CN112966455B - 基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,包括步骤:对砂岩岩心开展常规物性实验,获取岩心的实测孔隙度和实测渗透率;开展常规压汞实验,得到两相邻毛管压力下的进汞饱和度增量和退汞饱和度增量;根据等径球堆积原理,给出孔隙结构参数平均孔喉比的取值;计算不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数;采用多学科交叉的方法建立孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率以及渗透率贡献率计算模型;最后,通过实验测试将实验数据与理论计算结果进行对比,验证模型的有效性。本发明克服了常规压汞资料只能将低渗透砂岩孔隙网络简化为等径直毛管束模型的缺陷,将孔道与喉道进行区别,保障了模型的真实性。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气领域,尤其涉及一种基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法。
背景技术
岩石的孔隙结构特征是影响储层物性及其渗流能力的主要因素,准确表征岩石的孔隙结构特征是提高油气层产能的关键。由于岩石孔隙结构的复杂性、多样性和随机性,给孔隙结构特征研究带来了极大困难。因此,建立一种与真实岩心孔渗物性等价的、包含孔隙几何特征的、具有规则拓扑结构的孔隙网络模型十分关键。截至目前,发展起来的孔隙网络模型有毛管束模型、管子网络模型以及基于Micro-CT的数字岩心建模技术。然而,Micro-CT扫描成本昂贵,且从真实的数字岩心中提取等价孔隙网络模型难度较大。管子网络模型是以岩石孔隙的孔径分布呈正态分布的特点建立起来的,并未能提取真实岩心的孔径分布。基于常规压汞资料建立的毛管束模型虽然快速、简便,但该物理模型是单一的毛管束模型,未能将孔道与喉道区别开来,与真实的孔隙结构特征差别较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有研究方法的不足,基于常规压汞资料,将孔道与喉道区别开来的孔隙结构的研究,提供一种基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法。
为了实现上述目标,本发明提供如下研究方案:
基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,包括如下步骤:
步骤1:选取研究区块砂岩岩心,对岩心开展常规物性实验,包括:洗油、洗盐、烘干、几何参数测量,采用气体孔渗测量仪测定岩心的孔隙度和渗透率;
步骤2:采用全自动压汞仪对岩心开展常规压汞实验:设定压力逐级进汞,稳定后记录压力及测量管中汞柱高度,直至达到实验最高设定压力;设定压力逐级退汞,稳定后记录压力及测量管中汞柱高度,直至达到实验最低设定压力,得到进汞曲线、退汞曲线以及不同喉道的渗透率贡献率;
步骤4:结合砂岩储层的地质沉积特征,基于等径球堆积原理给出砂岩孔隙结构参数平均孔喉比的取值;
步骤5:将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型,计算不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数;并采用多学科交叉的方法建立孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率以及孔喉毛细管的渗透率贡献率计算模型。
式中,Vp为岩心孔隙体积,单位:μm3。
式中,Vp为岩心孔隙体积,单位:μm3。
进一步的,所述将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型具体为:将孔道简化为球体,喉道简化为圆柱体。
孔喉毛细管i的总长度又可以表示为岩心外观长度、迂曲度以及毛细管数量三者的乘积,因此孔喉毛细管i的毛细管数量Ni的计算公式为:
式中,Lb为岩心外观长度,单位:μm;τ为岩心迂曲度,无量纲,这里τ取1.4。
孔喉长度比δi为单元喉道长度与单元孔道长度之比,计算公式为:
式中,Ab为岩心外观横截面积,单位:μm2。
同理,孔喉毛管束模型的渗透率Kt等于这n类孔喉毛细管的渗透率之和,计算公式为:
进一步的,所述毛细管的喉道半径和孔道半径呈现出周期性变化。
进一步的,所述平均孔喉比λ=2.0619,迂曲度τ=1.4。
进一步的,所述多学科交叉的方法具体为:将数学、渗流力学和流体力学交叉融合应用的方法。
