CN105758780B - 一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，包括以下步骤：在心柱的水平方向上钻取标准柱塞状岩样，并对岩样进行烘干、冷却处理；测量岩样的孔隙度、渗透率、质量和孔隙体积；将岩样按照物性从高到低分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类；分别选取两类组成第一组长岩芯、第二组长岩芯，并对第一组长岩芯、第二组长岩芯进行饱和；分别对饱和的长岩芯进行衰竭式采气实验；根据测得的数据计算出气藏压力衰竭。本发明考虑了储层非均质复合、含水饱和度、采气流量对压力衰竭程度的影响，还考虑了气藏的非均质复合特征以及层间物性差异的影响，能有效模拟两层气藏的直线复合渗流特征，对两层状气藏的合理高效开发具有重要的指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域，具体涉及一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法。
背景技术
低渗透气藏在世界分布广泛，资源量大，目前国内外都很重视对该类气田的开发。低渗透气藏储层致密、储量丰度低、非均质性强、渗流机理复杂，开发难度大。对试采初期的低渗透气藏，在开发资料还不完善的情况下，通过实验对其储量动用程度进行测试研究，可为制定合理高效的开发方案提供重要的参考价值。
目前，目前国内外对低渗透气藏储量动用程度的研究主要采用的方法是数值模拟，辅以气藏工程和实验研究等方法。数值模拟方法在分析过程中，往往对储层、流体及边界条件等进行了简化，使得可信度降低；气藏工程方法在气藏的开发中后期，开发资料较完善时效果较好；现有实验方法采用单岩芯进行实验研究，不能很好的反应储层的非均质性以及气藏的直线流动。
发明内容
为克服现有方法的不足，本发明提供了一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，该方法选取典型低渗透气藏的岩芯组合为长岩芯进行实验来测试非均质复合储层的压力衰竭程度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，包括以下步骤：
步骤S10、在心柱的水平方向上钻取标准柱塞状岩样，并对岩样进行烘干、冷却处理；
步骤S20、测量岩样的孔隙度、渗透率和孔隙体积；
步骤S201、测量岩样的质量；
步骤S30、根据上述测得的孔隙度、渗透率，将岩样按照物性从高到低分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类；
其中Ⅰ类：孔隙度＞0.1，渗透率＞0.1mD，Ⅱ类：0.08＜孔隙度＜0.1，0.08mD＜渗透率＜0.1mD，Ⅲ类：0.05＜孔隙度＜0.08，0.04mD＜渗透率＜0.08mD，Ⅳ类：孔隙度＜0.05，渗透率＜0.04mD；
步骤S40、分别选取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类中的两类且每类5块标准岩样组成第一组长岩芯、第二组长岩芯，并对第一组长岩芯、第二组长岩芯进行饱和；
步骤S50、将饱和的第一组长岩芯、第二组长岩芯分别放入第一组长岩芯夹持器和第二组长岩芯夹持器内，第一组长岩芯夹持器左端通过F1阀门与气体增压机连接，第一组长岩芯夹持器右端通过第一降压阀与M1质量流量计连接，第一组长岩芯夹持器上均布有六个压力传感器，第一组长岩芯夹持器左右两端通过F3阀门相通，
第二组长岩芯夹持器左端通过F2阀门与气体增压机连接，第二组长岩芯夹持器右端通过第二降压阀与M2质量流量计连接，第二长岩芯夹持器上也均布有六个压力传感器，第二组长岩芯夹持器左右两端通过F4阀门相通，
第一组长岩芯夹持器、M1质量流量计和第二组长岩芯夹持器、M2质量流量计并列设置，所有压力传感器均与数据采集器连接；
步骤S60、分别对第一组长岩芯和第二组长岩芯加围压；
步骤S70、打开压力传感器、压力显示装置、F1阀门、F2阀门、F3阀门、F4阀门，将第一降压阀、第二降压阀的输出压力调节到0.2～0.4MPa，将M1质量流量计、M2质量流量计调节到预定输出流量并关闭流量输出；
步骤S80、打开气体增压机为第一组长岩芯夹持器和第二组长岩芯夹持器内同时增压，待各个压力传感器上压力达到指定压力后，关闭气体增压机、F1阀门、F2阀门，等待第一组长岩芯夹持器、第二组长岩芯夹持器内的压力平稳后，从数据采集器中记录下各个压力传感器的压力；
