CN110095399B - 储层不可及孔隙体积确定方法及装置 - Google Patents
储层不可及孔隙体积确定方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110095399B CN110095399B CN201910397225.8A CN201910397225A CN110095399B CN 110095399 B CN110095399 B CN 110095399B CN 201910397225 A CN201910397225 A CN 201910397225A CN 110095399 B CN110095399 B CN 110095399B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pore
- ipv
- data
- diameter
- aperture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 388
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 117
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 99
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 62
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 55
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 16
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/088—Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供一种储层不可及孔隙体积确定方法及装置，其中，该方法包括以下步骤：获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析，根据不同的分析结果，采用不同的计算方法计算测试储层的不可及孔隙体积IPV。该方案根据聚合物分子团的粒径分布和储层孔隙孔径分布数据直接计算出不可及孔隙体积IPV，就无需通过室内驱替实验进行测定，从而缩短测试时间，节约测试成本，提高测试精度。
Description
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域，特别涉及一种储层不可及孔隙体积确定方法及装置。
背景技术
聚合物驱是一种重要的提高原油采收率技术。它通过往储层中注入聚合物溶液改善流度比来提高原油采收率。溶液中的聚合物分子是具有一定回旋半径的柔性高分子团。当这种分子团在多孔介质中运移时只能进入其中孔径较大的一部分孔隙，剩余的部分孔隙是不可进入的。不可及孔隙体积(Inaccessible Pore Volume，以下简称IPV)指的是外部介质不能进入的那部分孔隙体积占总孔隙体积的比例。IPV的存在会降低聚合物驱的波及范围，不利于原油采收率的提高。在制定聚合物驱方案时，储层的IPV是一项重要的参数。准确简便地确定IPV对于聚合物分子量筛选以及聚合物溶液用量优化具有重要的意义。
目前，IPV均是通过室内驱替实验的方法测定的。在专利1(申请号：CN201510039318.5，专利名称：《聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法》)中，孔隙体积减去孔隙中存留的聚合物体积即为聚合物的IPV。其中，孔隙中存留的聚合物体积等于注入聚合物的总体积与产出聚合物的总体积之差。产出聚合物体积等于每一份产出液中所含聚合物体积之和。产出液中聚合物浓度应该是连续降低的，但该专利把产出液中聚合物浓度视为台阶状离散降低，故该专利得到的IPV存在较显著的误差。
文献1(1995年6月发表于江汉石油学院学报第17卷第2期第56-59页的文章《一种计算聚合物驱不可进入孔隙体积的新方法》)利用通过半渗透隔板法或离心机法测定的油驱水毛管压力曲线计算聚合物驱的IPV。该方法涉及到聚合物溶液的流动指数和储层迂曲度，但是这两项参数均需通过实验确定，测试误差较大。文献2-5(文献2为2010年11月发表于断块油气田期刊第17卷第6期第755-758页的文章《改性淀粉聚合物溶液在孔隙介质中的不可入孔隙体积效应》、文献3为1996年6月25日发表于油田化学期刊第13卷第2期第142-144页的文章《新疆露头岩芯的不可及孔隙体积及相关性质》、文献4为2003年12月发表于油气地质与采收率期刊第10卷第6期第56-58页的文章《利用聚合物驱产出液浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和滞留孔隙体积》、文献5为1972年10月发表于Society of PetroleumEngineers Journal第488-452页的文章《Inaccessibe Pore Volume in PolymerFlooding》)提出，可利用注入溶液的突破前缘、突破后缘、聚合物后缘的物质平衡与后缘流动曲线之间的包络面积等四种方法确定聚合物驱的IPV。有的方法因为需要进行大量的实验，所以存在周期长、成本高的缺点；其它的方法因为无标准的实验测试程序可用以及测试结果的解释存在不确定性，所以测试精度不够高。
发明内容
本发明实施例提供了一种储层不可及孔隙体积确定方法及装置，解决了现有技术中对不可及孔隙体积IPV测试精度不高的技术问题。
本发明实施例提供的储层不可及孔隙体积确定方法包括：
获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；
获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；
对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析：
当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
