CN105301220A - 密闭取心分析饱和度的校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种密闭取心分析饱和度的校正方法,该密闭取心分析饱和度的校正方法包括:步骤1,判断分析样品点是否需要做侵入校正,并对需要做侵入校正的分析样品点进行侵入校正;步骤2,进行孔隙体积压缩校正;以及步骤3,判断分析样品点是否需要做降压脱气校正,并对需要做降压脱气校正的分析样品点进行降压脱气校正。该密闭取心分析饱和度的校正方法更符合实际情况,可以较为精确地计算地层条件下的油水饱和度,可指导油田勘探开发实践。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域,特别是涉及到一种密闭取心分析饱和度的校正方法。
背景技术
现有的密闭取心井降压脱气饱和度校正数学模型中,假设油藏中不含游离气,只含溶解气,取心过程是压力不断降低的过程,在泡点压力之上,岩心中的流体(地层水和原油)体积是不断膨胀的。低于泡点压力后,原油脱气,使得流体的体积迅速膨胀,因而,会有一部分流体排出岩心,从而损失一部分地层流体。岩心中被气体占据的体积基本上为排出的油水体积。
现有的计算原油脱气过程排出的油水体积的精确计算公式,是原油的溶解气油比越高排出的油气体积就越多,但是由于气体的粘度极小,公式使用起来并不方便。并且现有的公式假定地层与地面孔隙体积不变、孔隙度不变,实际上目前覆压下孔隙体积、孔隙度是可能会变化的。为此我们发明了一种新的密闭取心分析饱和度的校正方法,解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种更符合实际情况的密闭取心分析饱和度的校正方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现:密闭取心分析饱和度的校正方法,该密闭取心分析饱和度的校正方法包括:步骤1,判断分析样品点是否需要做侵入校正,并对需要做侵入校正的分析样品点进行侵入校正;步骤2,进行孔隙体积压缩校正;以及步骤3,判断分析样品点是否需要做降压脱气校正,并对需要做降压脱气校正的分析样品点进行降压脱气校正。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
在步骤1中,分析密闭率、结合单井、层测井、试油、试采这些数据确定分析样品点属于油层、油水同层、水层,若分析样品点属于水层或密闭,不用做侵入校正,分析样品点不密闭并且分析样品点属于油层、油水同层需做侵入校正。
在步骤1中,地面含水饱和度侵入校正量公式为-OgVzρwfo/(1000Wg)Sws,其中,每块岩心的重量为Og,单位g,每千克岩心中浸入的泥浆水的量为Vz,ml/kg,ρw≈1g/cm3,fo为油的分流率,f,每块岩心中测定的水的重量为Wg,单位g,Sws为地面含水饱和度,由于做岩心分析时分析了岩石密度ρ,单位g/cm3,假设岩心重量为Og,岩心中水的质量Wg可表示为Og/ρφsSwsρw,式中φs为地面岩心分析孔隙度,为小数,因此地面含水饱和度校正量公式变为-ρVzfo/(1000φs)。
在步骤1中,对于作了覆压实验的油井,采用拟合的公式校正有效孔隙度,100φr=30.48LN(100φs)-75.427,R2=0.9343,式中φr为岩心在地下的孔隙度,小数,地下含水饱和度校正量公式为-ρVzfo/(1000φs)Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs)),因此油水分流率采用公式计算油的分流率fo,fo=1/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3),束缚水饱和度Swc、残余油饱和度Sor采用地层条件下相渗实验确定,μw为0.4509mPa.s,μo为30.89mPa.s,地层水体积系数Bw≈1。
在步骤2中,需要结合区块生产、高压物性这些数据,确定油水体积系数,气油比;结合试验数据确定覆压下地层孔隙度;无论分析样品点是属于油层、油水同层、水层,都需要做孔隙体积压缩校正。
在步骤2中,假设原油体积系数大于1,水体积系数大于1,假设地下油饱和度So、水饱和度Sw之和为1,不含游离气,设岩心在地下的孔隙体积为Vp,地层水在地下的体积为Vw,地层原油在地下的体积为Vo,岩心取到地面后,孔隙体积变为Vps,
Vo/Vp+Vw/Vp=So+Sw=1
Vo +Vw=Vp
到地面之后油的体积为Vo/Bo,Vw/Bw
Vps=φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw)
Sos+Sws=(Vo/Bo+Vw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw))
=(So/Bo+Sw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))
因此由于孔隙体积变化和流体体积变化地面饱和度的变化量为
ΔS=(So/Bo+Sw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))-So-Sw
Sw=Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sws
