CN113252719B - 储层气水相渗曲线的测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储层气水相渗曲线的测试方法及装置，该方法包括：获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度；获取岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线。本发明能够实现快速、有效、便捷地测试岩心气、水相渗曲线的目的，为气藏产能评价和产水动态分析提供基础数据。
Description
技术领域
本发明涉及气藏开发技术领域，尤其涉及一种储层气水相渗曲线的测试方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
气水两相渗流属于多相渗流，广泛存在于气田开发的中后期。对储层气水两相的渗流研究，对于气藏开发有着十分重要的意义。
目前，现有技术对储层气水相渗流的测试实验，主要采用的是气驱法。这种方法，操作相对简单，但效率相对较低，且受到设备仪器条件限制。
发明内容
本发明实施例提供一种储层气水相渗曲线的测试方法，用以解决现有技术采用气驱法对储层储层气水相渗曲线进行测试，存在效率低且受到设备仪器条件限制的技术问题，该方法包括：获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度；获取岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线；
获取所述岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，包括：
通过如下公式计算岩心中水相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
通过如下公式计算岩心中气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
其中，Krw表示水相的相对渗透率；Krg表示气相的相对渗透率；Sw,k岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；β0,j表示100％饱和水状态弛豫时间Tj对应的信号强度；β8,j表示束缚水状态弛豫时间Tj对应的信号强度；βk,j表示第k次离心实验后弛豫时间Tj对应的信号强度；T表示弛豫时间；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
本发明实施例还提供一种储层气水相渗曲线的测试置，用以解决现有技术采用气驱法对储层储层气水相渗曲线进行测试，存在效率低且受到设备仪器条件限制的技术问题，该装置包括：离心核磁实验数据获取模块，用于获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度；第一数据处理模块，用于获取岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；第二数据处理模块，用于根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线；所述第一数据处理模块包括：
第一计算子模块，用于通过如下公式计算岩心中水相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
第二计算子模块，用于通过如下公式计算岩心中气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
其中，Krw表示水相的相对渗透率；Krg表示气相的相对渗透率；Sw,k岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；β0,j表示；β8,j表示；βk,j表示；T表示；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
本发明实施例还提供一种计算机设备，用以解决现有技术采用气驱法对储层储层气水相渗曲线进行测试，存在效率低且受到设备仪器条件限制的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述储层气水相渗曲线的测试方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用以解决现有技术采用气驱法对储层储层气水相渗曲线进行测试，存在效率低且受到设备仪器条件限制的技术问题，该计算机可读存储介质存储有执行上述储层气水相渗曲线的测试方法的计算机程序。
本发明实施例中，通过真空加压饱和装置给岩心抽真空加压饱和地层水，并通过核磁共振、离心机等实验仪器，对岩心进行离心核磁测试，在获取到岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度后，计算岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，进而根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线。通过本发明实施例，能够实现快速、有效、便捷地测试岩心气、水相渗曲线的目的，为气藏产能评价和产水动态分析提供基础数据。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中提供的一种储层气水相渗曲线的测试方法流程图；
图2为本发明实施例中提供的岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线示意图；
图3为本发明实施例中提供的岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度曲线示意图；
图4为本发明实施例中提供的岩心核磁气水相渗曲线的示意图；
图5为本发明实施例中提供的一种储层气水相渗曲线的测试装置示意图。
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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
本方法通过核磁共振、离心机等实验仪器，通过对岩心进行离心核磁测试，建立含水饱和度与相对渗透率关系，最终得出气水相渗曲线。
本发明实施例中提供了一种储层气水相渗曲线的测试方法，图1为本发明实施例中提供的一种储层气水相渗曲线的测试方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
S101，获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度。
需要说明的是，本发明实施例中的岩心可以是任意一种待测储层的岩心样品。
作为一种可选的实施方式，上述S101可以通过如下步骤来实现：
获取岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线；
根据岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线，通过如下公式计算岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度：
其中，
其中，Sw,k表示岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；Mk表示第k次离心实验后对岩心进行核磁共振测试得到的核磁信号强度，每次离心实验采用不同的离心力；M0表示对岩心抽空进行饱和地层水(通常为含水饱和度为100％的状态)后进行核磁共振实验测试得到的核磁信号强度；βk,j表示第k次离心实验后弛豫时间Tj对应的信号强度；w表示；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目，一般为64；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
进一步地，本发明实施例在获取岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线的时候，可以具体通过如下步骤来实现：控制离心机对岩心执行在多个预设离心力下的离心实验；控制核磁共振仪对离心实验后的岩心执行核磁共振实验，获取岩心在各个预设离心力下的核磁T2谱曲线。