计算每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及所有分子团粒径数据，计算每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据每一个孔隙孔径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径区间对应的分子团粒径区间临界值以及所有分子团粒径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径区间对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据孔隙孔径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数；
根据任一孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及分子团粒径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值；
根据任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数、任一孔隙孔径对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV。
本发明实施例提供的储层不可及孔隙体积确定装置包括：
孔隙孔径数据获得模块，用于获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；
分子团粒径数据获得模块，用于获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；
分析模块，用于对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析；
不可及孔隙体积IPV计算模块用于：
当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
计算每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及所有分子团粒径数据，计算每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据每一个孔隙孔径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径区间对应的分子团粒径区间临界值以及所有分子团粒径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径区间对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据孔隙孔径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数；
根据任一孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及分子团粒径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值；
根据任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数、任一孔隙孔径对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述方法的计算机程序。
在本发明实施例中，获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析，根据不同的分析结果，采用不同的计算方法计算测试储层的不可及孔隙体积IPV。该方案根据聚合物分子团的粒径分布和储层孔隙孔径分布数据直接计算出不可及孔隙体积IPV，就无需通过室内驱替实验进行测定，从而缩短测试时间，节约测试成本，提高测试精度。
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是本发明实施例提供的一种储层不可及孔隙体积确定方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种岩心孔隙孔径分布和聚合物分子团粒径分布示意图；
图3是本发明实施例提供的一种多孔径孔隙岩心和多粒径聚合物分子团示意图；
图4是本发明实施例提供的一种孔径和粒径分布图；
图5是本发明实施例提供的一种孔径区间分布频率图；
图6是本发明实施例提供的一种粒径区间分布频率图；
图7是本发明实施例提供的一种孔径分布频率图；
图8是本发明实施例提供的一种储层不可及孔隙体积确定装置的一种结构框图。
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。
油气储层的形成是多种随机事件(比如地质运动、沉积、压实、胶结、白云岩化)共同作用的结果。其孔隙分布具有随机性。设随机变量x表示岩心孔隙直径(以下称为孔径)。聚合物分子量不是一个恒定值，其分布具有随机性。聚合物溶液中柔性分子团的水动力学直径与聚合物分子量呈现一一对应关系，也即聚合物溶液中分子团的水动力学直径分布并不是均匀的，也具有随机性。设随机变量y表示聚合物分子团水动力学直径(以下称为粒径)。
设孔径为x的孔隙对应的粒径临界值为Ω(x)。对于均一粒径y的聚合物分子团和均一孔隙孔径x的岩心孔隙，当y≤Ω(x)时，所有孔隙中均会有分子团能够进入，此时IPV＝0.0；当y>Ω(x)时，所有孔隙中均无法进去分子团，此时IPV＝1.0。实际储层岩心的孔径并非均一值，而是在一定范围[xmin,xmax]内呈现随机分布。实际聚合物溶液中分子团粒径并非均一值，而是在一定范围[ymin,ymax]内呈现随机分布。不同批次配制的聚合物溶液段塞中，分子团的位置是随机分布的。即便是同一批次配制的聚合物溶液段塞中，分子团的位置也是随机分布的。显然，这些随机分布的分子团通过储层岩心孔隙的过程是一个随机事件。因此，IPV计算的实质就是确定孔径和粒径不匹配(y>Ω(x))的概率。这就意味着每次实验测试得到的IPV可能是不同的。这也是实验测试方法的最大缺陷所在。因为时间、人力、物力和财力成本使得实验测试的次数很有限，所以无法得到准确的不可及孔隙体积。
