CN112461726B - 一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法和系统，该方法包括：获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度。原理可靠，能够实时监测渗吸前缘的位置并计算出渗吸前缘的速度。
Description
技术领域
本发明涉及油气开发技术领域，尤其涉及一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法和系统。
背景技术
渗吸指一种润湿相流体在储层多孔介质中置换出非润湿相流体的过程，致密储层中，储层介质孔喉较小，部分孔喉半径可以达到纳米级别，油气地下储层渗流比较困难，需要进行大规模水力压裂来建立人工油气通道以便于油气的采出，而在压裂过程中，由于毛管力的作用，压裂液会通过裂缝向基质深处渗透，定量评价压裂液渗吸水驱前缘的速度，对压裂液的高效返排及油气采出具有重要指导作用。
公告号为CN201233391Y的中国实用新型专利公开了用于自发渗吸驱油的新型自吸仪，其通过在岩心室的内侧壁上设有径向延伸的第一支腿，在岩心室底部设置有轴向延伸的第二支腿，以确保岩心在自吸仪中的位置基本固定，即使自吸仪稍有晃动，竖 直放置的岩心能够不倾倒，即使倾斜，其幅度很小；确保岩心各个面与渗吸溶液充分妄触，为实验观察提供便利；公告号为CN204314197U的中国实用新型专利公开了一种压裂液同向自发渗吸仪，能够保证液面始终与岩心底面接触，不担心液面蒸发；更换不同液体后(如去离子水，压裂液，煤油，奎烷，不同浓度盐水)，可以实现对不同浓度压裂液吸水情况的评价；公告号为CN105547958A的中国发明专利公开了一种用于页岩的自发渗吸测量方法，其按照先后顺序包括以下步骤：将岩芯放入岩芯夹持器中，连接测量装置的管线并检查密封性；关闭或打开岩芯夹持器顶部的控制阀，同时打开岩芯夹持器底部的控制阀；向刻度管中注入水，水流经岩芯夹持器底部的管线后到达岩芯夹持器底部的控制阀；当岩芯夹持器底部的控制阀出水时，关闭该控制阀；通过围压泵对岩芯施加围压，岩芯吸水，刻度管液面下降，计量岩芯吸水体积。还可在连接好测量装置的管线并检查密封性后启动加热装置，设置加热温度和加热时间，对岩芯施加高温环境，可模拟高温高压的环境，使模拟过程更符合实际情况，测得的结果也更加真实可靠；公告号为CN205352906U的中国实用新型专利公开了一种用于评价岩屑基质自发渗吸能力的测试装置，该测试装置设置在密闭腔室内，密闭腔室的一侧面设置一开口，开口处设置一单向阀门；平衡压力液体容器与基质容器连通，且平衡压力液体容器与基质容器的连通处设置一离子膜；基质容器内充满去离子水，导管浸泡在基质容器内，导管用于盛放岩屑，导管的两端分别设置有防止岩屑泄露的纱布；电导率仪的两检测端分别设置在导管两侧；电子天平用于悬挂测量导管的质量，电子天平连接计算机；温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别固定设置在密闭腔室内，且温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别连接计算机；公告号为CN107735668A的中国发明专利公开了用于确定低渗透率材料中的非常规液体渗吸的方法，用于确定某些非常规流动参数以测定水力压裂液随时间延长而向低渗透率含烃岩层中的渗吸；公告号为CN107607458A的中国发明专利公开了自发渗吸测试装置及其测试方法，其自发渗吸测试装置中的渗吸装置是由呈柱状空心结构的渗吸腔和分别固定在渗吸腔两端的两个密封盖组成的，每个密封盖上设置有一通孔，两个通孔分别与柱状的待测岩样的两个端面过盈配合，以使待测岩样贯穿设置在渗吸腔内，两个密封盖、渗吸腔和待测岩样合围形成一容纳区，容纳区用于容纳测试流体，因此在进行自发渗吸的测试时，波速测试装置分别与待测岩样的两个端面贴合，测量和获取待测岩样的波速信息。现有技术中的上述方法都是基于定性的描述，没有定量的方法，不利于现场定量实施操作。
发明内容
本发明实施例提供一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法和系统，原理可靠，能够实时监测渗吸前缘的位置并计算出渗吸前缘的速度。
第一方面，本发明实施例提供一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法，包括：
获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；
基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；
基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度。
作为优选的，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线前，还包括：
对待评价致密气藏砂岩岩石的的岩心进行切割，并对岩心进行烘干；
以重水作为溶剂，配置压裂液；
将所述岩心放入夹持器中，连接管线装置；
基于储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸测试。
作为优选的，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线，具体包括：
以预设压裂时间或岩心出水时间为渗吸结束时间，在渗吸测试过程中，连续进行核磁共振检测，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线。
作为优选的，所述渗吸水驱前缘突进距离为两个阶段的一维频率编码曲线右侧端点的间隔距离。
作为优选的，所述渗吸水驱前缘速度为：
v
i
=(l
i
-l
i-1
)/(t
i
-t
i-1
)
v i为第i个渗吸阶段内自发渗吸的渗吸水驱前缘速度，i=1,2,3，...，n，；l i为第i个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；l i-1为i-1个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；t i为第i个时间点时渗吸的总时间；t i-1为第i-1个时间点时渗吸的总时间。
第二方面，本发明实施例提供一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价系统，包括：
核磁共振模块，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
评价模块，基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；