本发明的有益效果:本发明克服了常规压汞资料只能将低渗透砂岩孔隙网络简化为等径直毛管束模型的缺陷,提出了一种沿着流体流动方向、毛细管半径呈现出周期性变化规律的孔喉毛管束模型,将孔道与喉道进行区别,保证了孔隙结构的真实性;不仅从宏观尺度上保证建立的孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率与低渗透砂岩岩心的孔隙度、渗透率一致,而且从微观尺度上保证各级孔喉毛细管的渗透率贡献率与真实孔喉的渗透率贡献率一致;对于用常规压汞资料表征砂岩孔隙结构方面精确度更高、更加全面。
附图说明
图1为本发明的方法流程图;
图2为毛管压力曲线图;
图3为毛管压力曲线信息提取示意图;
图4为等径球形颗粒堆积示意图;
图5为等径球形颗粒堆积的喉道示意图;
图6为等径球形颗粒堆积的正四面体孔道示意图;
图7为等径球形颗粒堆积的正八面体孔道示意图;
图8为收缩-扩张流道模型示意图;
图9为计算孔隙度与实测孔隙度相关性分析图;
图10为计算渗透率与实测渗透率相关性分析图;
图11为T-1#岩心渗透率贡献率对比图;
图12为T-2#岩心渗透率贡献率对比图;
图13为T-3#岩心渗透率贡献率对比图;
图14为T-4#岩心渗透率贡献率对比图;
图15为T-5#岩心渗透率贡献率对比图;
图16为T-6#岩心渗透率贡献率对比图;
图17为T-7#岩心渗透率贡献率对比图;
图18为T-8#岩心渗透率贡献率对比图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方案做进一步的描述,以下实施例仅适用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1:如图1所示,基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,包括如下步骤:
步骤1:选取研究区块砂岩岩心,对岩心开展常规物性实验,包括:洗油、洗盐、烘
干、几何参数测量,参考GB/T29172-2012岩心分析方法,采用SCMS-E型高温高压岩心多参数
测量系统——气体孔渗测量仪测定岩心的孔隙度和渗透率Ke,测量数据如表1所示。
表1 岩心基础物性参数
步骤2:采用Poremaster60全自动压汞仪对岩心开展常规压汞实验:设定压力逐级
进汞,稳定后记录压力及测量管中汞柱高度,直至达到实验最高设定压力;设定压力逐级退
汞,稳定后记录压力及测量管中汞柱高度,直至达到实验最低设定压力,得到进汞曲线、退
汞曲线(如图2所示)以及不同喉道的渗透率贡献率;提取毛管压力从变化到时
的进汞饱和度增量和退汞饱和度增量(如图3所示),计算相应的进汞体积增
量和退汞体积增量。
步骤3:结合砂岩储层的地质沉积特征,基于等径球堆积原理给出砂岩孔隙结构参数平均孔喉比λ的取值,λ=2.0619。
具体地,将砂岩储层等效为由多种等直径的球形颗粒组成的多孔介质,颗粒以六方最紧密堆积模式排列(如图4所示),经过漫长的地质沉积作用、变质作用,最终形成了由圆柱状喉道和球状孔道构成的孔隙空间。其中,喉道截面是由三个球形颗粒围成的平面似三角形的内切圆(如图5所示),喉道半径rt的计算公式为:
式中:R为球形颗粒半径,单位:μm;
球形孔道有两种类型:第一种孔道是由四个球形颗粒围成的正四面体的内切球(如图6所示),孔道半径rp1的计算公式为:
孔喉比定义为孔道半径与喉道半径之比,由式(0-3)、式(0-4)可以得到孔喉比λ1为:
第二种孔道是由六个球形颗粒围成的正八面体的内切球(如图7所示),孔道半径rp2的计算公式为:
由式(0-3)、式(0-6)可以得到孔喉比λ2为:
在六方最紧密堆积中,正四面体孔隙和正八面体孔隙数量比例为1:1,因此孔隙结构参数用平均孔喉比来表示,计算公式为:
步骤4:将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型,其中,孔道简化为球体,喉道简化为圆柱,计算不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数;
具体地,两个相邻毛管压力、控制下的孔喉毛细管i的相关参数有:喉道半
径、孔道半径、累计喉道长度、累计孔道数量、累计喉道数量、毛细管数
量Ni、单元喉道长度、孔喉长度比δi以及单根毛细管的孔道数量和喉道数量。
在进汞过程中,两个相邻毛管压力、控制下的进汞体积增量等于喉道
进汞体积与孔道进汞体积之和,在退汞过程中,由于毛管压力为动力,且喉道半
径小于孔道半径,因此喉道处的毛管压力大于孔道处的毛管压力,喉道处的汞优先
退出,由于毛管压力小和弹性势能不足等原因导致孔道处汞未能退出。故汞主要由喉道退
出,孔道中仍然被汞填充,两个相邻毛管压力、控制下的喉道体积计算公式为:
孔喉毛细管i的累计喉道长度计算公式为:
孔喉毛细管i的孔道半径计算公式为:
孔喉毛细管i的总长度又可以表示为岩心外观长度、迂曲度以及毛细管数量三者的乘积,因此孔喉毛细管i的毛细管数量Ni的计算公式为:
