CN109138998B

CN109138998B - 一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法

Info

Publication number: CN109138998B
Application number: CN201811052942.9A
Authority: CN
Inventors: 汪周华; 苏克勤; 郭平; 于家义; 崔英怀; 杜建芬; 刘煌; 刘长地; 周波; 胡义升; 张烈辉
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2038-09-10
Also published as: CN109138998A

Abstract

本发明公开了一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法，包括：（1）取得地层水，测得地层水黏度μ_w、地层水密度ρ_w；（2）配制实验模拟油，测量模拟油密度ρ_o；（3）将岩心样品清洗、烘干后，质量为m₁；（4）对岩心饱和地层水，束缚水质量为m₂，束缚水饱和度下的岩心质量m₃=m₂+m₁；（5）对岩心饱和模拟油后，岩心质量为m₄，饱和油体积V_o=(m₄‑m₃)/ρ_o；（6）将饱和地层水和模拟油的岩心称重，记为m₅，然后将岩心放在装有地层水的中间容器中，在地层温度、地层压力条件下，进行高温高压渗吸；（7）渗吸结束后，将岩心称重，记为m₆，计算得到储层高温高压渗吸驱油采出程度R=Δm/(ρ_w‑ρ_o)/V_o，Δm=m₆‑m₅。本发明原理可靠，简单适用，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域高温高压条件下油藏注水渗吸驱油采收率的实验测试方法。

背景技术

低渗透油藏是我国油气开采领域面临的主要开采对象，该类油藏储层孔隙度和渗透率差，衰竭开采采收率低。压裂后注水吞吐是该类油藏目前广泛采用的开采方式之一，而注水后闷井过程中的渗吸驱油过程是影响注水吞吐效果的关键因素。因此，确定高温高压下注水吞吐渗吸驱油采收率对于评价注水吞吐在低渗油藏中的应用具有重要的指导意义。

目前国内外许多学者对注水吞吐渗吸驱油机理展开了大量研究，主要有理论计算及实验测试两类方法。理论计算以数值模拟（殷代印,蒲辉,吴应湘.低渗透裂缝油藏渗吸法采油数值模拟理论研究[J].水动力学研究与进展(A辑),2004(04):440-445）计算为主。现有的实验测试方法大多在常温常压条件下开展自发渗吸实验（李士奎，刘卫东，张海琴等.低渗透油藏自发渗吸驱油实验研究[J]，石油学报，2007(02):109-112）以及低渗透裂缝动态渗吸实验（王家禄,刘玉章,陈茂谦等.低渗透油藏裂缝动态渗吸机理实验研究[J]，石油勘探与开发，2009，36(01)：86-90）。此外，国内学者建立了一种高温高压条件下渗吸动态测定装置（吕栋梁、文自娟、唐海等，CN201410294090.X，2014.6）可以实现高温高压条件下渗吸驱油动态过程，但是该实验测试装置加工复杂，实际应用中难以实现。因此，基于目前针对高温高压渗吸驱油采收率确定难度较大的研究现状，有必要建立一种简单实用、易于操作的高温高压条件下油藏注水渗吸驱油采收率的实验测试方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法，该方法原理可靠，简单适用，可精确测试真实储层条件下注水渗吸驱油采收率，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法，依次包括以下步骤：

（1）取得某油藏目前生产条件下的地层水，测得地层水黏度μ_w (mPa·s)、地层水密度 ρ_w(g/cm³)；

（2）取得该油藏目前生产条件下的脱气原油，根据实际油藏的地下油水粘度比μ_R，确定脱气原油黏度μ_o=μ_w×μ_R，配制实验模拟油，测量模拟油密度ρ_o (g/cm³)；

（3）取得该油藏储层柱塞岩心样品，测试岩心直径D(cm)、岩心长度L(cm)，岩心清洗、烘干后，测试岩心渗透率K(mD)、孔隙度Ф(%)，对岩心进行称重，其质量为m₁（g）；

（4）对岩心饱和地层水：根据实际油藏的束缚水饱和度S_w (%)，计算岩心中束缚水体积V_w=π×D²×L×Ф×S_w/4，束缚水质量为m₂=V_w×ρ_w，束缚水饱和度下的岩心质量m₃=m₂+m₁；将称重后的岩心抽真空，然后放于装有地层水的中间容器中，在地层温度、地层压力条件下饱和地层水后，取出岩心，烘干岩心中多余的地层水，直至岩心质量为m₃；

（5）对岩心饱和模拟油：将饱和束缚水的岩心放入装有模拟油的中间容器中，在地层温度、地层压力条件下饱和模拟油后，取出岩心, 擦拭干净，对岩心进行称重，此时岩心质量为m₄，饱和油的体积V_o=(m₄-m₃)/ ρ_o；

（6）将饱和地层水和模拟油的岩心称重，记为m₅，然后将岩心放在装有地层水的中间容器中，在地层温度、地层压力条件下，进行高温高压渗吸，渗吸时间240小时；

（7）渗吸结束后，取出岩心, 擦拭干净，将岩心称重，记为m₆，计算得到储层高温高压渗吸驱油采出程度R：

R=Δm/(ρ_w-ρ_o)/ V_o

Δm=m₆-m₅。

所述步骤（6）、步骤（7）中岩心称重是指用手提电子秤悬挂岩心，将岩心置于地层水中进行称重。

附图说明

图1为高温高压渗吸实验测试装置。

图2为岩心称重装置。

图中：1、2、3、4、5—阀门；6、7、8—压力表；9—烘箱；10—装有地层水的中间容器；11—装有模拟油的中间容器；12、13—活塞；14、15—岩心悬浮支架；16—驱替泵；17—精度为0.01g的手提电子秤；18—岩心；19—装有地层水的烧杯。

具体实施方式

下面根据附图和实施例进一步说明本发明。

图1为高温高压渗吸实验测试装置，该装置主要由装有地层水的中间容器10、装有模拟油的中间容器11、驱替泵16、烘箱9组成，两个中间容器置于烘箱中，两个中间容器内有活塞12、13和岩心悬浮支架14、15，驱替泵16分别通过阀门2、4连接中间容器10、11，通过压力表6、7、8观察压力变化。

图2为岩心称重装置，该装置由精度为0.01g的手提电子秤17、岩心18、装有地层水的烧杯19组成，所述岩心置于装有地层水的烧杯中，用手提电子秤对岩心进行称重。

（1）取得某油藏目前生产条件下的地层水，按照国家标准《液体黏度的测定》（GB/T22235-2008），用落球黏度仪测得在20℃时地层水的黏度μ_w =1.404mPa·s，再根据行业标准《原油和液体石油产品实验室密度测定称量式数显液体密度计法》（NB/SH/T 0874-2013）测量地层水密度 ρ_w=0.9973g/cm³；

（2）取得该油藏目前生产条件下的脱气原油，根据实际油藏的地下油水粘度比μ_R=36，确定脱气原油黏度μ_o=36×1.404=50.544 mPa·s，按照行业标准《油气藏流体物性分析方法》（SY/T5542-2009），在20℃时测得脱气原油的黏度为75 mPa·s，向脱气原油中加入20℃时黏度为2.5 mPa·s的煤油，混合搅拌直至所配模拟油黏度在20℃时μ_o=50mPa·s，再根据行业标准《原油和液体石油产品实验室密度测定称量式数显液体密度计法》（NB/SH/T0874-2013）测量模拟油密度ρ_o =0.8084g/cm³；

（3）取得该油藏储层柱塞岩样，测试岩心直径为D=2.53cm，岩心长度L=5.704cm；岩心清洗、烘干后，按照行业标准《岩心分析方法》（SY/T 5336-2006）测试岩心渗透率K=100mD、孔隙度Ф=11.7%，将清洗的干岩心用精度为0.01g的手提电子秤进行称重，记为m₁=65.35g；

（4）对岩心饱和地层水：根据实际油藏的束缚水饱和度S_w=50%，计算束缚水的体积V_w=π×2.53²×5.704×11.7%×50%/4=1.676 cm³，束缚水的质量为m₂=1.67×0.9973=1.67g，束缚水饱和度下的岩心质量m₃=65.35+1.67=67.02 g；将称重后的岩心抽真空，然后放于装有地层水的中间容器10中，关闭全部阀门，将烘箱的温度升至地层温度49.4℃，打开阀门1、2，启动驱替泵16进行升压，直至压力表6、7恒定为地层压力25MPa， 24h后停止加压，关闭阀门1、2，取出岩心，放于烘箱9中，烘干岩心中多余的地层水，直至岩心质量为m₃=67.02 g；

（5）对岩心饱和模拟油：将饱和束缚水的岩心放入装有模拟油的的中间容器11中，关闭全部阀门，将烘箱的温度升至地层温度49.4℃，打开阀门1、4，启动驱替泵16进行升压，直至压力表6、8恒定为地层压力25MPa, 24h后停止加压，关闭阀门1、4，取出饱和油样岩心,用纸擦拭干净，用手提电子秤称重，记为m₄=67.73g，饱和油的体积V_o=(67.73-67.02)/0.8084=0.876cm³,油饱和建立完成；

（6）用手提电子秤悬挂岩心，置于装有地层水的烧杯19中进行称重，测得m₅=39.16g，将饱和地层水和油样的岩心放在中间容器10中，关闭全部阀门，将烘箱温度升至地层温度49.4℃，打开阀门1、2，启动驱替泵16进行升压，直至压力表6、7恒定为地层压力25MPa，进行高温高压渗吸，渗吸时间为现场渗吸开采时间240h；

（7）渗吸结束后，停止加压，关闭阀门1、2，取出岩心,用纸擦拭干净，用手提电子秤悬挂岩心，置于装有地层水的烧杯19中进行称重，测得m₆=39.22，Δm=39.22-39.16=0.06g,渗吸采出程度：R=0.06/（0.9973-0.8084）/ 0.876= 36.25%。

Claims

1.一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法，依次包括以下步骤：

（1）取得某油藏目前生产条件下的地层水，测得地层水黏度μ_w、地层水密度ρ_w；

（2）取得该油藏目前生产条件下的脱气原油，根据实际油藏的地下油水粘度比μ_R，确定脱气原油黏度μ_o=μ_w×μ_R，配制实验模拟油，测量模拟油密度ρ_o ；

（3）取得该油藏储层柱塞岩心样品，测试岩心直径D、岩心长度L，岩心清洗、烘干后，测试岩心渗透率K、孔隙度Ф，对岩心进行称重，其质量为m₁；

（4）对岩心饱和地层水：根据实际油藏的束缚水饱和度S_w ，计算岩心中束缚水体积V_w=π×D²×L×Ф×S_w/4，束缚水质量为m₂=V_w×ρ_w，束缚水饱和度下的岩心质量m₃=m₂+m₁；将称重后的岩心抽真空，然后放于装有地层水的中间容器中，在地层温度、地层压力条件下饱和地层水后，取出岩心，烘干岩心中多余的地层水，直至岩心质量为m₃；

R=Δm/(ρ_w-ρ_o)/ V_o

Δm=m₆-m₅。

2.如权利要求1所述的一种低渗储层高温高压渗吸驱油采收率的实验测试方法，其特征在于，所述步骤（6）、步骤（7）中岩心称重是指用手提电子秤悬挂岩心，将岩心置于地层水中进行称重。