从本质上说，储层IPV就是由于聚合物分子团大小与孔隙尺寸的不匹配造成的。储层孔径分布是油田开发中的必备资料，通过比表面及孔径分析仪或者通过压汞实验可以测定。聚合物的分子量由凝胶渗透色谱法或激光粒度仪测出。聚合物分子团的粒径由其水动力学直径表示，水动力学直径可通过Flory提出的两端点平均距离方程基于聚合物的分子量计算得到。由于比表面及孔径分析仪、凝胶渗透色谱法或激光粒度仪的测试方法已经比较成熟，所以测试结果具有较高的精度。基于此，本发明根据概率论原理，利用油田常用的储层孔径分布资料、聚合物分子回旋直径分布资料，建立一套储层不可及孔隙体积确定方法及装置，能够根据聚合物分子团的粒径分布和储层孔径分布资料直接计算出IPV，就无需通过室内驱替实验进行测定，从而缩短测试时间，节约测试成本，提高测试精度。
在本发明实施例中，如图1所示，该储层不可及孔隙体积确定方法包括：
步骤101：用比表面及孔径分析仪或者通过压汞实验，获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；
步骤102：聚合物的分子量由凝胶渗透色谱法或激光粒度仪测出，利用Flory方法计算聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；
步骤103：对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析：
步骤104：当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
计算每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及所有分子团粒径数据，计算每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
步骤104：当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据每一个孔隙孔径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径区间对应的分子团粒径区间临界值以及所有分子团粒径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径区间对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
步骤104：当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据孔隙孔径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数；
根据任一孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及分子团粒径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值；
根据任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数、任一孔隙孔径对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV。
在本发明实施例中，举一个简单的示例。假设一块长度为L的岩心由3条孔隙组成(见图2左边的图)，其孔径依次为x1＝50μm，x2＝28μm和x3＝20μm；聚合物溶液中包含了5个分子团(见图2右边的图)，其粒径依次为y1(一个分子团)，y2(三个分子团)和y3(一个分子团)。在本例中，粒径为y1的分子团只能进入孔径为x1的孔隙，粒径为y2的分子团只能进入孔径为x1和x2的孔隙，粒径为y3的分子团可进入所有孔隙。
孔径为xi的孔隙体积占岩心总孔隙体积的比例(相当于离散型随机变量的概率分布律
为：
其中，φ1＝0.6786；φ2＝0.2128；φ3＝0.1086；xa为第a个孔隙孔径数据；a＝1,2,3；
鉴于所有分子团都可以进入孔径为x1的孔隙，该孔隙中没有分子团进入的概率(相当于离散型随机变量的离散值)为：P1＝0；
鉴于只有y1分子团不能进入孔径为x2的孔隙，该孔隙中没有分子团进入的概率(相当于离散型随机变量的离散值)为：
鉴于y1和y2分子团均不能进入孔径为x3的孔隙，该孔隙中没有分子团进入的概率(相当于离散型随机变量的离散值)为：
如果y1分子团正好进入x1孔隙，y2分子团正好与x2孔隙对应，y3分子团正好与x3孔隙对应，则所有三条孔隙均有分子团进入，即P1＝P2＝P3＝0，则
如果y3分子团正好与x1孔隙对应，y1分子团正好与x2孔隙对应，y2分子团正好与x3孔隙对应，只有x1孔隙有分子团进入，x2和x3孔隙没有分子团进入，即P1＝0，P2＝P3＝1，则
对于本例来说，通过驱替实验确定的IPV应该是在[0,0.3214]区间内的一个随机值。根据概率论原理可知，随着实验测试次数的增多，IPV将会趋近于它的数学期望值，这是一个恒定值
基于上述内容，本发明提出了上述的方法，根据多孔径孔隙岩心(见图3左边的图)和多粒径聚合物分子(见图3右边的图)计算不可及孔隙体积IPV。具体的提出了三种不同的计算方法(步骤104描述的)。
其中的计算方法一：
假设实测得到的是N个孔径数据点，按照从小到大顺序进行排列，可得xmin＝x1≤x2≤…≤xN≤xmax；假设实测得到的是M个粒径数据点，按照从小到大顺序进行排列，可得ymin＝y1≤y2≤…≤yM≤ymax。
对于任意孔径xi，这部分孔隙的体积占岩心总孔隙体积的比例为：
显然，
这个比例φi本质为其IPV值的概率分布律。
设孔径为xi的孔隙对应的粒径临界值为Ω(xi)，且
则大于或等于Ω(xi)的聚合物分子团数目为M-Ki，Ki为第i个孔径数据点对应的粒径临界值在所有粒径数据点中的序号。这部分分子团将无法进入孔径为xi的孔隙内。
对于任意孔径xi，这部分孔隙的IPV值(即没有分子团进入的概率)为：
不可及孔隙体积IPV为：
根据相关文献，孔径xi对应的粒径临界值为Ω(xi)＝0.2xi。
其中的计算方法二：
假设实测得到的是N个孔径区间及其分布频率，区间均值为xmin＝x1≤x2≤…≤xN≤xmax，各区间的分布频率为f(xi)；假设实测得到的是M个粒径区间及其分布频率，区间均质为ymin＝y1≤y2≤…≤yM≤ymax，各区间的分布频率为g(yj)。
