CN113063713B - 一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法 - Google Patents

一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113063713B
CN113063713B CN202110307477.4A CN202110307477A CN113063713B CN 113063713 B CN113063713 B CN 113063713B CN 202110307477 A CN202110307477 A CN 202110307477A CN 113063713 B CN113063713 B CN 113063713B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
section
rock sample
uniform
sections
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
Application number
CN202110307477.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113063713A (zh
Inventor
聂仁仕
王喧
孙式恒
代雪倪
王宁
贾冉
邱科荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN202110307477.4A priority Critical patent/CN113063713B/zh
Publication of CN113063713A publication Critical patent/CN113063713A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113063713B publication Critical patent/CN113063713B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，包括以下步骤：选取大直径长岩心作为岩样进行测试；沿所述岩样的轴向选取至少两个截面，每个截面沿所述岩样的径向设置多个压力传感器，每个截面上的压力传感器位置设置相同；进行渗流实验，记录各压力传感器的压力数据；对所述压力数据进行分类整理；绘制不同截面相同位置的压力变化曲线一、相同截面不同位置的压力变化曲线二、以及各截面的等压线；根据分类整理后的压力数据计算所述岩样的非均匀分布程度，所述非均匀分布程度的值越大则所述岩样截面非均匀压力分布程度越强。本发明能够对目标岩心渗流过程中的非均匀压力分布情况进行定量分析，为后续分析模拟工作提供依据与参考。

Description

一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法
技术领域
本发明涉及石油化工岩心驱替实验技术领域，特别涉及一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法。
背景技术
大直径长岩心由于其尺寸较大，且较少切割，在进行渗流试验时，相对于小岩心测得的孔隙度渗透率等地层参数具有更高的可信度。除此之外，对大直径致密长岩心进行渗流过程中截面上非均匀压力分布的研究，可更准确的模拟储层流体在重力作用影响下的真实渗流过程，使试验测得的地层参数更加准确，对研究渗流规律具有重要意义。
目前，国内外对渗流试验中截面压力的测量普遍采用在待测截面处目标岩心的上部放置压力传感器的方法进行测量，但由于单一的压力传感器测量时忽略了渗流过程中岩心内流体自身重力的影响，使得试验所得的孔隙度和渗透率等地层参数并不准确，对后续的储层渗流规律的研究工作也有较大的影响，造成较大的误差。尤其是在以大直径致密长岩心为目标岩心的试验中，这种影响会更为明显。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，选取大直径致密长岩心为实验对象进行实验，可以对目标岩心上任意截面压力分布的非均匀性进行研究，获得更加准确可信的地层参数。
本发明的技术方案如下：
一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，包括以下步骤：
选取大直径长岩心作为岩样进行测试；
沿所述岩样的轴向选取至少两个截面，每个截面沿所述岩样的径向设置多个压力传感器，每个截面上的压力传感器位置设置相同；
将设置了压力传感器的岩样放入岩心夹持器中，施加围压和驱替压力进行渗流实验，记录各压力传感器的压力数据；
根据所述压力传感器所在岩样的轴向和径向位置，对所述压力数据进行分类整理，将同一截面不同位置的压力数据放在同一行，不同截面同一位置的压力数据放在同一列，不同截面根据渗流时的流经顺序在列的方向依次排列；
根据分类整理后的压力数据绘制不同截面相同位置的压力变化曲线一、相同截面不同位置的压力变化曲线二、以及各截面的等压线；
根据分类整理后的压力数据计算所述岩样的非均匀分布程度，所述非均匀分布程度的值越大则所述岩样截面非均匀压力分布程度越强。
作为优选，多个所述截面沿所述岩样的轴向均匀分布。
作为优选，同一截面的多个所述压力传感器沿所述岩样的径向均匀分布。
作为优选，所述非均匀分布程度通过下式进行计算：
Figure BDA0002988090180000021
式中：β为非均匀分布程度，Pa/m；n为截面的个数，无量纲；Pimax为第i个待测截面上的压力最大值，Pa；Pimin为第i个待测截面上的压力最小值，Pa；R为岩样半径，m。
作为优选，当β≤0.3Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度相对较弱；
当0.3Pa/m＜β≤0.5Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度中等；
当β＞0.5Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度相对较强。
本发明的有益效果是：