So=Boφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sos
式中,So地下含油饱和度,f;
Sw地下含水饱和度,f;
Sos地面含油饱和度,f;
Sws地面含水饱和度,f;
φs地面孔隙度,f;
φr地下孔隙度,f;
Bw地层水体积系数,无量纲;
Bo地层油体积系数,无量纲;
岩石孔隙体积变化造成的含油、水饱和度变化,油体积系数Bo选1.06,孔隙体积变化后地下含水饱和度为Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sws,孔隙体积变化后地下含油饱和度为Boφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sos。
在步骤3中,需要结合单井、层测井、试油、试采这些数据确定分析样品点属于油层、产气油水同层、不产气油水同层;若分析样品点属于纯水层、不产气油水同层做孔隙体积压缩校正之后就无需做降压脱气校正了;如果分析样品点属于纯油层,降压脱气损失的仅为含油饱和度,即“地层原始含油饱和度=1-孔隙体积压缩校正后含水饱和度值”;如果该分析样品点属于产气油水同层,降压脱气损失的同时有含油、含水饱和度,就需要做降压脱气校正。
在步骤3中,设岩心在地下的孔隙体积为Vp,岩心取到地面后,孔隙体积变为Vps,排出的油水体积近似为目前气体在岩心中占据的体积,减去油水收缩减少的体积,再减去由于体积覆压消失膨胀的孔隙体积,原油脱气排出的油水体积为
ΔVow=Vps(1-Sos–Sws–(Sos(Bo-1)+Sws(Bw-1))-(Vps-Vp)=Vp-VpsSosBo–VpsSwsBw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)式中,Sos为脱气原油饱和度,f;
Sws为地面含水饱和度,f;
Bw地层水体积系数,无量纲;
Bo地层油体积系数,无量纲;
φs地面孔隙度,f;
φr地下孔隙度,f;
其中排出油的体积为ΔVo=ΔVowfo
排出水的体积为ΔVw=ΔVowfw
油水的分流率计算公式为fo=Kro/μo/(Kroμo+Krw/μw)=1/(1+μo/μwKrw/Kro)
fw=Krw/μw/(Kro/μo+Krw/μw)=1/(1+μw/μoKro/Krw)
相渗经验公式如下
Kro=((Sos–Sor)/(1-Swc–Sor))m
Krw=((Sws–Swc)/(1-Swc–Sor))n
式中μo为油的粘度,mPa.s,μw为水的粘度,mPa.s,μg为气的粘度mPa.s,Kro为油的相渗,无量纲,Krw为水的相渗,无量纲,Krg为气的相渗,无量纲;Sor为残余油饱和度;Swc为束缚水饱和度;fo为油的分流率;fw为水的分流率;
m,n为相渗曲线指数,对于砂岩可取m=3,n=2,分流率公式可以写成
fo=1/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)
fw=1/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))
将分流率公式代入ΔVo=ΔVowfo和ΔVowfw得
ΔVo=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3);
ΔVw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))
于是,饱和度的降压脱气校正值分别为
ΔSo=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3);
ΔSw=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor));
该公式计算的饱和度校正值为降压脱气排出的岩石油水体积在地面条件下时的饱和度的校正量,校正到地下含油、水饱和度校正量表示为:
ΔSo地层=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)Boφs(1-φr)/(φr(1-φs));
ΔSw地层=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs));
结合测井解释结论如果为油层,降压脱气损失仅为含油饱和度,如果为油水同层、或水淹层则地面降压脱气造成的含水饱和度校正量为ΔSw=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)fw;校正到地下含水饱和度校正量为(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)fwBwφs(1-φr)/(φr(1-φs))。
本发明中的密闭取心分析饱和度的校正方法,适用于常规非保压密闭取心井中岩心分析饱和度的校正,尤其适用于含溶解气的油水同层的岩心分析含油、含水饱和度的降压脱气校正。本发明假设条件更符合实际情况,即假定覆压下孔隙体积、孔隙度是可能会变化的。修改油水体积减少的构成部分,即油气水排出岩心的过程中,由于气体的粘度极小,因此排出的量最大;排出的油水体积近似为目前气体在岩心中占据的体积,减去油水收缩减少的体积,再减去可能由于覆压消失而膨胀的孔隙体积。从而推导出更符合实际情况的密闭取心分析饱和度的校正方法。经实例检验该新公式可以较为精确地计算地层条件下的油水饱和度,可指导油田勘探开发实践。
