CN110715888B - 一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法 - Google Patents

一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高含硫气藏硫沉积相关领域，具体公开了一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，包括以下步骤：步骤1：将岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12小时；步骤2：将步骤1中处理后的岩心进行核磁共振测试；步骤3：进行固硫驱替、液硫驱替实验；步骤4：将步骤3处理后的岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，步骤5：将步骤4中处理后的岩心进行核磁共振测试。本发明的优点是准确测量硫沉积后孔隙尺寸的变化，对于高含硫气藏的开发具有重要意义。

Description

一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法
技术领域
本发明涉及高含硫气藏硫沉积相关领域，特别是一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法。
背景技术
我国含硫天然气资源丰富且拥有数量较多的高含硫气藏，如四川盆地东北地区的普光气田下三叠统飞仙关组及上二叠统长兴组气藏、渡口河气田飞仙关组气藏、罗家寨气田飞仙关组鲕滩气藏，以及川北地区的元坝长兴组气藏。
高含硫酸性气藏在开采过程中，随压力和温度变化，酸气溶解硫的能力逐渐下降。当气体中硫含量达到过饱和时，元素硫会逐渐析出，硫析出后会因为温度的高低而呈现为液态和固态。析出后的硫会在地层中沉积，导致地层孔隙孔径发生变化，直接影响高含硫气藏产气量，因此，准确测量硫沉积后孔隙尺寸的变化，对于高含硫气藏的开发具有重要意义。
目前，关于高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸变化的测试方法是空白的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，包括以下步骤：
步骤1：将岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12～24小时；
步骤2：将步骤1中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到原始岩心NMR反演数据，包含T2数据点和对应的峰面积及峰总面积A1；
步骤3：进行固硫驱替、液硫驱替的实验；
步骤4：将步骤3处理后的岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，尾端连接真空泵抽真空，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12～24小时；
步骤5：将步骤4中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到硫沉积后岩心NMR反演数据
包含T2数据点和对应的峰面积及峰总面积A2。
具体地，还包括步骤1前的前处理，前处理包括选取实验岩心，将岩心进行抽提、烘干和清洗处理，处理后测量所述岩心的样本的长度、直径、质量、孔隙度和渗透率，并记录下数据。
具体地，进行步骤3之前将步骤2处理后的岩心进行烘干处理。
具体地，还包括步骤6，计算总的孔隙损失、沉积的硫的质量、各孔隙尺寸对应的孔隙变化和总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比。
具体地，所述的总的孔隙损失占比Ssi计算如下：
Figure GDA0002287674490000021
其中：A1：无硫沉积核磁实验峰总面积
A2：有硫沉积核磁实验峰总面积
沉积硫的质量ms：
由岩心总的孔隙损失占比计算得到岩心中沉积的硫的质量，计算方法如下：
Figure GDA0002287674490000022
式中：ms：岩心中沉积的硫的质量，g
D：岩心直径，cm
L：岩心长度，cm
φ：岩心总孔隙度，％
ρs：硫的密度，g/cm3
各孔隙尺寸di对应的孔隙占比变化ΔPPi；
岩心孔隙尺寸可由下列公式计算得到：
di＝T2i·0.02
di：岩心孔隙尺寸，μm
T2i：核磁共振实验中T2(ms)数据点
Figure GDA0002287674490000023
ΔPPi：有硫沉积后孔隙尺寸di对应的孔隙占比的变化，％
Pro1i：无硫沉积孔隙尺寸di对应的峰面积
Pro2i：有硫沉积孔隙尺寸di对应的峰面积；
总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比(ΔPAi)
Figure GDA0002287674490000031
ΔPAi：总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比
A1：无硫沉积时核磁实验峰总面积
A2：有硫沉积时核磁实验峰总面积。
本发明具有以下优点：本发明基于岩心核磁共振测试结果，分析岩心有无硫沉积孔隙尺寸数据，得到硫沉积影响的岩心孔隙尺寸变化量，准确测量硫沉积后孔隙尺寸的变化，对于高含硫气藏的开发具有重要意义，填充了关于高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸变化的测试方法领域的空白。
附图说明
图1为本发明的处理流程图；
图2为有硫沉积后各孔隙尺寸对应的孔隙占比变化；
图3为有硫沉积后总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，包括以下步骤：
步骤1：将岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12～24小时；
步骤2：将步骤1中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到原始岩心NMR反演数据，包含T2(ms)数据点和对应的峰面积及峰总面积A1；
步骤3：进行固硫驱替、液硫驱替或其它模拟地层硫沉积的实验；
步骤4：将步骤3处理后的岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，尾端连接真空泵抽真空，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12～24小时；