本发明采用大直径致密长岩心为目标岩心进行渗流试验，由于其具有较大的尺寸，所以可以更好的反应真实的地层情况；除此之外，本发明还考虑了流体重力作用对渗流试验的影响，结合渗流过程中同一截面不同位置，渗流压力并不相同的特点，对渗流过程中大直径致密长岩心渗流截面上的非均匀压力分布情况进行定量分析，可更准确的模拟储层流体在重力作用影响下的真实渗流过程，使试验测得的孔隙度、渗透率等地层参数更加准确可信，对研究渗流规律具有重要意义。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明截面及压力传感器分布示意图；
图2为本发明一个具体实施例中位置A的压力变化曲线示意图；
图3为本发明一个具体实施例中位置C的压力变化曲线示意图；
图4为本发明一个具体实施例中位置E的压力变化曲线示意图；
图5为本发明一个具体实施例中位置G的压力变化曲线示意图；
图6为本发明一个具体实施例中待测截面1的压力变化曲线示意图；
图7为本发明一个具体实施例中待测截面3的压力变化曲线示意图；
图8为本发明一个具体实施例中待测截面5的压力变化曲线示意图；
图9为本发明一个具体实施例中待测截面7的压力变化曲线示意图；
图10为本发明一个具体实施例中待测截面1的等压线示意图；
图11为本发明一个具体实施例中待测截面3的等压线示意图；
图12为本发明一个具体实施例中待测截面6的等压线示意图；
图13为本发明一个具体实施例中待测截面7的等压线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，包括以下步骤：
S1：选取大直径长岩心作为岩样进行测试，所述大直径长岩心为尺寸大于标准岩心尺寸的岩心，所述标准岩心的尺寸为：直径2cm，长度4cm。需要说明的是，本发明的测试方法也可用于其他尺寸的岩心，并不仅局限于所述大直径长岩心。
在一个具体的实施例中，在致密心柱的水平方向上钻取直径4cm、长度8cm的大直径长岩心作为岩样，并对岩样进行烘干、冷却处理；其中，所述岩样的端面进行切磨处理，以使得岩样端面更平整，从而使得实验结果更准确。
S2：沿所述岩样的轴向选取至少两个截面，每个截面沿所述岩样的径向设置多个压力传感器，每个截面上的压力传感器位置设置相同，结果如图1所示。
在一个具体的实施例中，多个所述截面沿所述岩样的轴向均匀分布，同一截面的多个所述压力传感器沿所述岩样的径向均匀分布。
在一个具体的实施例中，按照间隔1cm将所述岩样划分为9个待测截面，并在每个待测截面上设置A-H共8个均匀分布的测点进行测量。
S3：将设置了压力传感器的岩样放入岩心夹持器中，施加围压和驱替压力进行渗流实验，记录各压力传感器的压力数据。
在一个具体的实施例中，所述围压为30MPa，所述驱替压力为25MPa。
S4：根据所述压力传感器所在岩样的轴向和径向位置，对所述压力数据进行分类整理，将同一截面不同位置的压力数据放在同一行，不同截面同一位置的压力数据放在同一列，不同截面根据渗流时的流经顺序在列的方向依次排列。
在一个具体的实施例中，所述压力数据分类整理的结果如表1所示：
表1压力数据分类整理表格(Pa)
截面\位置 A B C D E F G H
1 25000000 25000000 25000000 24999900 24999800 24999900 25000000 25000000
2 24700100 24700050 24700000 24699900 24769850 24699900 24700000 24700050
3 24000700 24000680 24000610 24000600 24000530 24000600 24000610 24000680
4 23587500 23587530 23587420 23587400 23587380 23587400 23587420 23587530
5 22757230 22757200 22757180 22757130 22757100 22757130 22757180 22757200
6 21732500 21732440 21732400 21732360 21732300 21732400 21732500 21732400
7 21010300 21010170 21010130 21010000 21010000 21010150 21010150 21010170
8 19700200 19700150 19700100 19699980 19699900 19699980 19700100 19700150
9 18370100 18369900 18369900 18369900 18369800 18369900 18369900 18369900
S5：根据分类整理后的压力数据绘制不同截面相同位置的压力变化曲线一、相同截面不同位置的压力变化曲线二、以及各截面的等压线。
在一个具体的实施例中，根据表1分类整理后的压力数据绘制所述压力变化曲线一、压力变化曲线二、以及等压线，所述压力变化曲线一的部分结果如图2-5所示，所述压力变化曲线二的部分结果如图6-9所示，所述等压线的部分结果如图10-13所示。需要说明的是，本实施例中，各位置的压力变化较小，绘制在同一图表中不便观察规律，因此各压力变化曲线均分开绘制，在其他压力变化较大的实施例中，不同截面不同位置的压力变化曲线也可绘制在同一图表中。
S6：根据分类整理后的压力数据，计算所述岩样的非均匀分布程度，所述非均匀分布程度通过下式进行计算：
Figure BDA0002988090180000041
式中：β为非均匀分布程度，Pa/m；n为截面的个数，无量纲；Pimax为第i个待测截面上的压力最大值，Pa；Pimin为第i个待测截面上的压力最小值，Pa；R为岩样半径，m。
所述非均匀分布程度的值越大则所述岩样截面非均匀压力分布程度越强。可选地，当β≤0.3Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度相对较弱；当0.3Pa/m＜β≤0.5Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度中等；当β＞0.5Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度相对较强。
在一个具体的实施例中，根据公式(1)计算得到所述岩样的非均匀分布程度为0.575Pa/m，所述岩样所在储层非均匀压力分布程度相对较强。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