对于任意孔径区间xi，这部分孔隙的体积占岩心总孔隙体积的比例为：
显然，
这个比例φi本质为其IPV值的概率分布律，xa为第a个孔隙孔径数据，a＝1,2,…,N。
设孔径为xi的孔隙对应的粒径临界值为Ω(xi)，且
这部分分子团将无法进入直径为xi的孔隙内。
对于任意孔径区间xi，这部分孔隙的IPV值(即没有分子团进入的概率)为：
不可及孔隙体积IPV为：
其中的计算方法三：
假设实测得到的是孔径数据在某一范围[xmin，xmax]内的概率密度函数F(x)；假设实测得到的是粒径数据在某一范围[ymin，ymax]内的概率密度函数G(y)。这种情况下，孔径x和粒径y均为连续型随机变量。
对于任意孔径x，这部分孔隙IPV值的概率密度函数为：
其中，
显然，
设孔径为x的孔隙对应的粒径临界值为Ω(x)。如果y≥Ω(x)，这部分分子团将无法进入孔径为x的孔隙内。
对于任意孔径x，这部分孔隙的IPV值(即没有分子团进入的概率)为：
不可及孔隙体积IPV为：
下面通过具体的实施例来说明本发明方法。
(1)例#1
根据某储层的孔隙孔径资料和所用的聚合物分子团水动力学粒径资料(实测数据见表1)，共测得211个数据点。孔径和粒径分布图见图4。根据本发明的计算方法一，计算得到聚合物分子的不可及孔隙体积为0.1626。
表1实测孔径和粒径数据表
(2)例#2
根据某储层的孔隙孔径区间分布资料和聚合物分子团水动力学粒径区间分布资料(实测数据见表2)，共测得100个数据点。孔径区间和粒径区间分布频率见图5和图6。根据本发明的计算方法二，计算得到不可及孔隙体积为0.4831。
表2孔径区间和粒径区间分布频率表
(3)例#3
某储层的孔隙孔径在区间[4.0μm，80.0μm]内的概率密度函数为F(x)＝(-x2+84x-320)/73162.67；聚合物分子团水动力学粒径在区间[2.0μm，20.0μm]内的概率密度函数为G(y)＝(-y2+22y-40)/972。孔径和粒径概率密度函数见图7。根据本发明的计算方法三，计算得到不可及孔隙体积为0.5137。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种储层不可及孔隙体积确定装置，如下面的实施例所述。由于储层不可及孔隙体积确定装置解决问题的原理与储层不可及孔隙体积确定方法相似，因此储层不可及孔隙体积确定装置的实施可以参见储层不可及孔隙体积确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图8是本发明实施例的储层不可及孔隙体积确定装置的一种结构框图，如图8所示，包括：
孔隙孔径数据获得模块801，用于获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；
分子团粒径数据获得模块802，用于获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；
分析模块803，用于对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析；
不可及孔隙体积IPV计算模块804用于：
当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
计算每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及所有分子团粒径数据，计算每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据每一个孔隙孔径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径区间对应的分子团粒径区间临界值以及所有分子团粒径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径区间对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据孔隙孔径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数；
根据任一孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及分子团粒径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值；
根据任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数、任一孔隙孔径对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV。
在本发明实施例中，所述不可及孔隙体积IPV计算模块804具体用于：当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用上述计算方法一中提到的公式计算不可及孔隙体积IPV。
在本发明实施例中，所述不可及孔隙体积IPV计算模块804具体用于：当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用上述计算方法二中提到的公式计算不可及孔隙体积IPV。
在本发明实施例中，所述不可及孔隙体积IPV计算模块804具体用于：当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用上述计算方法二中提到的公式计算不可及孔隙体积IPV。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述方法的计算机程序。
综上所述，本发明提出的储层不可及孔隙体积确定方法及装置，是根据粒径和孔径数据确定不可及孔隙体积的直接方法。其特点在于：(1)所需数据容易获取，且精度较高；(2)简便易行，无需进行室内实验测试；(3)计算结果可信度较高。本发明基于概率论中两个独立随机变量的联合概率分布理论确定不可及孔隙体积，为调剖堵水或聚合物驱的方案编制提供可靠的依据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种储层不可及孔隙体积确定方法，其特征在于，包括：