步骤5：将步骤4中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到硫沉积后岩心NMR反演数据包含T2(ms)数据点和对应的峰面积及峰总面积A2。
进一步地，还包括步骤1前的前处理，前处理包括选取实验岩心，将岩心进行抽提、烘干和清洗处理，处理后测量所述岩心的样本的长度、直径、质量、孔隙度和渗透率，并记录下数据。
进一步地，进行步骤3之前将步骤2处理后的岩心进行烘干处理。
进一步地，还包括步骤6，计算总的孔隙损失、沉积的硫的质量、各孔隙尺寸对应的孔隙变化和总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比。
进一步地，所述的总的孔隙损失占比Ssi计算如下：
Figure GDA0002287674490000041
其中：A1：无硫沉积核磁实验峰总面积
A2：有硫沉积核磁实验峰总面积
沉积硫的质量ms：
由岩心总的孔隙损失占比计算得到岩心中沉积的硫的质量，计算方法如下：
Figure GDA0002287674490000042
式中：ms：岩心中沉积的硫的质量，g
D：岩心直径，cm
L：岩心长度，cm
φ：岩心总孔隙度，％
ρs：硫的密度，g/cm3
各孔隙尺寸di对应的孔隙占比变化ΔPPi；
岩心孔隙尺寸可由下列公式计算得到：
di＝T2i·0.02
di：岩心孔隙尺寸，μm
T2i：核磁共振实验中T2(ms)数据点
Figure GDA0002287674490000051
ΔPPi：有硫沉积后孔隙尺寸di对应的孔隙占比的变化，％
Pro1i：无硫沉积孔隙尺寸di对应的峰面积
Pro2i：有硫沉积孔隙尺寸di对应的峰面积；
以ΔPPi为纵坐标，di为横坐标画图，可以较直观的反映各孔隙尺寸对应的孔隙占比变化，图像中正代表孔隙尺寸对应的孔隙增加，负代表减少。
总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比(ΔPAi)
Figure GDA0002287674490000052
ΔPAi：总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比
A1：无硫沉积时核磁实验峰总面积
A2：有硫沉积时核磁实验峰总面积；
总的孔隙损失占比(即岩心中束缚硫饱和度Ssi)
表1硫沉积实验前后核磁实验结果对比
核磁实验结果 实验前 实验后
峰总面积 12061.60088 6871.441895
由上表可知实验前后峰总面积相差5190.15898，用该差值除以实验前峰总面积可得到总的孔隙损失(即岩心含硫饱和度)为43％。
沉积硫的质量(ms)
表2基础参数表
Figure GDA0002287674490000053
通过上述参数可计算得到沉积硫的质量为3.28g；
各孔隙尺寸(di)对应的孔隙占比变化(ΔPPi)；
图2表示有硫沉积后各孔隙尺寸对应的孔隙占比变化。
图2中正代表孔隙尺寸对应的孔隙增加，负代表减少。-1表示无硫沉积时没有改孔径的孔隙，有硫沉积后出现；
总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比(ΔPAi)；
图3表示有硫沉积后总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比。
图3中正代表总的孔隙变化中该孔隙尺寸对应的孔隙增加，负代表减少。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12～24小时；
步骤2：将步骤1中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到原始岩心NMR反演数据，包含T2数据点和对应的峰面积及峰总面积A1；
步骤3：将步骤2中核磁共振测试后的岩心进行固硫驱替、液硫驱替的实验；
步骤4：将步骤3处理后的放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12～24小时；
步骤5：将步骤4中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到硫沉积后岩心NMR反演数据，包含T2数据点和对应的峰面积及峰总面积A2。
步骤6，通过步骤2得到的原始岩心NMR反演数据和步骤5得到的硫沉积后岩心NMR反演数据，计算总的孔隙损失、沉积的硫的质量、各孔隙尺寸对应的孔隙变化和总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比；
所述的总的孔隙损失占比Ssi计算如下：
Figure FDA0003509272680000011
其中：A1：无硫沉积核磁实验峰总面积
A2：有硫沉积核磁实验峰总面积
沉积硫的质量ms：
由岩心总的孔隙损失占比计算得到岩心中沉积的硫的质量，计算方法如下：
Figure FDA0003509272680000012
式中：ms：岩心中沉积的硫的质量，g
D：岩心直径，cm
L：岩心长度，cm
Φ：岩心总孔隙度，％
ρs：硫的密度，g/cm3
各孔隙尺寸di对应的孔隙占比变化ΔPPi；
岩心孔隙尺寸可由下列公式计算得到：
di＝T2i·0.02
di：岩心孔隙尺寸，μm
T2i：核磁共振实验中T2(ms)数据点
Figure FDA0003509272680000021
ΔPPi：有硫沉积后孔隙尺寸
di对应的孔隙占比的变化，％
Pro1i：无硫沉积孔隙尺寸di对应的峰面积
Pro2i：有硫沉积孔隙尺寸di对应的峰面积
总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比(ΔPAi)
Figure FDA0003509272680000022
ΔPAi：总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比
A1：无硫沉积时核磁实验峰总面积
A2：无硫沉积时核磁实验峰总面积。
2.根据权利要求1所述的一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，其特征在于：还包括步骤1前的前处理，前处理包括选取实验岩心，将岩心进行抽提、烘干和清洗处理，处理后测量所述岩心的样本的长度、直径、质量、孔隙度和渗透率，并记录下数据。
3.根据权利要求1所述的一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，其特征在于：进行步骤3之前将步骤2处理后的岩心进行烘干处理。
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