附图说明
图1为本发明的密闭取心分析饱和度的校正方法的一具体实施例的流程图;
图2为本发明的一具体实例中密闭取心分析饱和度的校正方法实施后埕北1FB-3井校正后地下含油、水饱和度精度图版。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
设岩心在地下的孔隙体积为Vp,地层水在地下的体积为Vw,地层原油在地下的体积为Vo,岩心取到地面后,孔隙体积变为Vps,地层水体积系数为Bw。
Vp=Vw+Vo
地面条件下地层水的体积为Vws,Vws=Vw/Bw。
地层原油体积系数为Bo,地层原油的体积变为Vos,Vos=Vo/Bo。
脱出的气体体积为Vgs,Vgs=VosRsi=Vo/BoRsi。
式中Rsi为原始地层压力下的溶解气油比,无量纲。
油、气、水在地面的总体积为
Vos+Vgs+Vws=Vo/Bo+Vo/BoRsi+Vw/Bw=Vo/Bo(1+Rsi)+Vw/Bw
油气水的总体积比岩心的孔隙体积大,多余的体积在取到地面后都必须排出,排出的体积为
ΔVogw=Vo/Bo(1+Rsi)+Vw/Bw-Vps
Vps=φs(1-φr)/(φr(1-φs))Vp=φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw)
Vps为岩心在地面的孔隙体积;
φs为岩心在地面的孔隙度,小数;
φr为岩心在地下的孔隙度,小数;
于是取心过程中排出的油气水量为
ΔVogw=Vo((1+Rsi)/Bo-φs(1-φr)/(φr(1-φs)))+Vw(1/Bw-φs(1-φr)/(φr(1-φs)))
排出的油气水总体积中油气水量是按分流率进行分配的即排出的油水量分别为:
ΔVo=ΔVogwfo=[Vo((1+Rsi)/Bo-φs(1-φr)/(φr(1-φs)))+Vw(1/Bw-φs(1-φr)/(φr(1-φs)))]fo;
ΔVw=ΔVogwfw=[Vo((1+Rsi)/Bo-φs(1-φr)/(φr(1-φs)))+Vw(1/Bw-φs(1-φr)/(φr(1-φs)))]fw;
式中fo为油的分流率,计算公式为fo=Kro/μo/(Kro/μo+Krw/μw+Krg/μg)
fw为水的分流率,计算公式为fw=Krw/μw/(Kro/μo+Krw/μw+Krg/μg)
其中μo为油的粘度,mPa.s,μw为水的粘度,mPa.s,μg为气的粘度mPa.s,Kro为油的相渗,无量纲,Krw为水的相渗,无量纲,Krg为气的相渗,无量纲。油气水排出岩心的过程中,由于气体的粘度极小,因此排出的量最大,上式用起来不方便。因此做了一些改进。
新认识为排出岩心的油水体积近似为目前气体在岩心中占据的体积Vps(1-Sos–Sws),减去油水收缩减少的体积Vps(Sos(Bo-1)+Sws(Bw-1)),再减去由于体积覆压消失膨胀的孔隙体积(Vps-Vp)。
ΔVow=Vps(1-Sos–Sws–(Sos(Bo-1)+Sws(Bw-1))-(Vps-Vp)
=Vp-VpsSosBo–VpsSwsBw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)
式中Sos为脱气原油饱和度,f,Sws为地面含水饱和度,f
其中排出油的体积为ΔVo=ΔVowfo
排出水的体积为ΔVw=ΔVowfw
油水的分流率计算公式为fo=Kro/μo/(Kroμo+Krw/μw)=1/(1+μo/μwKrw/Kro)
fw=Krw/μw/(Kro/μo+Krw/μw)=1/(1+μw/μoKro/Krw)
本发明以上述计算公式和新认识为基础,进行密闭取心分析饱和度的校正。
如图1所示,图1为本发明的密闭取心分析饱和度的校正方法的流程图。
步骤101,进行侵入校正。在步骤101中需分析其密闭率、结合单井、层测井、试油、试采等数据确定分析样品点属于油层、油水同层、水层。若分析样品点属于水层或密闭,不用做侵入校正,分析样品点不密闭,分析样品点属于油层、油水同层需做侵入校正。
埕北1FB-3井岩心分析数据表见表1,岩样,块数20,密闭率,65%;微浸率,15%;全浸率,10%;强浸率,10%。地面含水饱和度侵入校正量公式为-OgVzρwfo/(1000Wg)Sws,其中,每块岩心的重量为Og,单位g,每千克岩心中浸入的泥浆水的量为Vz,ml/kg,一般情况下ρw≈1g/cm3,fo油的分流率,f,每块岩心中测定的水的重量为Wg,单位g,Sws为地面含水饱和度,由于做岩心分析时分析了岩石密度ρ(单位g/cm3),假设岩心重量为Og,岩心中水的质量Wg可表示为Og/ρφsSwsρw(式中φs为地面岩心分析孔隙度,为小数),因此地面含水饱和度校正量公式变为-ρVzfo/(1000φs)。
由于该井作了覆压实验,因此采用拟合的公式校正有效孔隙度,100φr=30.48LN(100φs)-75.427,R2=0.9343。地下含水饱和度校正量公式为-ρVzfo/(1000φs)Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))。由于该井校正样品井段未进行试油、试采和投产,因此油水分流率采用公式计算油的分流率fo,fo=1/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)。束缚水饱和度Swc、残余油饱和度Sor采用地层条件下相渗实验确定,μw为0.4509mPa.s,μo为30.89mPa.s。地层水体积系数Bw≈1,各块岩心泥浆侵入的地面含水饱和度校正量,见表2,绝对校正量为-0.003%-0%。流程进入到步骤103。