获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；
获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；
对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析：
当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
计算每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及所有分子团粒径数据，计算每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
采用如下公式计算不可及孔隙体积IPV：
其中，N为孔隙孔径数据的个数，i＝1,2,…,N，a＝1,2,…,N；xi为第i个孔隙孔径数据；xa为第a个孔隙孔径数据；φi为第i个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
M为分子团粒径数据的个数；Pi为第i个孔隙孔径数据点对应的IPV值；Ki为第i个孔径数据点对应的粒径临界值在所有粒径数据点中的序号；IPV为测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据每一个孔隙孔径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径区间对应的分子团粒径区间临界值以及所有分子团粒径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径区间对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
采用如下公式计算不可及孔隙体积IPV：
其中，N为孔隙孔径区间的个数，i＝1,2,…,N，a＝1,2,…,N；xi为第i个孔隙孔径区间的均值数据；xa为第a个孔隙孔径数据；φi为第i个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
f(xi)为第i个孔隙孔径区间的分布频率；M为分子团粒径区间的个数；Pi为第i个孔隙孔径区间对应的IPV值；Ki为第i个孔径区间对应的粒径临界值在所有粒径区间中的序号；yj为第j个分子团粒径区间的均值数据；g(yj)为第j个分子团粒径区间的分布频率；IPV为测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据孔隙孔径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数；
根据任一孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及分子团粒径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值；
根据任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数、任一孔隙孔径对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
采用如下公式计算不可及孔隙体积IPV：
其中，x为孔隙孔径数据，为连续型随机变量；φ(x)为任一孔隙孔径IPV值概率密度函数；
[xmin，xmax]为孔隙孔径的范围；F(x)为孔隙孔径在范围[xmin，xmax]内的概率密度函数；P(x)为孔径为x的孔隙的IPV值；Ω(x)为孔径为x的孔隙对应的分子团粒径临界值；G(y)为分子团粒径在范围[ymin，ymax]内的概率密度函数；y为分子团粒径数据，为连续型随机变量；IPV为测试储层的不可及孔隙体积IPV。
2.一种储层不可及孔隙体积确定装置，其特征在于，包括：
孔隙孔径数据获得模块，用于获得测试储层的所有孔隙孔径数据，将所有孔隙孔径数据按照从小到大顺序进行排列；
分子团粒径数据获得模块，用于获得聚合物的所有分子团粒径数据，将所有分子团粒径数据按照从小到大顺序进行排列；
分析模块，用于对排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据进行分析；
不可及孔隙体积IPV计算模块用于：
当分析得到排序后的所有孔隙孔径数据和排序后的所有分子团粒径数据均是离散的，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
计算每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及所有分子团粒径数据，计算每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径数据点对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
采用如下公式计算不可及孔隙体积IPV：
其中，N为孔隙孔径数据的个数，i＝1,2,…,N，a＝1,2,…,N；xi为第i个孔隙孔径数据；xa为第a个孔隙孔径数据；φi为第i个孔隙孔径数据对应的IPV值概率分布律；
M为分子团粒径数据的个数；Pi为第i个孔隙孔径数据点对应的IPV值；Ki为第i个孔径数据点对应的粒径临界值在所有粒径数据点中的序号；IPV为测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的区间和分布频率以及分子团粒径的区间和分布频率时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据每一个孔隙孔径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
根据每一个孔隙孔径区间对应的分子团粒径区间临界值以及所有分子团粒径区间的分布频率，计算每一个孔隙孔径区间对应的IPV值；
根据每一个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律、每一个孔隙孔径区间对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