式中,Lb为岩心外观长度,单位:μm;τ为岩心迂曲度,无量纲,这里τ取1.4。
单元喉道长度定义为孔喉毛细管i的累计喉道长度与累计喉道数量之比,计算公式为:
孔喉长度比δi定义为单元喉道长度与单元孔道长度之比,计算公式为:
式中,δi为孔喉长度比,无量纲。
1、孔隙度计算模型
孔隙度定义为:孔隙体积与岩石外观体积的比值,而孔隙体积等于岩石孔隙空间
中的所有孔道体积与喉道体积的总和。针对本发明,孔喉毛管束模型体积等于各级不同尺
寸孔喉毛细管的体积之和,孔喉毛细管i的体积等于孔喉毛细管i的所有孔道体积与喉
道体积之和,孔喉毛细管i的体积可表示为:
将式(0-13)、式(0-15)带入式(1-1)得:
岩心外观形状为圆柱状,则岩心外观体积可表示为:
式中,Vb为岩心外观体积,单位:μm3;Ab为横截面积,单位:μm2;Lb为外观长度,单位:μm。
迂曲度定义为:流体流经的实际长度与岩石外观长度的比值,它表征了流体在岩
石孔隙空间中渗流的弯曲程度。本发明中,将岩石孔隙空间简化为孔喉毛管束模型,其中,
孔道简化为球形,喉道简化为圆柱。简化的孔隙网络中,流体渗流的弯曲程度实际上表现为
喉道的弯曲程度,孔道与喉道一一对应,单根毛细管上的孔道个数与喉道个数相
等,因此:
岩石外观长度可表示为单根孔喉毛细管上的单元孔道个数×(单元喉道长度在岩石轴线上的投影长度+单元孔道长度)。
岩石外观长度Lb可表示为:
将式(1-9)代入式(1-8)得:
由式(1-10)得:
由式(0-19)得:
将式(1-11)代入式(1-12)得:
将式(1-13)分别代入式(1-4)、式(1-6)得:
由式(0-21)得:
2、渗透率计算模型
岩石孔隙的渗透率定义为岩石孔隙中允许流体通过的能力。将岩石孔隙简化为孔喉毛管束,流体在单根毛细管中流动的渗流阻力主要来源于在圆柱喉道以及球形孔道中的沿程阻力、孔道与喉道变径处的局部阻力。由于岩石孔隙空间中流体渗流速率非常低,惯性作用十分微弱。因此,本发明在计算渗流阻力时,忽略了局部阻力对渗流的影响,只考虑沿程阻力。
首先计算流体在孔道中渗流时的沿程阻力。因流体在球形孔道中的沿程阻力很难计算,本发明做如下简化:孔道等效为由两个尺寸相等的圆锥体底面拼接而成的规则拓扑几何结构,如图8所示。
采用微圆体分析法来研究牛顿流体在变径毛细管中的流动特性,取扩径孔道中的一小段流体微圆体,该微圆体沿着x轴,长度为dx,微圆体两端压差为dp,该微圆体孔道半径为r1,喉道半径为r2,在忽略重力和惯性力的前提下,考虑到牛顿流体只受剪切不受拉伸的特性,剪切应力为τc,则该微圆体受力平衡关系式为:
式中,dx为长度,单位:μm;dp为微圆体两端压差,单位:MPa;τc为剪切应力,单位:MPa;r为流体渗流半径,单位:μm;α为扩径段壁面与轴线之间的夹角,单位:°。
式(2-1)表明:作用于流体两端的压降只用于克服流体内部由于相对运动产生的剪切力。
由式(2-1)可得:
牛顿流体层流时的流量公式可表示为:
根据图8几何关系可得:
式中,r1为该微圆体的孔道半径,单位:μm;r2为该微圆体的喉道半径,单位:μm;L1为该微圆体的扩径段长度,单位:μm。
将式(2-3)、式(2-4)代入式(2-2)中得:
对式(2-5)两端同时积分,得到扩张孔道中的流体压降为:
根据连续性原理可知,流体流经扩张孔道的流量与流经喉道的流量相等,同理可得收缩孔道中的流体压降为:
于是流体流经一个孔道的压降为流经扩张孔道压降与收缩孔道压降之和,可表示为:
当α=45°时,tanα=1,式(2-8)可简化为:
式(2-9)表明:流体流经一个孔道的压降与流量之间呈现出线性关系。
流体流经单元喉道的沿程阻力可表示为:
针对孔喉毛细管i,有,,,。由式(1-9)可知,
孔喉毛细管i上的孔道个数与喉道个数相等,则流体流经孔喉毛细管i上的压降等于流过所
有孔道压降与所有喉道压降之和,孔喉毛细管i上的所有孔道尺寸均相等,所有喉道尺寸均
相等,孔喉毛细管i上的压降可表示为:
将式(2-9)、式(2-10)代入式(2-11)并化简得:
由于各级孔喉毛细管两端压差均相等,所以有:
则式(2-15)简化为:
根据达西公式有:
式中,K为岩石的渗透率,单位:μm2;Ab为横截面积,单位:μm2;Lb为岩心外观长度,单位:μm;μ为流体粘度,单位:mpa·s。
根据等效渗流阻力原理,在其他条件相同时,若渗流阻力相等,则表现为流量也相等,即式(2-17)与式(2-18)等价:
由式(2-19)可得渗透率K为:
式中,K为渗透率,单位:μm2。
将式(1-11)代入式(2-20)得:
将式(1-16)带入式(2-21)得:
所以孔喉毛管束模型的计算渗透率公式为:
式中,Kt为孔喉毛管束模型的计算渗透率,单位:μm2。
由于孔喉毛管束模型的渗透率Kt等于这n类孔喉毛细管的渗透率之和,所以孔喉毛细管i的计算渗透率公式为:
3、孔喉毛细管i的计算渗透率贡献率
利用步骤2中的公式(0-1)和公式(0-2),分别计算出两个相邻毛管压力控制下的进汞体积增量和退汞体积增量。结合步骤3中的平均孔喉比以及步骤4、步骤5中的式(0-3)~(0-21)、式(1-17)~(1-18)、式(2-23)~(2-24)、式(3-1),得到不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数,表2为T-7#岩心的各级孔喉毛细管部分相关参数。
表2 T-7#岩心的各级孔喉毛细管部分相关参数表
具体为,将实测孔隙度、实测渗透率同计算孔隙度、计算渗透率做相关性分析(如图9和图10所示),具体的,图9为计算孔隙度与实测孔隙度相关性分析图,图10为计算渗透率与实测渗透率相关性分析图。由图9、图10计算孔隙度、渗透率同实测孔隙度、渗透率做对比,计算值与实测值基本一致,这从宏观尺度上保证了孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率与低渗透砂岩岩心的孔隙度、渗透率一致。
基于表2中各级孔喉毛细管的渗透率贡献率同步骤2中常规压汞实验得到的真实孔喉的渗透率贡献率做相关性分析(如图11~图18所示),具体的,图11为T-1#岩心渗透率贡献率对比图,图12为T-2#岩心渗透率贡献率对比图,图13为T-3#岩心渗透率贡献率对比图,图14为T-4#岩心渗透率贡献率对比图,图15为T-5#岩心渗透率贡献率对比图,图16为T-6#岩心渗透率贡献率对比图,图17为T-7#岩心渗透率贡献率对比图,图18为T-8#岩心渗透率贡献率对比图。由图11~图18中可以看出,理论计算的渗透率贡献率曲线与常规压汞实验得到的渗透率贡献率曲线基本吻合,这从微观尺度上保证了各级孔喉毛细管的渗透率贡献率与真实孔喉的渗透率贡献率的一致性,进一步证实了用常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的有效性。
本发明提供的基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法相比于传统的研究方法,具有以下特点:(1)将低渗透砂岩孔隙网络简化成孔喉毛管束模型,其中孔道简化为球体,喉道简化为圆柱;(2)孔喉毛管束模型的孔道与喉道是一一对应的关系,即沿着流体流动方向,毛细管半径呈现出周期性变化的规律;(3)在处理常规压汞资料过程中做出如下假设:汞主要由喉道退出,孔道中仍然被汞填充;(4)基于等径球堆积原理给出了低渗透砂岩孔隙结构参数平均孔喉比的取值;(5)基于数学、渗流力学、流体力学等多学科交叉的方法,建立了孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率以及渗透率贡献率计算模型;(6)该计算方法不仅从宏观尺度上保证建立的孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率与低渗透砂岩岩心的孔隙度、渗透率一致,而且从微观尺度上保证各级孔喉毛细管的渗透率贡献率与真实孔喉的渗透率贡献率一致。该计算方法对于用常规压汞资料表征砂岩孔隙结构方面精确度更高、更加全面。
以上所述,仅为本发明较佳实施例,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,都可利用上述所述研究内容对本发明技术方案做出可能的变动和修饰,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,依据本发明的研究方法对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰,均属于本研究方案的保护范围。
Claims (4)
1.基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:选取研究区块砂岩岩心,对岩心开展常规物性实验,包括:洗油、洗盐、烘干、几何参数测量,采用气体孔渗测量仪测定岩心的孔隙度和渗透率;
步骤2:采用全自动压汞仪对岩心开展常规压汞实验:设定压力逐级进汞,稳定后记录压力及测量管中汞柱高度,直至达到实验最高设定压力,设定压力逐级退汞,稳定后记录压力及测量管中汞柱高度,直至达到实验最低设定压力,得到进汞曲线、退汞曲线以及不同喉道的渗透率贡献率;
步骤4:结合砂岩储层的地质沉积特征,基于等径球堆积原理给出砂岩孔隙结构参数平均孔喉比λ的取值;
步骤5:将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型,计算不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数;并根据数据、渗流力学和流体力学建立孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率以及孔喉毛细管i的渗透率贡献率计算模型;
