CN105241901A - 一种三相流体饱和度确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三相流体饱和度确定方法，包括：步骤1)将岩心样品烘干，装入岩心夹持器，加围压；步骤2)对岩心样品进行CT扫描，确定两种能量下的干岩心CT值；步骤3)进行抽真空，100％饱和原油处理后，进行CT扫描，确定两种能量下的完全饱和油岩心CT值；步骤4)去除原油，进行抽真空，100％饱和盐水处理后进行CT扫描，确定两种能量下完全饱和盐水岩心CT值；步骤5)进行造束缚水，驱替实验进行CT扫描，确定驱替过程中两种能量下不同时刻的岩心CT值；步骤6)根据干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值确定不同时刻的三相流体饱和度。本发明能准确实时获取驱替过程中岩心内三相流体饱和度。

Description

一种三相流体饱和度确定方法

技术领域

本发明涉及石油勘探技术，具体的讲是一种三相流体饱和度确定方法。

背景技术

所有的油藏都构成潜在的油气水三相系统，为了解油、气、水渗流特征，通常需要在实验室进行岩心流动模拟驱替实验，而在实验过程中精确计量岩心内的油、气、水三相流体饱和度则尤为关键。

现有技术中，测试三相流体饱和度的方法，均需要用到油、气、水的CT值。但在通常情况下，岩心都是在岩心夹持器中进行实验，而由于射线硬化的影响，水和油在岩心夹持器中和直接暴露在空气中的CT值是不同的；油和水在岩心夹持器中的CT值又很难得到，所有应用暴露在空气中的水和油的CT值进行计算，会对三相流体饱和度的计算结果带来一定的误差。

发明内容

本发明实施例提供了一种三相流体饱和度确定方法，包括：

步骤1)将岩心样品烘干，装入岩心夹持器，加围压；

步骤2)在两种扫描电压下对所述岩心样品进行CT扫描，确定两种能量下的干岩心CT值；

步骤3)对所述岩心样品进行抽真空，100％饱和原油处理后，在所述两种扫描电压下进行CT扫描，确定两种能量下的完全饱和油岩心CT值；

步骤4)去除所述岩心样品中的原油，对岩心样品进行抽真空，100％饱和盐水处理后在所述两种扫描电压下进行CT扫描，确定两种能量下完全饱和盐水岩心CT值；

步骤5)对所述岩心样品进行造束缚水，驱替实验并在所述两种扫描电压下对岩心样品进行CT扫描，确定驱替过程中两种能量下不同时刻的岩心CT值；

步骤6)根据所述干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值确定不同时刻的三相流体饱和度。

本发明能准确实时获取驱替过程中岩心内三相流体饱和度，测试误差小于1％。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种三相流体饱和度确定方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种三相流体饱和度确定方法，包括：

步骤S101，将岩心样品烘干，装入岩心夹持器，加围压；

步骤S102，在两种扫描电压下对所述岩心样品进行CT扫描，确定两种能量下的干岩心CT值；

步骤S103，对所述岩心样品进行抽真空，100％饱和原油处理后，在所述两种扫描电压下进行CT扫描，确定两种能量下的完全饱和油岩心CT值；

步骤S104，去除所述岩心样品中的原油，对岩心样品进行抽真空，100％饱和盐水处理后在所述两种扫描电压下进行CT扫描，确定两种能量下完全饱和盐水岩心CT值；

步骤S105，对所述岩心样品进行造束缚水，驱替实验并在所述两种扫描电压下对岩心样品进行CT扫描，确定驱替过程中两种能量下不同时刻的岩心CT值；

步骤S106，根据所述干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值确定不同时刻的三相流体饱和度。

上述步骤S102、步骤S103、步骤S104及步骤S105中，对岩心样品进行扫描的扫描位置和扫描条件相同。

并且，本发明实施例中，步骤S104中去除所述岩心样品中的原油的步骤包括：

用泵注入石油醚至岩心样品中至流出液不含原油；

用气泵注入氮气至所述岩心样品以使石油醚挥发。

步骤S106中，确定水饱和度、油饱和度及气体饱和度具体为：根据所述干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值以及下面各式确定水饱和度、油饱和度及气体饱和度；其中，

根据式(1)确定水饱和度：

$S_W=\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}$

根据式(2)确定油饱和度：

$S_O=\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}$

根据是(3)确定气体饱和度：

$S_g=1-\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}-\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}$