基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；
基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度。
作为优选的，还包括：
带压渗吸测试模块，对待评价致密气藏砂岩岩石的的岩心进行切割，并对岩心进行烘干；
以重水作为溶剂，配置压裂液；
将所述岩心放入夹持器中，连接管线装置；
基于储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸测试。
作为优选的，所述核磁共振模块，以预设压裂时间或岩心出水时间为渗吸结束时间，在渗吸测试过程中，连续进行核磁共振检测，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线。
作为优选的，所述渗吸水驱前缘突进距离为两个阶段的一维频率编码曲线右侧端点的间隔距离。
作为优选的，所述渗吸水驱前缘速度为：
v
i
=(l
i
-l
i-1
)/(t
i
-t
i-1
)
v i为第i个渗吸阶段内自发渗吸的渗吸水驱前缘速度，i=1,2,3，...，n，；l i为第i个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；l i-1为i-1个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；t i为第i个时间点时渗吸的总时间；t i-1为第i-1个时间点时渗吸的总时间。
本发明实施例提供的一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法和系统，具有以下优点：
（1）首次提出一种渗吸前缘突进速度的计算方法，并通过实验来对突进速度定量计算；
（2）可以根据研究需求，对渗吸端面压力进行更改，设置不同的渗吸时间，并计算出每个阶段的突进速度；
（3）与传统室内渗吸实验相比较，定量实时描述可有效减少误差。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法流程框图；
图2为本发明实施例提供的岩心一维频率编码图；
图3为本发明实施例提供的岩心各阶段渗吸速度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明实施例提供一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法，如图1中所示，包括：
获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；
基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；
基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度。
具体的，如附图2为岩心渗吸过程中核磁共振一维频率编码图，附图3为岩心渗吸水驱前缘速度分布图。
阶段1为图2中曲线2和1之间的渗吸阶段，阶段2为图2中曲线3和2之间的渗吸阶段，阶段3为图2中曲线4和3之间的渗吸阶段，阶段4为图2中曲线5和4之间的渗吸阶段，阶段5为图2中曲线6和5之间的渗吸阶段，阶段6为图2中曲线7和6之间的渗吸阶段，阶段7为图2中曲线8和7之间的渗吸阶段。
在上述实施例的基础上，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线前，还包括：
对待评价致密气藏砂岩岩石的的岩心进行切割，并对岩心进行烘干；
以重水作为溶剂，配置压裂液；
将所述岩心放入夹持器中，连接管线装置；
基于储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸测试。
具体的，步骤一、将现场取得的岩心进行切割，长度为5cm，直径为2.5cm，对岩心进行烘干操作；
步骤二、用重水作为溶剂，依据现场使用压裂液配方配置压裂液；
步骤三、将岩心放入夹持器中，连接好管线装置；
步骤四、根据储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸实验。
在上述实施例的基础上，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线，具体包括：
以预设压裂时间或岩心出水时间为渗吸结束时间，在渗吸测试过程中，连续进行核磁共振检测，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线。
具体的，步骤五、在渗吸过程中，连续进行核磁共振一维频率编码扫描，以压裂时间或岩心出水为渗吸结束时间。
在上述实施例的基础上，所述渗吸水驱前缘突进距离为两个阶段的一维频率编码曲线右侧端点的间隔距离。
步骤六、通过对不同测试结果一维频率编码曲线的右侧位置得到渗吸前缘位置。
在上述实施例的基础上，所述渗吸水驱前缘速度为：
v
i
=(l
i
-l
i-1
)/(t
i
-t
i-1
)
v i为第i个渗吸阶段内自发渗吸的渗吸水驱前缘速度，i=1,2,3，...，n，；l i为第i个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；l i-1为i-1个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；t i为第i个时间点时渗吸的总时间；t i-1为第i-1个时间点时渗吸的总时间。
其中：
阶段1的渗吸水驱前缘突进距离l 2 -l 1为19.03mm，t 2 -t 1为82min；
阶段2的渗吸水驱前缘突进距离l 3 -l 2为4.68mm，t 3 -t 2为12min；
阶段3的渗吸水驱前缘突进距离l 4 -l 3为3.52mm，t 4 -t 3为12min；
阶段4的渗吸水驱前缘突进距离l 5 -l 4为7.03mm，t 5 -t 4为36min；
阶段5的渗吸水驱前缘突进距离l 6 -l 5为4.69mm，t 6 -t 5为28min；
阶段6的渗吸水驱前缘突进距离l 7 -l 6为5.86mm，t 7 -t 6为43min；
阶段7的渗吸水驱前缘突进距离l 8 -l 7为1.14mm，t 8 -t 7为21min；
因此通过计算可得：
阶段1的渗吸水驱前缘速度为0.232mm/min；
阶段2的渗吸水驱前缘速度为0.39mm/min；
阶段3的渗吸水驱前缘速度为0.2933mm/min；
阶段4的渗吸水驱前缘速度为0.1952mm/min；
阶段5的渗吸水驱前缘速度为0.1675mm/min；
阶段6的渗吸水驱前缘速度为0.1362mm/min；