孔喉毛管束模型的孔隙度计算模型中孔隙度计算公式为:
式中:为孔喉毛管束模型的孔隙度,单位:%;Ab为横截面积,单位:μm2;Ni为孔喉毛细管i的毛细管数量,无量纲;为喉道半径,单位:μm;τ为岩心迂曲度,无量纲;δi为孔喉长度比,无量纲;λ为平均孔喉比,无量纲;i为孔喉毛细管类型,i的取值为1到n;n表示毛细管分为n类;
所述孔喉毛管束模型的渗透率计算模型中渗透率计算公式为:
2.根据权利要求1所述的基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,其特征在于,所述将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型具体为:将孔道简化为球体,喉道简化为圆柱体。
3.根据权利要求1所述的基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,其特征在于,所述孔喉毛细管i的渗透率贡献率为孔喉毛细管i的渗透率与孔喉毛管束模型的渗透率之比。
4.根据权利要求1所述的基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法,其特征在于,所述毛细管的喉道半径和孔道半径呈现出周期性变化。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106442262A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 西安石油大学 | 定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构特征的方法 |
CN106979918A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-25 | 中国石油大学(北京) | 一种获取致密油藏岩心的液体渗透率的方法及装置 |
CN109632594A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-04-16 | 东北石油大学 | 一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103900942B (zh) * | 2014-01-10 | 2016-06-01 | 中国石油大学(华东) | 基于高压压汞分析的储层微观孔喉参数的连续表征方法 |
CN109100278B (zh) * | 2018-07-18 | 2020-02-14 | 西南石油大学 | 一种考虑页岩孔径分布特征的表观渗透率计算方法 |
US11415501B2 (en) * | 2019-10-16 | 2022-08-16 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method of determining absolute permeability |
CN111189758A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-22 | 闽江学院 | 一种致密砂岩或页岩油储层孔喉全尺度表征的方法 |
-
2021
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106442262A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 西安石油大学 | 定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构特征的方法 |
CN106979918A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-25 | 中国石油大学(北京) | 一种获取致密油藏岩心的液体渗透率的方法及装置 |
CN109632594A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-04-16 | 东北石油大学 | 一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
致密砂岩储层毛管自吸微观分布特征;袁媛 等;《油气地质与采收率》;20200731;第27卷(第5期);71-78 * |
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