步骤S90、待压力平稳后，关闭F3阀门、F4阀门，打开M1质量流量计、M2质量流量计的流量输出开关，开始恒速采气；
步骤S100、当数据采集器中显示第一组长岩芯、第二组长岩芯最右端压力传感器的压力低于1MPa时，记录下各个压力传感器此时的压力读数，关闭所有阀门与开关；
步骤S110、根据测得的数据通过下式计算出气藏储量动用程度，并分析气藏压力衰竭程度；
式中：Rd—压力衰竭程度，无因次；
Rd1—第一组长岩芯的压力衰竭程度，无因次；
Rd2—第二组长岩芯的压力衰竭程度，无因次；
p1a、p2a、p3a、p4a、p5a、p6a、p7a、p8a、p9a、p10a、p11a、p12a—结束实验时各测压点的压力，MPa；
p1i、p2i、p3i、p4i、p5i、p6i、p7i、p8i、p9i、p10i、p11i、p12i—开始实验时各测压点的压力，MPa。
进一步的是，所述步骤S40中通过自吸增重法进行饱和，所述饱和的饱和度为20％、30％、50％；
其中水的重量从下式计算得到:(湿重﹣干重)/水的密度/孔隙体积＝含水饱和度。
进一步的是，所述步骤S90的采气流量为5mL/min、20mL/min、35mL/min。
进一步的是，所述步骤S40中Ⅰ、Ⅲ类组合成第一组长岩芯，Ⅱ、Ⅳ类组合成第二组长岩芯。
本发明考虑了储层非均质复合、含水饱和度、采气流量对压力衰竭程度的影响，公式中采用实验数据，能很好反映地层的真实情况，还考虑了气藏的非均质复合特征以及层间物性差异的影响，能有效模拟两层气藏的直线复合渗流特征，计算非均质复合气藏两层合采的压力衰竭程度，对两层状气藏的合理高效开发具有重要的指导意义。
附图说明
图1是本发明步骤S50中装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明做进一步详细的说明。
本发明的一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，包括以下步骤：
步骤S10、在心柱的水平方向上钻取标准柱塞状岩样，并对岩样进行烘干、冷却处理；其中岩样端面还需进行切磨处理，可使得岩样端面更平整，从而使得实验结果更准确，并且标准岩样的直径为2.5厘米、长度为5厘米；
步骤S20、测量岩样的孔隙度、渗透率、质量和孔隙体积；其中还需用游标卡尺测量岩样的长度和直径，确保每个岩样都是标准岩样，用电子天平称量岩样的质量，计算出岩样的重量，用高温高压岩心多参数仪测量岩样孔隙度和渗透率；
步骤S30、根据上述测得的孔隙度、渗透率，将岩样按照物性从高到低分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类；
其中Ⅰ类：孔隙度＞0.1，渗透率＞0.1mD，Ⅱ类：0.08＜孔隙度＜0.1，0.08mD＜渗透率＜0.1mD，Ⅲ类：0.05＜孔隙度＜0.08，0.04mD＜渗透率＜0.08mD，Ⅳ类：孔隙度＜0.05，渗透率＜0.04mD；
步骤S40、分别选取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类中的两类且每类5块标准岩样组成第一组长岩芯、第二组长岩芯，并对第一组长岩芯、第二组长岩芯进行饱和；
其中第一种分类第一组长岩芯是由Ⅰ、Ⅱ类各5块组成，第二组长岩芯是由Ⅲ、Ⅳ类各5块组成；第二种分类第一组长岩芯是由Ⅰ、Ⅲ类各5块组成，第二组长岩芯是由Ⅱ、Ⅳ类各5块组成；第三类第一组长岩芯是由Ⅰ、Ⅳ类各5块组成，第二组长岩芯是由Ⅱ、Ⅲ类各5块组成；
步骤S50、将饱和的第一组长岩芯、第二组长岩芯分别放入第一组长岩芯夹持器和第二组长岩芯夹持器内，第一组长岩芯夹持器左端通过F1阀门与气体增压机连接，第一组长岩芯夹持器右端通过第一降压阀与M1质量流量计连接，第一组长岩芯夹持器上均布有六个压力传感器，第一组长岩芯夹持器左右两端通过F3阀门相通，
第二组长岩芯夹持器左端通过F2阀门与气体增压机连接，第二组长岩芯夹持器右端通过第二降压阀与M2质量流量计连接，第二长岩芯夹持器上也均布有六个压力传感器，第二组长岩芯夹持器左右两端通过F4阀门相通，
第一组长岩芯夹持器、M1质量流量计和第二组长岩芯夹持器、M2质量流量计并列设置，所有压力传感器均与数据采集器连接；上述装置的结构示意图如图1所示，