其中，S_W为水饱和度，S_O为油饱和度，S_g为气体饱和度；

CT_d1、CT_d2分别为两种能量下的干岩心的CT值；

CT_o1、CT_o2分别为两种能量下的完全饱和油岩心CT值；

CT_W1、CT_W2分别为两种能量下的完全饱和盐水岩心CT值；

CT_t1、CT_t2分别为两种能量下的t时刻的岩心CT值。

下面结合具体的实施方式说明书利用本发明的方法测量岩心注水后N₂驱过程中的三相流体饱和度。

(一)岩心及流体：油藏砂岩孔隙度27.2％，空气渗透率1123mD。原油黏度8.6cp，地层水矿化度9256。

(二)仪器：GE公司的CT扫描仪，注入泵为两组QUIZIX5200泵，围压泵为ISO泵，回压泵为DBPR-5高精度数字型回压系统。

(三)实验条件：模拟地层温度43℃，围压。

(四)实验过程：

岩心样品按上述技术方案处理：

1.岩心样品烘干后，装入岩心夹持器中，加围压13.2MPa；

2.在80kv和120kV扫描电压下分别对干岩心样品进行扫描，记录扫描位置和扫描条件，获得两种能量下干岩心每个层面的CT值CT_d1及CT_d2；

3.岩心抽空，100％饱和原油后，在与步骤2相同的两种扫描电压、扫描条件和扫描位置下，对岩心进行扫描，获得两种能量下完全饱和油的岩心每个层面的CT值CT_o1及CT_o2；

4.用泵注入石油醚至岩心中，至流出液清澈透明不含原油为止，再用气泵注入N₂至岩心中足够长时间至石油醚完全挥发；

5.岩心再次抽空，100％饱和盐水后，在与步骤2相同的两种扫描电压、扫描条件和扫描位置下，对岩心进行扫描，获得两种能量下完全饱和盐水的岩心每个层面CT值CT_w1及CT_w2；

6.用原油驱替岩心造束缚水至23.2％，开始进行水驱至出口端见水，此时岩心内含油饱和度39.1％；

7.注入N₂驱替，驱替过程中与步骤2相同的两种扫描电压、扫描条件和扫描位置下，对岩心进行定时扫描，获得所述时刻两种能量下岩心每个层面的CT值CT_t1及CT_t2，用下述公式计算每个层面的三相流体饱和度，平均后得到岩心内三相流体的平均饱和度，同时出口端接流出液，用体积法计算与CT法测试结果相比较。不同时刻的三相流体饱和度结果如下表：

表1

本发明实施例，利用简单的实验过程和计算方法，能准确实时获取驱替过程中岩心内三相流体饱和度，测试误差小于1％。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种三相流体饱和度确定方法，其特征在于，所述的方法包括：

步骤1)将岩心样品烘干，装入岩心夹持器，加围压；

步骤2)在两种扫描电压下对所述岩心样品进行CT扫描，确定两种能量下的干岩心CT值；

步骤3)对所述岩心样品进行抽真空，100％饱和原油处理后，在所述两种扫描电压下进行CT扫描，确定两种能量下的完全饱和油岩心CT值；

步骤4)去除所述岩心样品中的原油，对岩心样品进行抽真空，100％饱和盐水处理后在所述两种扫描电压下进行CT扫描，确定两种能量下完全饱和盐水岩心CT值；

步骤5)对所述岩心样品进行造束缚水，驱替实验并在所述两种扫描电压下对岩心样品进行CT扫描，确定驱替过程中两种能量下不同时刻的岩心CT值；

步骤6)根据所述干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值确定不同时刻的三相流体饱和度。

2.如权利要求1所述的三相流体饱和度确定方法，其特征在于，所述的步骤2)、步骤3)、步骤4)及步骤5)中，对岩心样品进行扫描的扫描位置和扫描条件相同。

3.如权利要求2所述的三相流体饱和度确定方法，其特征在于，所述的步骤4)中去除所述岩心样品中的原油的步骤包括：

用泵注入石油醚至所述岩心样品中至流出液不含原油；

用气泵注入氮气至所述岩心样品以使石油醚挥发。

4.如权利要求3所述的三相流体饱和度确定方法，其特征在于，所述的步骤6)根据所述干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值确定不同时刻的三相流体饱和度包括：

根据所述干岩心CT值、完全饱和油岩心CT值、完全饱和盐水岩心CT值及不同时刻的岩心CT值确定水饱和度、油饱和度及气体饱和度；其中，

根据式(1)确定水饱和度：

$S_W=\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}$

根据式(2)确定油饱和度：

$S_O=\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}$

根据是(3)确定气体饱和度：

$S_g=1-\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}-\frac{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{t1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{t2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{cc}{\mathrm{CT}}_{W1}-{\mathrm{CT}}_{d1}& {\mathrm{CT}}_{o1}-{\mathrm{CT}}_{d1}\\ {\mathrm{CT}}_{W2}-{\mathrm{CT}}_{d2}& {\mathrm{CT}}_{o2}-{\mathrm{CT}}_{d2}\end{array}\right|}$

其中，S_W为水饱和度，S_O为油饱和度，S_g为气体饱和度；

CT_d1、CT_d2分别为两种能量下的干岩心的CT值；

CT_o1、CT_o2分别为两种能量下的完全饱和油岩心CT值；

CT_W1、CT_W2分别为两种能量下的完全饱和盐水岩心CT值；

CT_t1、CT_t2分别为两种能量下的t时刻的岩心CT值。