选取大直径长岩心作为岩样进行测试；
沿所述岩样的轴向选取至少两个截面，每个截面沿所述岩样的径向设置多个压力传感器，每个截面上的压力传感器位置设置相同；
将设置了压力传感器的岩样放入岩心夹持器中，施加围压和驱替压力进行渗流实验，记录各压力传感器的压力数据；
根据所述压力传感器所在岩样的轴向和径向位置，对所述压力数据进行分类整理，将同一截面不同位置的压力数据放在同一行，不同截面同一位置的压力数据放在同一列，不同截面根据渗流时的流经顺序在列的方向依次排列；
根据分类整理后的压力数据绘制不同截面相同位置的压力变化曲线一、相同截面不同位置的压力变化曲线二、以及各截面的等压线；
根据分类整理后的压力数据计算所述岩样的非均匀分布程度，所述非均匀分布程度的值越大则所述岩样截面非均匀压力分布程度越强；所述非均匀分布程度通过下式进行计算：
Figure FDA0003375578190000011
式中：β为非均匀分布程度，Pa/m；n为截面的个数，无量纲；Pimax为第i个待测截面上的压力最大值，Pa；Pimin为第i个待测截面上的压力最小值，Pa；R为岩样半径，m。
2.根据权利要求1所述的大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，其特征在于，多个所述截面沿所述岩样的轴向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，其特征在于，同一截面的多个所述压力传感器沿所述岩样的径向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法，其特征在于，当β≤0.3Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度相对较弱；
当0.3Pa/m＜β≤0.5Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度中等；
当β＞0.5Pa/m时，所述岩样截面非均匀压力分布程度相对较强。
CN202110307477.4A 2021-03-23 2021-03-23 一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法 Expired - Fee Related CN113063713B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110307477.4A CN113063713B (zh) 2021-03-23 2021-03-23 一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110307477.4A CN113063713B (zh) 2021-03-23 2021-03-23 一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113063713A CN113063713A (zh) 2021-07-02
CN113063713B true CN113063713B (zh) 2022-04-05

Family

ID=76563078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110307477.4A Expired - Fee Related CN113063713B (zh) 2021-03-23 2021-03-23 一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113063713B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3479864A (en) * 1966-04-05 1969-11-25 James A Patterson Analytical method and free energy measuring apparatus
WO1991009513A2 (en) * 1989-12-15 1991-07-11 Stephens Anna Q The efficient structure
JP2000088736A (ja) * 1998-09-17 2000-03-31 Tokyo Gas Co Ltd 微小通気空間の閉塞度測定方法及びその装置
CN101458218A (zh) * 2008-12-28 2009-06-17 大连理工大学 二氧化碳驱油核磁共振成像检测装置
CN101832140A (zh) * 2010-04-20 2010-09-15 北京交通大学 海底隧道衬砌水压力分布规律试验方法
CN104568694A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 西南石油大学 一种致密岩心气-水相对渗透率的测试方法
CN105089582A (zh) * 2015-05-28 2015-11-25 中国石油天然气股份有限公司 基于井下流量控制设备的油藏数值模拟方法及装置
CN106153662A (zh) * 2016-06-17 2016-11-23 北京大学 岩心应力敏感性的测量方法
CN111413485A (zh) * 2019-06-20 2020-07-14 中山大学 小孔扩张试验装置及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170059467A1 (en) * 2015-08-26 2017-03-02 Board Of Regents, The University Of Texas System Systems and methods for measuring relative permeability from unsteady state saturation profiles
CN108225998B (zh) * 2016-12-15 2020-10-13 中国石油化工股份有限公司 7厘米直径岩心地层温压下酸化增产模拟实验方法