上述装置就是分别将第一组长岩芯、第二组长岩芯放入一个带六个压力传感器的第一长岩芯夹持器、第二长岩芯夹持器内，开展非均质复合气藏两层合采的压力衰竭流动实验，利用第一长岩芯夹持器、第二长岩芯夹持器上各个不同监测点的压力数据，来计算非均质复合气藏两层合采的压力衰竭度；
步骤S60、分别对第一组长岩芯和第二组长岩芯加围压；
步骤S70、打开压力传感器、压力显示装置、F1阀门、F2阀门、F3阀门，将第一降压阀、第二降压阀的输出压力调节到0.2～0.4MPa，将M1质量流量计、M2质量流量计调节到预定输出流量并关闭流量输出；所述预定输出流量为需要设定的采气流量；
步骤S80、打开气体增压机为第一组长岩芯夹持器和第二组长岩芯夹持器内同时增压(即是灌注天然气)，待各个压力传感器上压力达到指定压力后，关闭气体增压机、F1阀门、F2阀门，等待第一组长岩芯夹持器、第二组长岩芯夹持器内的压力平稳后，从数据采集器中记录下各个压力传感器的压力；
步骤S90、待压力平稳后，关闭F4阀门、F3阀门，打开M1质量流量计、M2质量流量计的流量输出开关，开始恒速采气；
步骤S100、当数据采集器中显示第一组长岩芯、第二组长岩芯最右端压力传感器的压力低于1MPa时，即是如图1中P6压力传感器和P12压力传感器上的压力读数均低于1MPa，记录下各个压力传感器此时的压力读数，关闭所有阀门与开关；
步骤S110、根据测得的数据通过下式计算出气藏储量动用程度，并分析气藏压力衰竭程度；
式中：Rd—压力衰竭程度，无因次；
Rd1—第一组长岩芯的压力衰竭程度，无因次；
Rd2—第二组长岩芯的压力衰竭程度，无因次；
p1a、p2a、p3a、p4a、p5a、p6a、p7a、p8a、p9a、p10a、p11a、p12a—结束实验时各测压点的压力，MPa；
p1i、p2i、p3i、p4i、p5i、p6i、p7i、p8i、p9i、p10i、p11i、p12i—开始实验时各测压点的压力，MPa。
上述步骤S40中对第一组长岩芯、第二组长岩芯进行饱和，可以进行不同的饱和度饱和，步骤S70中可以用不同的采气流量对不同饱和度的饱和第一组长岩芯、第二组长岩芯进行实验，就可以得到多组初始压力和实验设定废气压力时各测压点的压力；从而得到不同物性、含水饱和度、采气流量下的多组压力衰竭程度；本发明考虑了储层非均质复合、含水饱和度、采气流量对压力衰竭程度的影响，公式中采用实验数据，能很好反映地层的真实情况，还考虑了气藏的非均质复合特征以及层间物性差异的影响，能有效模拟两层气藏的直线复合渗流特征，计算非均质复合气藏两层合采的压力衰竭程度，对两层状气藏的合理高效开发具有重要的指导意义。
优选的实施方式是，所述步骤S40中通过自吸增重法进行饱和。其中优选饱和的饱和度为20％、30％、50％。其中水的重量从下式计算得到:(湿重﹣干重)/水的密度/孔隙体积＝含水饱和度。
所述预定输出流量和采气流量都可以有三个选择，分别为5mL/min、20mL/min、35mL/min。
Claims (4)
1.一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，包括以下步骤：
步骤S10、在心柱的水平方向上钻取标准柱塞状岩样，并对岩样进行烘干、冷却处理；
步骤S20、测量岩样的孔隙度、渗透率和孔隙体积；
其特征在于，所述该方法还包括以下步骤：
步骤S201、测量岩样的质量；
步骤S30、根据上述测得的孔隙度、渗透率，将岩样按照物性从高到低分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类；
其中Ⅰ类：孔隙度＞0.1，渗透率＞0.1mD，Ⅱ类：0.08＜孔隙度＜0.1，0.08mD＜渗透率＜0.1mD，Ⅲ类：0.05＜孔隙度＜0.08，0.04mD＜渗透率＜0.08mD，Ⅳ类：孔隙度＜0.05，渗透率＜0.04mD；
步骤S40、分别选取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类中的两类且每类5块标准岩样组成第一组长岩芯、第二组长岩芯，并对第一组长岩芯、第二组长岩芯进行饱和；
步骤S50、将饱和的第一组长岩芯、第二组长岩芯分别放入第一组长岩芯夹持器和第二组长岩芯夹持器内，第一组长岩芯夹持器左端通过F1阀门与气体增压机连接，第一组长岩芯夹持器右端通过第一降压阀与M1质量流量计连接，第一组长岩芯夹持器上均布有六个压力传感器，第一组长岩芯夹持器左右两端通过F3阀门相通，