采用如下公式计算不可及孔隙体积IPV：
其中，N为孔隙孔径区间的个数，i＝1,2,…,N，a＝1,2,…,N；xi为第i个孔隙孔径区间的均值数据；xa为第a个孔隙孔径数据；φi为第i个孔隙孔径区间对应的IPV值概率分布律；
f(xi)为第i个孔隙孔径区间的分布频率；M为分子团粒径区间的个数；Pi为第i个孔隙孔径区间对应的IPV值；Ki为第i个孔径区间对应的粒径临界值在所有粒径区间中的序号；yj为第j个分子团粒径区间的均值数据；g(yj)为第j个分子团粒径区间的分布频率；IPV为测试储层的不可及孔隙体积IPV；
当分析得到孔隙孔径的分布概率密度函数以及分子团粒径的分布概率密度函数时，采用如下方式计算不可及孔隙体积IPV：
根据孔隙孔径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数；
根据任一孔隙孔径对应的分子团粒径临界值以及分子团粒径的分布概率密度函数，计算任一孔隙孔径对应的IPV值；
根据任一孔隙孔径对应的IPV值概率密度函数、任一孔隙孔径对应的IPV值，计算测试储层的不可及孔隙体积IPV；
采用如下公式计算不可及孔隙体积IPV：
其中，x为孔隙孔径数据，为连续型随机变量；φ(x)为任一孔隙孔径IPV值概率密度函数；
[xmin，xmax]为孔隙孔径的范围；F(x)为孔隙孔径在范围[xmin，xmax]内的概率密度函数；P(x)为孔径为x的孔隙的IPV值；Ω(x)为孔径为x的孔隙对应的分子团粒径临界值；G(y)为分子团粒径在范围[ymin，ymax]内的概率密度函数；y为分子团粒径数据，为连续型随机变量；IPV为测试储层的不可及孔隙体积IPV。
3.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述方法。
4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1所述方法的计算机程序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910397225.8A CN110095399B (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 储层不可及孔隙体积确定方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910397225.8A CN110095399B (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 储层不可及孔隙体积确定方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110095399A CN110095399A (zh) | 2019-08-06 |
| CN110095399B true CN110095399B (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=67447906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910397225.8A Expired - Fee Related CN110095399B (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 储层不可及孔隙体积确定方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110095399B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112780266B (zh) * | 2021-01-05 | 2022-04-12 | 大庆油田有限责任公司 | 一种不可及孔隙体积计算的新方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103091225A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-08 | 中国海洋石油总公司 | 聚合物在岩心中的动态滞留量和不可入孔隙体积的测定方法 |
| CN104568702A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-04-29 | 中国石油大学(北京) | 聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180030819A1 (en) * | 2015-02-03 | 2018-02-01 | Schlumberger Technology Corporation | Modeling of Fluid Introduction and/or Fluid Extraction Elements in Simulation of Coreflood Experiment |
-
2019
- 2019-05-14 CN CN201910397225.8A patent/CN110095399B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103091225A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-08 | 中国海洋石油总公司 | 聚合物在岩心中的动态滞留量和不可入孔隙体积的测定方法 |
| CN104568702A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-04-29 | 中国石油大学(北京) | 聚合物的不可及孔隙体积和不可入孔隙半径的测定方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| J油田吸附滞留和不可及孔隙体积实验研究;王欣然 等;《石油化工高等学校学报》;20190228;第32卷(第1期);30-34 * |
