CN110879196B - 富含油凝析气藏油水相渗测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及富含油凝析气藏油水相渗测试方法，依靠油水相渗测试装置完成，该装置由注入泵、中间容器、岩心夹持器、围压泵、回压泵、回压调节器、计量器、流量计组成，该方法包括：（1）选择富含油凝析气藏的PVT报告，得到富含油凝析气藏的流体组成和最大凝析油量；（2）利用WinPro软件进行相态模拟，得到地层条件下的凝析油粘度；（3）配制地层水，根据油水粘度比配制模拟油；（4）将岩心测得长度、体积、横截面积，洗净、烘干，测得其孔隙度；（5）进行地层条件下油水相渗测试，做出油相和水相相对渗透率与含水饱和度的变化关系曲线。本发明简单适用，可精确评价富含油凝析气藏条件下油、水两相流动情况和渗流规律，具有广阔的市场应用前景。

Description

富含油凝析气藏油水相渗测试方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域富含油凝析气藏油水相渗测试方法。

背景技术

我国的凝析气藏众多，大多是深层低渗凝析气藏，其中不乏有富含油(油环、凝析油)的凝析气藏。凝析气藏凝析油含量、边底水能量、地露点差量及地质条件等参数不同，所采取的开发对策存在较大的差异。开发前期地层能量充足，一般采用衰竭式开采方式，随着地层能量的减弱，开采末期无法继续提供充足的能量，这时需要通过注入水来补充地层能量，恢复地层压力(杨磊，塔里木盆地塔中地区衰竭废弃缝洞型碳酸盐岩挥发油藏及凝析气藏注水效果分析[J].天然气地球科学,2015,26(S2):202-206)，在恢复过程中会发生油水两相渗流。

凝析气藏在开发过程中，随着压力降至露点压力以下，凝析气中以气态存在的凝析油在地层中将出现反凝析现象，从而堵塞地层渗流通道，降低气井产能，产生凝析油污染(伍轶鸣，低含凝析油低渗凝析气藏凝析油污染评价及解除方法实验[J].科学技术与工程,2019,19(19):124-128)。通过注水替油的方式不仅可以补充地层能量，还能水驱油解除凝析油污染。

油水相渗一般主要应用于油藏水驱，因为粘度比准确，实验有国家标准。但对凝析气藏中凝析油与水的相渗，无法确定凝析油粘度。因此建立一种富含油凝析气藏油水相渗测试方法，对于研究油、水两相渗流机理，指导富含油凝析气藏的高效开采，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富含油凝析气藏油水相渗测试方法，该方法原理可靠、简单适用，可精确评价富含油凝析气藏条件下油、水两相流动情况和渗流规律，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

富含油凝析气藏油水相渗测试方法，依靠油水相渗测试装置完成，该装置由注入泵、中间容器、岩心夹持器、围压泵、回压泵、回压调节器、计量器、流量计组成，所述岩心夹持器的入口端通过流量计连接中间容器和注入泵，出口端连接回压调节器、回压泵和计量器，中间容器包括模拟油中间容器、地下水中间容器，岩心夹持器的人口端和出口端设有压力表，岩心夹持器的中段连接围压泵，该方法依次包括以下步骤：

(1)选择富含油凝析气藏的PVT报告，得到富含油凝析气藏的流体组成和最大凝析油量；

(2)根据富含油凝析气藏的流体组成在地层条件下利用WinPro软件进行相态模拟，模拟得到压力与凝析油量的变化关系曲线和压力与凝析油粘度的变化关系曲线，在压力与凝析油量的变化关系曲线中找到最大凝析油量所对应的压力点，再根据压力与凝析油粘度的变化关系曲线找到最大凝析油量对应压力点的凝析油粘度μ_o，将此粘度μ_o作为地层条件下的凝析油粘度，因为地层条件下当凝析油量最大时凝析油才有可能流动；

(3)根据现场生产资料配制地层水，确定地层条件下水的粘度μ_w(查表可得)，进而确定油水粘度比，根据油水粘度比和实验条件下的地层水粘度确定实验条件下的模拟油粘度，配制模拟油；