CN107764718A (zh) * 2017-11-14 2018-03-06 北京科技大学 裂缝性页岩气水两相流动裂缝导流能力评价装置及方法
CN110346258B (zh) * 2019-07-17 2020-06-02 西南石油大学 一种致密岩石油相相对渗透率测定的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3479864A (en) * 1966-04-05 1969-11-25 James A Patterson Analytical method and free energy measuring apparatus
WO1991009513A2 (en) * 1989-12-15 1991-07-11 Stephens Anna Q The efficient structure
JP2000088736A (ja) * 1998-09-17 2000-03-31 Tokyo Gas Co Ltd 微小通気空間の閉塞度測定方法及びその装置
CN101458218A (zh) * 2008-12-28 2009-06-17 大连理工大学 二氧化碳驱油核磁共振成像检测装置
CN101832140A (zh) * 2010-04-20 2010-09-15 北京交通大学 海底隧道衬砌水压力分布规律试验方法
CN104568694A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 西南石油大学 一种致密岩心气-水相对渗透率的测试方法
CN105089582A (zh) * 2015-05-28 2015-11-25 中国石油天然气股份有限公司 基于井下流量控制设备的油藏数值模拟方法及装置
CN106153662A (zh) * 2016-06-17 2016-11-23 北京大学 岩心应力敏感性的测量方法
CN111413485A (zh) * 2019-06-20 2020-07-14 中山大学 小孔扩张试验装置及方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A multi-layered poroelastic slab model under cyclic loading for a single osteon;Chen,YG 等;《BIOMEDICAL ENGINEERING ONLINE》;20180717;第17卷;第1页 *
A new classification of seepage control mechanisms in geotechnical engineering;Yifeng Chen 等;《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》;20101231;第2卷(第3期);第209-222页 *
低渗砂岩储层数字岩心构建及渗流模拟;刘洋 等;《断块油气田》;20171231;第24卷(第6期);第817-821页 *
低渗透油藏拟启动压力梯度;熊伟 等;《石油勘探与开发》;20091231;第36卷(第2期);第232-236页 *
渗流-应力-化学耦合作用下岩石裂隙渗透性试验研究;盛金昌 等;《岩石力学与工程学报》;20121231;第31卷(第5期);第1016-1025页 *
煤层气井单相水流拟稳态排采模型与应用效果分析;朱庆忠 等;《煤炭学报》;20201231;第45卷(第3期);第1116-1124页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113063713A (zh) 2021-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109932297B (zh) 一种致密砂岩储层渗透率的计算方法
AU2017272267B1 (en) Method for characterizing rock physical characteristics of deeply buried carbonate rocks
CN111337408B (zh) 一种利用低场核磁共振设备测试岩石裂缝孔隙度的方法
CN109443867A (zh) 一种对致密岩石的物性参数进行连续检测的方法
CN102023171B (zh) 用ct值定量表征复合材料内部夹杂缺陷类型的无损检测方法
CN103674680B (zh) 基于断口定量反推和数值分析的材料初始损伤评估方法
CN108760200B (zh) 车辆非匀速通过时桥梁影响线的测定方法
CN107356677B (zh) 基于旅行时层析成像和逆时偏移成像的超声无损检测方法
CN115758084B (zh) 一种深度神经网络裂纹量化方法及装置、存储介质
CN113063713B (zh) 一种大直径长岩心渗流截面上非均匀压力分布测试方法
CN117347417B (zh) 一种页岩表面弛豫率的计算方法
CN112415092B (zh) 一种古建筑木构件内部残损检测方法
CN111220639A (zh) 基于核磁共振的气驱水时岩心含气饱和度测定方法及装置
CN107341336A (zh) 一种贮箱产品几何精度一致性评价方法
CN111948114B (zh) 一种含粘土砂砾岩岩心三孔隙度的测量方法
CN108507923A (zh) 岩心核磁共振分析仪孔隙度测量精准度检验及校正方法
CN115371536A (zh) 一种金属管道裂纹测量方法及系统
CN108572129B (zh) 致密油有效储层孔隙阈值界定方法及系统
CN108131568B (zh) 一种管道无损检测的人工智能识别方法
CN114077784A (zh) 覆压孔隙度的确定方法、装置、存储介质和计算机设备
CN114565116A (zh) 一种低渗储层物性参数的预测方法和装置
CN113607513B (zh) 一种可以快速实现低硬度91钢硬度值校核的试块和方法
CN114965213B (zh) 一种不同温度下岩心样品孔隙度测量统一模板的建立方法
CN106153460B (zh) 一种利用钻屑测试岩石杨氏模量的方法
CN104296710B (zh) 孔间最小壁厚的检验方法

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220405