阶段7的渗吸水驱前缘速度为0.0542mm/min。
在一个实施例中，本发明实施例提供一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价系统，基于上述各实施例中的致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法，包括：
核磁共振模块，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
评价模块，基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；
基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；
基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度。
在上述实施例的基础上，还包括：
带压渗吸测试模块，对待评价致密气藏砂岩岩石的的岩心进行切割，并对岩心进行烘干；
以重水作为溶剂，配置压裂液；
将所述岩心放入夹持器中，连接管线装置；
基于储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸测试。
在上述实施例的基础上，所述核磁共振模块，以预设压裂时间或岩心出水时间为渗吸结束时间，在渗吸测试过程中，连续进行核磁共振检测，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线。
在上述实施例的基础上，所述渗吸水驱前缘突进距离为两个阶段的一维频率编码曲线右侧端点的间隔距离。
在上述实施例的基础上，所述渗吸水驱前缘速度为：
v
i
=(l
i
-l
i-1
)/(t
i
-t
i-1
)
v i为第i个渗吸阶段内自发渗吸的渗吸水驱前缘速度，i=1,2,3，...，n，；l i为第i个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；l i-1为i-1个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；t i为第i个时间点时渗吸的总时间；t i-1为第i-1个时间点时渗吸的总时间。
本发明实施例提供的一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法和系统，具有以下优点：
（1）首次提出一种渗吸前缘突进速度的计算方法，并通过实验来对突进速度定量计算；
（2）可以根据研究需求，对渗吸端面压力进行更改，设置不同的渗吸时间，并计算出每个阶段的突进速度；
（3）与传统室内渗吸实验相比较，定量实时描述可有效减少误差。
本发明的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法，其特征在于，包括：
获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；
基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；
基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度；
获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线，具体包括：
以预设压裂时间或岩心出水时间为渗吸结束时间，在渗吸测试过程中，连续进行核磁共振检测，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
所述渗吸水驱前缘突进距离为两个阶段的一维频率编码曲线右侧端点的间隔距离；
所述渗吸水驱前缘速度为：
v
i
=(l
i
-l
i-1
)/(t
i
-t
i-1
)
v i为第i个渗吸阶段内自发渗吸的渗吸水驱前缘速度，i=1,2,3，...，n ；l i为第i个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；l i-1为i-1个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；t i为第i个时间点时渗吸的总时间；t i-1为第i-1个时间点时渗吸的总时间。
2.根据权利要求1所述的致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价方法，其特征在于，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线前，还包括：
对待评价致密气藏砂岩岩石的 岩心进行切割，并对岩心进行烘干；
以重水作为溶剂，配置压裂液；
将所述岩心放入夹持器中，连接管线装置；
基于储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸测试。
3.一种致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价系统，其特征在于，包括：
核磁共振模块，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
评价模块，基于每个阶段的所述一维频率编码曲线获得该阶段的渗吸水驱前缘突进距离；
基于前一阶段和后一阶段的所述一维频率编码曲线的间隔时间得到后一阶段的渗吸时间；
基于所述渗吸水驱前缘突进距离和所述渗吸时间得到每一阶段的渗吸水驱前缘速度；
所述核磁共振模块，以预设压裂时间或岩心出水时间为渗吸结束时间，在渗吸测试过程中，连续进行核磁共振检测，获取岩心带压渗吸过程中多个阶段的一维频率编码曲线；
所述渗吸水驱前缘突进距离为两个阶段的一维频率编码曲线右侧端点的间隔距离；
所述渗吸水驱前缘速度为：
v
i
=(l
i
-l
i-1
)/(t
i
-t
i-1
)
v i为第i个渗吸阶段内自发渗吸的渗吸水驱前缘速度，i=1,2,3，...，n ；l i为第i个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；l i-1为i-1个时间点，一维频率编码曲线的右侧位置在X轴的投影点距离原点的值；t i为第i个时间点时渗吸的总时间；t i-1为第i-1个时间点时渗吸的总时间。
4.根据权利要求3所述的致密气藏砂岩岩石渗吸水驱前缘速度评价系统，其特征在于，还包括：
带压渗吸测试模块，对待评价致密气藏砂岩岩石的 岩心进行切割，并对岩心进行烘干；
以重水作为溶剂，配置压裂液；
将所述岩心放入夹持器中，连接管线装置；
基于储层原始地层压力和压裂时间进行带压渗吸测试。
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