(4)将现场取回的标准岩心测得长度L、体积V、横截面积A，洗净、烘干，放入氦气孔隙度测定仪测得其孔隙度为

(5)根据国标GBT 28912-2012岩石中两相流体相对渗透率测定方法进行地层条件下油水相渗测试，过程如下：

将岩心放入岩心夹持器，将模拟油中间容器装满模拟油、地层水中间容器装满地层水；利用注入泵将地层水注入到岩心中使其饱和地层水，记录注入岩心的地层水体积V₁；将模拟油注入到岩心中，模拟油驱水建立束缚水饱和度S_wc，当出口端不出水时记录计量器中地层水体积V₂、流量计中模拟油流量q_o、岩样入口压力P₁、岩样出口压力P₂，计算得到束缚水饱和度S_wc、束缚水状态下的油相有效渗透率K_o(S_wc)：

将地层水注入到岩心中进行水驱油相渗测试，记录入口端地层水的流量Q_w、出口端模拟油的流量Q_o、岩样入口压力P₁、岩样出口压力P₂、计量器中模拟油的体积V_o和地层水的体积V_w，计算含水饱和度S_w：

通过以下公式计算油相有效渗透率K_o、水相有效渗透率K_w和油相相对渗透率K_ro、水相相对渗透率K_rw：

根据计算结果做出油相和水相相对渗透率与含水饱和度的变化关系曲线。

附图说明

图1为富含油凝析气藏油水相渗测试装置结构示意图。

图中：1、2、3、4、5、6、7、8—阀门；9—流量计；10、11—压力表；12—回压调节器；13—注入泵；14—围压泵；15—回压泵；16—模拟油中间容器；17—地下水中间容器；18—岩心夹持器；19—计量器。

图2为富含油凝析气藏油水相对渗透率曲线。

具体实施方式

下面根据附图进一步说明本发明。

富含油凝析气藏油水相渗测试方法，依靠油水相渗测试装置(见图1)完成，该装置由注入泵13、中间容器、流量计9、岩心夹持器18、围压泵14、回压泵15、回压调节器12、计量器19组成，所述岩心夹持器18的入口端通过流量计9连接中间容器和注入泵13，出口端连接回压调节器12、回压泵15和计量器19，中间容器包括模拟油中间容器16、地下水中间容器17，岩心夹持器的人口端和出口端设有压力表10、11，岩心夹持器的中段连接围压泵14，该方法依次包括以下步骤：

(1)取得某富含油凝析气藏PVT报告，得到某富含油凝析气藏流体组成和最大凝析油量为770.32g/m³。

(2)根据富含油凝析气藏的流体组成在地层条件下(该富含油凝析气藏温度为110℃、压力为35.6MPa)利用WinPro软件进行相态模拟，模拟得到压力与凝析油量的变化关系曲线和压力与凝析油粘度的变化关系曲线，在压力与凝析油量的变化关系曲线中找到最大凝析油量所对应的压力点，再根据压力与凝析油粘度的变化关系曲线找到最大凝析油量对应压力点的凝析油粘度μ_o为0.16mPa.s。

(3)现场生产资料所提供的地层水的矿化度为28616mg/L，按照该矿化度配制地层水，该富含油凝析气藏温度为110℃、压力为35.6MPa，在该地层条件下查表可得水的粘度μ_w为0.24mPa.s，进而确定油水粘度比为0.67，试验条件下地层水的粘度为1.005mPa.s，根据油水粘度比和实验条件下的地层水粘度确定实验条件下的模拟油粘度为0.67mPa.s，再利用较轻的凝析油或精制油与较重的煤油配制得到相同粘度的模拟油。

(4)将现场取回的标准岩心(直径25mm)测量其基本几何参数长度L＝5.0cm、体积V＝24.54cm³、横截面积A＝4.9cm²，测得其基本几何参数后将洗净、烘干，放入氦气孔隙度测定仪测得其孔隙度为