第二组长岩芯夹持器左端通过F2阀门与气体增压机连接，第二组长岩芯夹持器右端通过第二降压阀与M2质量流量计连接，第二长岩芯夹持器上也均布有六个压力传感器，第二组长岩芯夹持器左右两端通过F4阀门相通，
第一组长岩芯夹持器、M1质量流量计和第二组长岩芯夹持器、M2质量流量计并列设置，所有压力传感器均与数据采集器连接；
步骤S60、分别对第一组长岩芯、第二组长岩芯加围压；
步骤S70、打开压力传感器、压力显示装置、F1阀门、F2阀门、F3阀门、F4阀门，将第一降压阀、第二降压阀的输出压力调节到0.2～0.4MPa，将M1质量流量计、M2质量流量计调节到预定输出流量并关闭流量输出；
步骤S80、打开气体增压机为第一组长岩芯夹持器和第二组长岩芯夹持器内同时增压，待各个压力传感器上压力达到指定压力后，关闭气体增压机、F1阀门、F2阀门，等待第一组长岩芯夹持器、第二组长岩芯夹持器内的压力平稳后，从数据采集器中记录下各个压力传感器的压力；
步骤S90、待压力平稳后，关闭F3阀门、F4阀门，打开M1质量流量计、M2质量流量计的流量输出开关，开始恒速采气；
步骤S100、当数据采集器中显示第一组长岩芯、第二组长岩芯最右端压力传感器的压力低于1MPa时，记录下各个压力传感器此时的压力读数,关闭所有阀门与开关；
步骤S110、根据测得的数据通过下式计算出气藏储量动用程度，并分析气藏压力衰竭程度；
式中：Rd—压力衰竭程度，无因次；
Rd1—第一组长岩芯的压力衰竭程度，无因次；
Rd2—第二组长岩芯的压力衰竭程度，无因次；
p1a、p2a、p3a、p4a、p5a、p6a、p7a、p8a、p9a、p10a、p11a、p12a—结束实验时各测压点的压力，MPa；
p1i、p2i、p3i、p4i、p5i、p6i、p7i、p8i、p9i、p10i、p11i、p12i—开始实验时各测压点的压力，MPa。
2.根据权利要求1所述的一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，其特征在于，所述步骤S40中通过自吸增重法进行饱和，所述饱和的饱和度为20％、30％、50％；
其中水的重量从下式计算得到:(湿重﹣干重)/水的密度/孔隙体积＝含水饱和度；
3.根据权利要求1或2所述的一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，其特征在于，所述步骤S90的采气流量为5mL/min、20mL/min、35mL/min。。
4.根据权利要求1所述的一种低渗透气藏非均质复合压力衰竭程度测试方法，其特征在于，所述步骤S40中Ⅰ、Ⅲ类组合成第一组长岩芯，Ⅱ、Ⅳ类组合成第二组长岩芯。
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| CN103278418A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-04 | 西南石油大学 | 一种储层岩心中约束束缚水饱和度的测定装置及方法 |
| CN104134101A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-11-05 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 低渗透储层天然气产能预测方法 |
| CN105069303A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-11-18 | 中国海洋石油总公司 | 一种低渗透储层产能定量评价方法 |
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2016
- 2016-05-04 CN CN201610286792.2A patent/CN105758780B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103278418A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-04 | 西南石油大学 | 一种储层岩心中约束束缚水饱和度的测定装置及方法 |
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