在步骤103,进行孔隙体积压缩校正。
在步骤103中需要结合区块生产、高压物性等数据,确定油水体积系数,气油比;结合试验数据确定覆压下地层孔隙度。无论分析样品点是属于油层、油水同层、水层,都需要做孔隙体积压缩校正。
岩心从地下取到地面,无论如何都会由于孔隙体积的变化都会造成地面的油水饱和度(SosSws)之和不大于1,假设原油体积系数大于1,水体积系数大于1。
假设地下油饱和度So、水饱和度Sw之和为1,不含游离气。
Vo/Vp+Vw/Vp=So+Sw=1
Vo+Vw=Vp
到地面之后油的体积为Vo/Bo,Vw/Bw
Vps=φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw)
Sos+Sws=(Vo/Bo+Vw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw))
=(So/Bo+Sw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))
因此由于孔隙体积变化和流体体积变化地面饱和度的变化量为
ΔS=(So/Bo+Sw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))-So-Sw
Sw=Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sws
So=Boφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sos
So地下含油饱和度,f;
Sw地下含水饱和度,f;
Sos地面含油饱和度,f;
Sws地面含水饱和度,f;
φs地面孔隙度,f
φr地下孔隙度,f;
Bw地层水体积系数,无量纲;
Bo地层油体积系数,无量纲。
岩石孔隙体积变化造成的含油、水饱和度变化,油体积系数Bo选1.06,孔隙体积变化后地下含水饱和度为Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sws,孔隙体积变化后地下含油饱和度为Boφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sos,孔隙体积变化后地下含水、油饱和度见表3。流程进入到步骤105。
在步骤105,进行降压脱气校正。在步骤105中需要结合单井、层测井、试油、试采等数据确定分析样品点属于油层、产气油水同层、不产气油水同层。若分析样品点属于纯水层、不产气油水同层做孔隙体积压缩校正之后就无需做降压脱气校正了。如果分析样品点属于纯油层,降压脱气损失的仅为含油饱和度,即“地层原始含油饱和度=1-孔隙体积压缩校正后含水饱和度值”。如果该分析样品点属于产气油水同层,降压脱气损失的同时有含油、含水饱和度,就需要做降压脱气校正。
排出的油水体积近似为目前气体在岩心中占据的体积,减去油水收缩减少的体积,再减去由于体积覆压消失膨胀的孔隙体积。原油脱气排出的油水体积为
ΔVow=Vps(1-Sos–Sws–(Sos(Bo-1)+Sws(Bw-1))-(Vps-Vp)
=Vp-VpsSosBo–VpsSwsBw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)
式中Sos为脱气原油饱和度,f,Sws为地面含水饱和度,f
其中排出油的体积为ΔVo=ΔVowfo
排出水的体积为ΔVw=ΔVowfw
油水的分流率计算公式为fo=Kro/μo/(Kroμo+Krw/μw)=1/(1+μo/μwKrw/Kro)
fw=Krw/μw/(Kro/μo+Krw/μw)=1/(1+μw/μoKro/Krw)
相渗经验公式如下
Kro=((Sos–Sor)/(1-Swc–Sor))m
Krw=((Sws–Swc)/(1-Swc–Sor))n
式中m,n为相渗曲线指数,通常由实验数据确定:参考原文献取值,对于砂岩可取m=3,n=2,分流率式可以写成
fo=1/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)
fw=1/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))
将分流率式代入ΔVo=ΔVowfo和ΔVowfw得
ΔVo=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3);
ΔVw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))
于是,饱和度的降压脱气校正值分别为
ΔSo=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3);
ΔSw=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))。该公式计算的饱和度校正值为降压脱气排出的岩石油水体积在地面条件下时的饱和度的校正量,校正到地下含油、水饱和度校正量表示为:
ΔSo地层=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)Boφs(1-φr)/(φr(1-φs));
ΔSw地层=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))。
结合测井解释结论如果为油层,降压脱气损失仅为含油饱和度,如果为油水同层、或水淹层则地面降压脱气造成的含水饱和度校正量为ΔSw=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)fw。校正到地下含水饱和度校正量为(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)fwBwφs(1-φr)/(φr(1-φs))。
借用埕岛油田馆上段高压物性分析数据,原油体积系数Bo为1.060,气油比为18m3/m3,Bo=1.0168e0.0023Rsi,R=0.75。由此计算埕北1FB-3井降压脱气的含水饱和度校正量见表4。因此由各因素造成的饱和度校正量,见表2、3、4,新数模计算的由各因素校正后地下油水饱和度基本符合100%,绝对误差为-0.1%~0.2%,平均绝对误差在-0.03%,饱和度校正精度图版见图2。
Claims (8)
1.密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,该密闭取心分析饱和度的校正方法包括:
步骤1,判断分析样品点是否需要做侵入校正,并对需要做侵入校正的分析样品点进行侵入校正;
步骤2,进行孔隙体积压缩校正;以及
步骤3,判断分析样品点是否需要做降压脱气校正,并对需要做降压脱气校正的分析样品点进行降压脱气校正。
2.根据权利要求1所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤1中,分析密闭率、结合单井、层测井、试油、试采这些数据确定分析样品点属于油层、油水同层、水层,若分析样品点属于水层或密闭,不用做侵入校正,分析样品点不密闭并且分析样品点属于油层、油水同层需做侵入校正。
3.根据权利要求2所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤1中,地面含水饱和度侵入校正量公式为-OgVzρwfo/(1000Wg)Sws,其中,每块岩心的重量为Og,单位g,每千克岩心中浸入的泥浆水的量为Vz,ml/kg,ρw≈1g/cm3,fo为油的分流率,f,每块岩心中测定的水的重量为Wg,单位g,Sws为地面含水饱和度,由于做岩心分析时分析了岩石密度ρ,单位g/cm3,假设岩心重量为Og,岩心中水的质量Wg可表示为Og/ρφsSwsρw,式中φs为地面岩心分析孔隙度,为小数,因此地面含水饱和度校正量公式变为-ρVzfo/(1000φs)。
4.根据权利要求3所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤1中,对于作了覆压实验的油井,采用拟合的公式校正有效孔隙度,100φr=30.48LN(100φs)-75.427,R2=0.9343,式中φr为岩心在地下的孔隙度,小数,地下含水饱和度校正量公式为-ρVzfo/(1000φs)Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs)),因此油水分流率采用公式计算油的分流率fo,fo=1/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3),束缚水饱和度Swc、残余油饱和度Sor采用地层条件下相渗实验确定,μw为0.4509mPa.s,μo为30.89mPa.s,地层水体积系数Bw≈1。
5.根据权利要求1所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤2中,需要结合区块生产、高压物性这些数据,确定油水体积系数,气油比;结合试验数据确定覆压下地层孔隙度;无论分析样品点是属于油层、油水同层、水层,都需要做孔隙体积压缩校正。
6.根据权利要求5所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤2中,假设原油体积系数大于1,水体积系数大于1,假设地下油饱和度So、水饱和度Sw之和为1,不含游离气,设岩心在地下的孔隙体积为Vp,地层水在地下的体积为Vw,地层原油在地下的体积为Vo,岩心取到地面后,孔隙体积变为Vps,
Vo/Vp+Vw/Vp=So+Sw=1
Vo+Vw=Vp
到地面之后油的体积为Vo/Bo,Vw/Bw
Vps=φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw)
Sos+Sws=(Vo/Bo+Vw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))(Vo+Vw))
=(So/Bo+Sw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))
因此由于孔隙体积变化和流体体积变化地面饱和度的变化量为
ΔS=(So/Bo+Sw/Bw)/(φs(1-φr)/(φr(1-φs))-So-Sw
Sw=Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sws
So=Boφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sos
式中,So地下含油饱和度,f;
Sw地下含水饱和度,f;
Sos地面含油饱和度,f;
Sws地面含水饱和度,f;
φs地面孔隙度,f;
φr地下孔隙度,f;
Bw地层水体积系数,无量纲;
Bo地层油体积系数,无量纲;
岩石孔隙体积变化造成的含油、水饱和度变化,油体积系数Bo选1.06,孔隙体积变化后地下含水饱和度为Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sws,孔隙体积变化后地下含油饱和度为Boφs(1-φr)/(φr(1-φs))Sos。
7.根据权利要求1所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤3中,需要结合单井、层测井、试油、试采这些数据确定分析样品点属于油层、产气油水同层、不产气油水同层;若分析样品点属于纯水层、不产气油水同层做孔隙体积压缩校正之后就无需做降压脱气校正了;如果分析样品点属于纯油层,降压脱气损失的仅为含油饱和度,即“地层原始含油饱和度=1-孔隙体积压缩校正后含水饱和度值”;如果该分析样品点属于产气油水同层,降压脱气损失的同时有含油、含水饱和度,就需要做降压脱气校正。
8.根据权利要求7所述的密闭取心分析饱和度的校正方法,其特征在于,在步骤3中,设岩心在地下的孔隙体积为Vp,岩心取到地面后,孔隙体积变为Vps,排出的油水体积近似为目前气体在岩心中占据的体积,减去油水收缩减少的体积,再减去由于体积覆压消失膨胀的孔隙体积,原油脱气排出的油水体积为
ΔVow=Vps(1-Sos–Sws–(Sos(Bo-1)+Sws(Bw-1))-(Vps-Vp)=Vp-VpsSosBo–VpsSwsBw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)式中,Sos为脱气原油饱和度,f;
Sws为地面含水饱和度,f;
Bw地层水体积系数,无量纲;
Bo地层油体积系数,无量纲;
φs地面孔隙度,f;
φr地下孔隙度,f;
其中排出油的体积为ΔVo=ΔVowfo
排出水的体积为ΔVw=ΔVowfw
油水的分流率计算公式为fo=Kro/μo/(Kroμo+Krw/μw)=1/(1+μo/μwKrw/Kro)
fw=Krw/μw/(Kro/μo+Krw/μw)=1/(1+μw/μoKro/Krw)
相渗经验公式如下
Kro=((Sos–Sor)/(1-Swc–Sor))m
Krw=((Sws–Swc)/(1-Swc–Sor))n
式中μo为油的粘度,mPa.s,μw为水的粘度,mPa.s,μg为气的粘度mPa.s,Kro为油的相渗,无量纲,Krw为水的相渗,无量纲,Krg为气的相渗,无量纲;Sor为残余油饱和度;Swc为束缚水饱和度;fo为油的分流率;fw为水的分流率;
m,n为相渗曲线指数,对于砂岩可取m=3,n=2,分流率公式可以写成
fo=1/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)
fw=1/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))
将分流率公式代入ΔVo=ΔVowfo和ΔVowfw得
ΔVo=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3);
ΔVw=Vps(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))
于是,饱和度的降压脱气校正值分别为
ΔSo=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3);
ΔSw=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor));
该公式计算的饱和度校正值为降压脱气排出的岩石油水体积在地面条件下时的饱和度的校正量,校正到地下含油、水饱和度校正量表示为:
ΔSo地层=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μo/μw(1-Swc–Sor)(Sws–Swc)2/(Sos–Sor)3)Boφs(1-φr)/(φr(1-φs));
ΔSw地层=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)/(1+μw/μo(Sos–Sor)3/(Sws–Swc)2/(1-Swc–Sor))Bwφs(1-φr)/(φr(1-φs));
结合测井解释结论如果为油层,降压脱气损失仅为含油饱和度,如果为油水同层、或水淹层则地面降压脱气造成的含水饱和度校正量为ΔSw=(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)fw;校正到地下含水饱和度校正量为(φr(1-φs)/(φs(1-φr))-SosBo–SwsBw)fwBwφs(1-φr)/(φr(1-φs))。
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