为12.30％。

(5)根据GBT 28912-2012岩石中两相流体相对渗透率测定方法进行油水相渗测试。

油水相渗测试过程如下：

首先将步骤(4)中的岩心洗净、烘干后放入岩心夹持器18，将中间容器16装满配制好的模拟油、中间容器17装满配制好的地层水；打开阀门2、4、5，将泵设置到地层压力35.6MPa，利用注入泵13将地层水注入到岩心中饱和地层水，当压力表10升高到地层压力35.6MPa时饱和地层水结束，这时记录注入岩心的地层水的体积V₁＝54.8ml；关闭阀门2、4，打开阀门1、3、7，将中间容器16中的模拟油注入到岩心中，模拟油驱水建立束缚水饱和度S_wc，当出口端不出水时束缚水饱和度S_wc建立完毕，这时记录计量器中地层水的体积V₂＝38.6ml、流量计中模拟油的流量q_o＝0.125ml/s、岩样入口压力P₁＝2MPa、岩样出口压力P₂＝0.1MPa，计算得到束缚水饱和度S_wc＝47.8％、束缚水状态下的油相有效渗透率K_o(S_wc)＝2.1mD。

关闭阀门1、3，打开阀门2、4，将中间容器17中的地层水注入到岩心中进行水驱模拟油相渗测试，记录此时流量计水的流量Q_w、出口端油的流量Q_o、岩样入口压力P₁、岩样出口压力P₂、计量器中油的体积V_o和水的体积V_w，先计算含水饱和度S_w，再根据公式计算不同含水饱和度条件下的油相有效渗透率K_o、水相有效渗透率K_w、油相相对渗透率K_ro、水相相对渗透率K_rw，做出油相和水相相对渗透率与含水饱和度的变化关系曲线(见图2)。

Claims (2)

1.富含油凝析气藏油水相渗测试方法，依靠油水相渗测试装置完成，该装置由注入泵、中间容器、岩心夹持器、围压泵、回压泵、回压调节器、计量器、流量计组成，所述岩心夹持器的入口端通过流量计连接中间容器和注入泵，出口端连接回压调节器、回压泵和计量器，中间容器包括模拟油中间容器、地下水中间容器，岩心夹持器的人口端和出口端设有压力表，岩心夹持器的中段连接围压泵，该方法依次包括以下步骤：

(1)选择富含油凝析气藏的PVT报告，得到富含油凝析气藏的流体组成和最大凝析油量；

(2)根据富含油凝析气藏的流体组成在地层条件下利用WinPro软件进行相态模拟，模拟得到压力与凝析油量的变化关系曲线和压力与凝析油粘度的变化关系曲线，在压力与凝析油量的变化关系曲线中找到最大凝析油量所对应的压力点，再根据压力与凝析油粘度的变化关系曲线找到最大凝析油量对应压力点的凝析油粘度μ_o，将此粘度μ_o作为地层条件下的凝析油粘度；

(3)根据现场生产资料配制地层水，确定地层条件下水的粘度μ_w，进而确定油水粘度比，根据油水粘度比和实验条件下的地层水粘度确定实验条件下的模拟油粘度，配制模拟油；

(4)将岩心测得长度L、体积V、横截面积A，洗净、烘干，测得其孔隙度

(5)进行地层条件下油水相渗测试。

2.如权利要求1所述的富含油凝析气藏油水相渗测试方法，其特征在于，所述步骤(5)过程如下：

将岩心放入岩心夹持器，利用注入泵将地层水注入到岩心中使其饱和地层水，记录注入岩心的地层水体积V₁；将模拟油注入到岩心中，模拟油驱水建立束缚水饱和度S_wc，当出口端不出水时记录计量器中地层水体积V₂、流量计中模拟油流量q_o、岩样入口压力P₁、岩样出口压力P₂，计算得到束缚水饱和度S_wc、束缚水状态下的油相有效渗透率K_o(S_wc)：

将地层水注入到岩心中进行水驱油相渗测试，记录入口端地层水的流量Q_w、出口端模拟油的流量Q_o、岩样入口压力P₁、岩样出口压力P₂、计量器中模拟油的体积V_o和地层水的体积V_w，计算含水饱和度S_w：

通过以下公式计算油相有效渗透率K_o、水相有效渗透率K_w和油相相对渗透率K_ro、水相相对渗透率K_rw：

根据计算结果做出油相和水相相对渗透率与含水饱和度的变化关系曲线。

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