，记为m3，m3为86.15g；则原油挥发量为m2-m3，通过原油挥发率H的计算公式H＝(m2-m3)×100％÷(m2-m1)计算得到原油挥发率H为46.3％，然后通过经挥发量校正后的原始含油饱和度So’的计算公式So’＝So÷(1-H)计算得到经挥发量校正后的原始含油饱和度So’为35.8％；
(3)密度系数校正：
测定地上常温条件下原油样品密度与地温条件90℃下原油样品密度，分别为0.86g/cm3与0.8g/cm3，然后通过公式So”＝So’×ρo÷ρo’＝[(m2-m1)×So×ρo×100％]÷[(m3-m1)×ρo’]对经挥发量校正后的原始含油饱和度So’再进行密度系数校正，在该公式中，So”为经挥发量校正与密度系数校正后的原始含油饱和度，％，ρo为常温条件下原油样品密度，g/cm3；ρo’为地温条件下原油样品密度，g/cm3，最终得到So”为38.4％。
采用上述方法对X井其余岩心样品进行相应计算，得到的原始含油饱和度分布区间与抽提含油饱和度分布区间对比，如图2a和图2b所示，其中，校正前的抽提含油饱和度分布区间主要为10％-30％，校正后的原始含油饱和度分布区间主要为30％-60％。采用上述方法得到的原始含油饱和度与测井解释含油饱和度进行对比，如图3所示。其中，测井解释含油饱和度的测定参照中国石油天然气行业标准SYT6451-2010，测井解释以砂体层位为单位，对五个层段的测井解释结果与上述方法得到的原始含油饱和度对比结果吻合度很好，总体平均值仅相差1.8％。

Claims (6)

1.一种测定原始含油饱和度的方法，其包括以下步骤：
(1)挥发量校正：
将岩心样品烘干后称重，质量记为m1；然后对烘干与称重后的岩心样品施加所述岩心样品实际深度对应的地层流体压力，再向所述烘干与称重后的岩心样品中注入原油样品，之后将压力卸载，再将注入原油后的岩心样品取出后称重，质量记为m2；随后由于压力释放，所述注入原油后的岩心样品的质量逐渐降低，观察所述岩心样品的质量降低至不变或者变化速率很慢时，记录该质量，记为m3；则原油挥发量为m2-m3，通过原油挥发率H的计算公式H＝(m2-m3)×100％÷(m2-m1)计算得到原油挥发率H，然后通过经挥发量校正后的原始含油饱和度So’的计算公式So’＝So÷(1-H)计算得到经挥发量校正后的原始含油饱和度So’，式中，So为抽提法测定的抽提含油饱和度；
(2)密度系数校正：
测定地上常温条件下原油样品密度与地温条件下原油样品密度，然后通过公式So”＝So’×ρo÷ρo’＝[(m2-m1)×So×ρo×100％]÷[(m3-m1)×ρo’]对经挥发量校正后的原始含油饱和度So’再进行密度系数校正，在该公式中，So”为经挥发量校正与密度系数校正后的原始含油饱和度，即为原始含油饱和度，％，ρo为常温条件下原油样品密度，g/cm3；ρo’为地温条件下原油样品密度，g/cm3。
2.根据权利要求1所述的测定原始含油饱和度的方法，其中，所述岩心样品包括取自于低含油饱和度、油水同层型的致密油层的岩心。
3.根据权利要求1所述的测定原始含油饱和度的方法，其中，所述原油样品包括致密油。
4.根据权利要求1所述的测定原始含油饱和度的方法，其中，测定抽提含油饱和度So的抽提法为中国石油天然气行业标准SY/T5336-2006中规定的抽提法。
5.根据权利要求1所述的测定原始含油饱和度的方法，其中，所述步骤(2)中对烘干与称重后的岩心样品施加压力并注入原油样品的装置为岩心充注装置，其包括：油源、中间容器、岩心夹持器以及加压设备，所述油源连接于所述中间容器的一端，所述中间容器的另一端连接于所述岩心夹持器，所述加压设备连接于所述岩心夹持器。
6.根据权利要求5所述的测定原始含油饱和度的方法，其中，所述岩心充注装置还包括流量计和/或压力表和/或阀门；所述流量计连接于所述岩心夹持器；所述压力表设置于所述中间容器与岩心夹持器连接的管线上和/或设置于所述加压设备与岩心夹持器连接的管线上。
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