| Study of the Well-Posedness of Models for the Inaccessible Pore Volume in Polymer Flooding;Sindre T. Hilden 等;《TRANSPORT IN POROUS MEDIA》;20160615;65-86 * |
| 不可及孔隙体积对聚合物溶液在多孔介质中流动的影响;唐恩高 等;《油气地质与采收率》;20070731;第16卷(第4期);80-82，89 * |
| 喇8-182井区聚合物驱不可及孔隙体积研究;吴家文 等;《钻采工艺》;20070531;96-98 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110095399A (zh) | 2019-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110717249B (zh) | 页岩气储层测井孔隙度快速预测方法及系统 | |
| Marshall et al. | Quantitative characterization of sphere‐templated porous biomaterials | |
| CN107132170B (zh) | 一种储层应力敏感性的确定方法和装置 | |
| CN111624147A (zh) | 岩心的相对渗透率测定方法及装置 | |
| CN109636094A (zh) | 低渗透油田储层类型识别方法和装置 | |
| CN115221675B (zh) | 一种氦气资源规模序列的确定方法、装置和设备 | |
| CN110309611B (zh) | 基于气水厚度分布的气水两相渗流规律预测方法及系统 | |
| Douglas et al. | Competition between Hydrodynamic Screening (" Draining") and Excluded Volume Interactions in an Isolated Polymer Chain | |
| Mandelbrot | A class of multinomial multifractal measures with negative (latent) values for the “dimension” f (α) | |
| Klein et al. | Comparison of Poisson‐Boltzmann and condensation model expression for the colligative properties of cylindrical polyions | |
| CN110095399B (zh) | 储层不可及孔隙体积确定方法及装置 | |
| Zakirov et al. | Characterization of dynamic adsorption regimes in synthetic and natural porous structures using lattice Boltzmann simulations | |
| Li et al. | Well network optimization and recovery evaluation of tight sandstone gas reservoirs | |
| Rey et al. | Radius of gyration and viscosity of linear and star polymers in different regimes | |
| Lantelme et al. | On the use of memory functions in the study of the dynamical properties of ionic liquids | |
| Xie et al. | Variable dimension fractal-based conversion method between the nuclear magnetic resonance T2 spectrum and capillary pressure curve | |
| Delville | Monte Carlo simulations of the mechanical properties of charged colloids | |
| Liu et al. | Transient transfer shape factor for fractured tight reservoirs: Effect of the dynamic threshold pressure gradient in unsteady flow | |
| CN112419493B (zh) | 页岩储层三维属性模型建立方法及装置 | |
| CN111208049B (zh) | 一种致密砂岩渗吸效果评价方法及装置 | |
| Matthies et al. | Up-scaling transport in porous polymer membranes using asymptotic homogenization | |
| CN113449261A (zh) | 页岩气储层开采性分析方法及装置 | |
| Dong et al. | A semi-empirical modified geometry model for long-term co-current spontaneous imbibition of porous media based on convoluted, nonuniform and topological pore network | |
| Mirsayanova et al. | Numerical simulation of polymer flooding | |
| CN110020398B (zh) | 含水饱和度计算方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200417 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |