CN105574320A - 低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，该方法包括：步骤1，通过测试真实岩心的气体渗透率Ka，获得真实岩心的气体渗流能力；步骤2，通过真实岩心的毛管压力曲线，建立不等径毛管束模型，计算毛细管模型的理想渗透率；步骤3，根据膜厚度与粘土含量的关系，确定岩心的液膜厚度；步骤4，根据膜厚度，计算毛细管模型的有效渗透率，以及步骤5，利用真实岩心与毛管束模型流动等效，计算出岩心的有效渗透率，并根据有效渗透率与气体渗透率的比值，判断岩心渗流能力的强弱。该低渗砂岩储层有效渗流能力评价方法能够定量表征外界流体进入储层后实际的有效渗流能力，为低渗油藏的合理、有效开发奠定基础。

Description

低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法

技术领域

本发明涉及石油、天然气等地下流体在多孔介质内的渗流理论研究，特别是涉及到一种低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法。

背景技术

低渗油藏开发面临的一个主要问题是不同油区气体渗透率相近的油藏开发效果差异较大，现有的气体渗透率不能有效指导低渗储层的开发。低渗储层孔喉较为细小，液膜的存在进一步降低了储层孔喉的有效半径，造成液体渗透率与气体渗透率的差异。为此我们发明了一种考虑液固作用的储层有效渗流能力的评价方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够定量计算低渗储层实际的有效渗流能力，为低渗油藏的合理、有效开发奠定基础的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，该基于低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法包括：步骤1，通过测试真实岩心的气体渗透率Ka，获得真实岩心的气体渗流能力；步骤2，通过真实岩心的毛管压力曲线，建立不等径毛管束模型，计算毛细管模型的理想渗透率；步骤3，根据膜厚度与粘土含量的关系，确定岩心的液膜厚度；步骤4，根据膜厚度，计算毛细管模型的有效渗透率，以及步骤5，利用真实岩心与毛管束模型流动等效，计算出岩心的有效渗透率，并根据有效渗透率与气体渗透率的比值，判断岩心渗流能力的强弱。

本发明的目的也可通过如下技术措施来实现：

在步骤2中，通过真实岩心的毛管压力曲线，把真实岩心假设为一组等长、不同直径的毛管束所组成，建立岩石－不等径毛细管模型，认为真实岩心的孔隙体积与毛管束体积相同，流体在单根毛管内的流动均遵循“泊稷叶”公式，流体在岩石内的流动遵循达西公式，假设真实岩心与毛管束模型在外观尺寸、流体性质、作用压差均相同，那么单根毛管内的流量与真实岩心的流量应该相等，毛细管模型与真实岩心流动等效。

在步骤2中，通过测试具体研究区块真实岩心的毛管压力曲线，得到岩心的孔喉大小及分布，计算毛细管模型的理想渗透率的公式为：

其中：K_理想为毛细管模型的理想渗透率，单位为10^-3μm²；λ为常数；φ为孔隙度，用百分数表示；r为孔喉半径，单位为μm；s为饱和度，用百分数表示；s_D为对应最大半径的汞饱和度，用百分数表示。

在步骤3中，根据液膜厚度与粘土含量的关系式：

h＝ae^bx(2)

其中：a、b均为常数；x为岩心中的粘土含量用百分数表示；测试岩心的粘土含量，利用式(2)计算液膜厚度。

在步骤4中，由于液体进入储层，在固－液界面张力的作用下，产生液膜，减小了有效渗流半径，根据理想渗透率的计算方法，计算膜厚度为h时，毛细管模型有效渗透率的计算公式：

其中：K_有效为毛细管模型的有效渗透率，单位为10^-3μm²；h为储层孔喉液膜厚度，单位为μm。

在步骤5中，利用真实岩心与毛管束模型流动等效，即计算出岩心的液体渗透率：

其中：K_L为岩心的液体渗透率，单位表示为10^-3μm²；K_a为岩心的气体渗透率，单位表示为10^-3μm²；计算液体渗透率与气体渗透率的比值，此数值越大，说明有效渗流能力越强。

本发明中的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，涉及微观渗流实验分析，是研究石油天然气等地下流体在多孔介质内渗流规律的重要方法。随着油田开发水平的不断提高，致密油已经成为最现实的待开发油气资源，搞清储层实际渗流能力，对于致密油的有效开发奠定了理论基础。该方法的建立能够定量计算低渗储层实际的有效渗流能力，为低渗油藏的合理、有效开发奠定基础。该方法是从不同油区气体渗透率接近的油藏其储量动用难度及开发效果差异大的角度出发，针对气体渗透率不能有效指导低渗储层的合理动用问题，考虑液固作用，建立适合于低渗油藏有效渗流能力的评价方法。以液体在导管中作粘滞性流动的“泊稷叶”公式为基础，首先测试天然岩心的毛管压力曲线获取微观孔隙结构特征，建立不等径毛细管模型，计算模型的理想渗透率和给定液膜厚度下模型的有效渗透率。利用真实岩心与理想模型流动等效原理，测出储层岩心的气体渗透率，即可算出岩心的液体渗透率。计算储层的有效渗流系数(液体渗透率与气体渗透率的比值)来表征其有效渗流能力的大小。

附图说明

图1为本发明的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法的一具体实施例的流程图。

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。

在步骤101，通过测试真实岩心的气体渗透率K_a，获得真实岩心的气体渗流能力；

在步骤102，通过真实岩心的毛管压力曲线，把真实岩心假设为一组等长、不同直径的毛管束所组成，建立岩石－不等径毛细管模型，认为真实岩心的孔隙体积与毛管束体积相同，流体在单根毛管内的流动均遵循“泊稷叶”公式，流体在岩石内的流动遵循达西公式，假设真实岩心与毛管束模型在外观尺寸、流体性质、作用压差均相同，那么单根毛管内的流量与真实岩心的流量应该相等，毛细管模型与真实岩心流动等效。

通过测试具体研究区块真实岩心的毛管压力曲线，得到岩心的孔喉大小r及分布s，计算毛细管模型的理想渗透率：

其中：K_理想为毛细管模型的理想渗透率，单位为10^-3μm²；λ为常数；φ为孔隙度，用百分数表示；r为孔喉半径，单位为μm；s为饱和度，用百分数表示；s_D为对应最大半径的汞饱和度，用百分数表示。流程进入到步骤103。

在步骤103，根据液膜厚度与粘土含量的关系式：

h＝ae^bx(2)

其中：a、b为常数；x为岩心中的粘土含量用百分数表示。测试岩心的粘土含量，利用式(2)计算液膜厚度。流程进入到步骤104。

在步骤104，由于液体进入储层，在固－液界面张力的作用下，产生液膜，减小了有效渗流半径，因此根据理想渗透率的计算方法，可以计算膜厚度为h时，毛细管模型有效渗透率的计算公式：

其中：K_有效为毛细管模型的有效渗透率，单位为10^-3μm²；h为储层孔喉液膜厚度，单位为μm。流程进入到步骤105。

在步骤105，利用真实岩心与毛管束模型流动等效，即计算出岩心的液体渗透率：

其中：K_L为岩心的液体渗透率，单位表示为10^-3μm²；K_a为岩心的气体渗透率，单位表示为10^-3μm²；计算液体渗透率与气体渗透率的比值，此数值越大，说明有效渗流能力越强。流程结束。

Claims (6)

1.低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，其特征在于，该低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法包括：

步骤1，通过测试真实岩心的气体渗透率K_a，获得真实岩心的气体渗流能力；

步骤2，通过真实岩心的毛管压力曲线，建立不等径毛管束模型，计算毛细管模型的理想渗透率；

步骤3，根据膜厚度与粘土含量的关系，确定岩心的液膜厚度；

步骤4，根据膜厚度，计算毛细管模型的有效渗透率，以及

步骤5，利用真实岩心与毛管束模型流动等效，计算出岩心的有效渗透率，并根据有效渗透率与气体渗透率的比值，判断岩心渗流能力的强弱。

2.根据权利要求1所述的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，其特征在于，在步骤2中，通过真实岩心的毛管压力曲线，把真实岩心假设为一组等长、不同直径的毛管束所组成，建立岩石－不等径毛细管模型，认为真实岩心的孔隙体积与毛管束体积相同，流体在单根毛管内的流动均遵循“泊稷叶”公式，流体在岩石内的流动遵循达西公式，假设真实岩心与毛管束模型在外观尺寸、流体性质、作用压差均相同，那么单根毛管内的流量与真实岩心的流量应该相等，毛细管模型与真实岩心流动等效。

3.根据权利要求1所述的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，其特征在于，在步骤2中，通过测试具体研究区块真实岩心的毛管压力曲线，得到岩心的孔喉大小及分布，计算毛细管模型的理想渗透率的公式为：

其中：K_理想为毛细管模型的理想渗透率，单位为10^-3μm²；λ为常数；φ为孔隙度，用百分数表示；r为孔喉半径，单位为μm；s为饱和度，用百分数表示；s_D为对应最大半径的汞饱和度，用百分数表示。

4.根据权利要求3所述的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，其特征在于，在步骤3中，根据液膜厚度与粘土含量的关系式：

h＝ae^bx(2)

其中：a、b均为常数；x为岩心中的粘土含量用百分数表示；测试岩心的粘土含量，利用式(2)计算液膜厚度。

5.根据权利要求4所述的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，其特征在于，在步骤4中，由于液体进入储层，在固－液界面张力的作用下，产生液膜，减小了有效渗流半径，根据理想渗透率的计算方法，计算膜厚度为h时，毛细管模型有效渗透率的计算公式：

其中：K_有效为毛细管模型的有效渗透率，单位为10^-3μm²；h为储层孔喉液膜厚度，单位为μm。

6.根据权利要求5所述的低渗砂岩储层有效渗流能力的评价方法，其特征在于，在步骤5中，利用真实岩心与毛管束模型流动等效，即计算出岩心的液体渗透率：

其中：K_L为岩心的液体渗透率，单位表示为10^-3μm²；K_a为岩心的气体渗透率，单位表示为10^-3μm²；计算液体渗透率与气体渗透率的比值，此数值越大，说明有效渗流能力越强。