S102，获取岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率。
一种实施例中，上述S102可以通过如下公式计算岩心中水相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
一种实施例中，上述S102可以通过如下公式计算岩心中气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
其中，Krw表示水相的相对渗透率；Krg表示气相的相对渗透率；Sw,k岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；β0,j表示表示100％饱和水状态弛豫时间Tj对应的信号强度；β8,j表示束缚水状态弛豫时间Tj对应的信号强度；βk,j表示第k次离心实验后弛豫时间Tj对应的信号强度；T表示弛豫时间；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
S103，根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线。
具体地，在确定岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率后，可以绘制岩心的气水相渗曲线。
由上可知，本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试方法，通过真空加压饱和装置给岩心抽真空加压饱和地层水，并通过核磁共振、离心机等实验仪器，对岩心进行离心核磁测试，在获取到岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度后，计算岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，进而根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线。
通过本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试方法，能够实现快速、有效、便捷地测试岩心气、水相渗曲线的目的，为气藏产能评价和产水动态分析提供基础数据。
为了实现本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试方法，本发明实施例还可以提供一套对岩心进行离心核磁测试的实验装置，该实验装置可以包括：真空加压饱和装置、高速落地离心机、核磁共振仪和计算机。其中，抽真空加压饱和装置可以用于给岩心抽真空加压饱和地层水；高速落地离心机可以用于给岩心离心，离心力大小主要取决于高速落地离心机中转子转速；核磁共振仪可以用于对饱和度地层水或离心实验后的岩心进行核磁共振测试；计算机可以用于对核磁共振数据进行处理，建立含水饱和度与相对渗透率关系，最终得出气水相渗曲线。
一种可选的实施方式中，在通过本发明实施例提供的上述实验装置对岩心进行离心核磁测试的时候，可以包括如下步骤：
第一步：利用抽真空加压饱和装置将岩心抽真空饱和地层水，其中地层水根据岩心所在地区水型和矿化度确定；
第二步：利用核磁共振仪对第一步得到的饱和地层水的岩心进行核磁共振测试，测试岩心含水饱和度100％时核磁T2谱曲线；
第三步：利用高速落地离心机对第二步结束后的岩心进行离心，离心力大小50psi，时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在50psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第四步：利用高速落地离心机对第三步结束后的岩心进行离心，离心力大小100psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在100psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第五步：利用高速落地离心机对第四步结束后的岩心进行离心，离心力大小150psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在150psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第六步：利用高速落地离心机对第五步结束后的岩心进行离心，离心力大小200psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在200psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第七步：利用高速落地离心机对第六步结束后的岩心进行离心，离心力大小250psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在250psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第八步：利用高速落地离心机对第七步结束后的岩心进行离心，离心力大小300psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在300psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第九步：利用高速落地离心机对第八步结束后的岩心进行离心，离心力大小350psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在350psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；
第十步：利用高速落地离心机对第九步结束后的岩心进行离心，离心力大小400psi,时间30min。离心结束后，再对岩心进行核磁共振测试，测试岩心在400psi离心力时核磁含水饱和度和核磁T2谱曲线；离心和核磁实验结束。
图2示出了岩心在不同离心力下核磁共振T2曲线。
第十一步：根据公式(1)和图2计算不同离心力下核磁含水饱和度，图3示出了岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度，根据公式(3)和公式(4)计算不同核磁含水饱和度下水相相对渗透率和气相相对渗透率，最终完成气、水相渗曲线计算，图4示出了岩心的气水相渗曲线。
由上可知，本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试方法对实验装置的硬件要求低、操作简单且规范、实验结果可靠，处理起来简单，实现了快速、有效、便捷地测试岩心气、水相渗曲线的目的，为气藏产能评价和产水动态分析提供基础数据。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种储层气水相渗曲线的测试装置，如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与储层气水相渗曲线的测试方法相似，因此该装置实施例的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图5为本发明实施例中提供的一种储层气水相渗曲线的测试装置示意图，如图5所示，该装置，包括：离心核磁实验数据获取模块51、第一数据处理模块52和第二数据处理模块53。
其中，离心核磁实验数据获取模块51，用于获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度；第一数据处理模块52，用于获取岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；第二数据处理模块53，用于根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线。
由上可知，本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试装置，通过真空加压饱和装置给岩心抽真空加压饱和地层水，并通过核磁共振、离心机等实验仪器，对岩心进行离心核磁测试，在通过离心核磁实验数据获取模块51获取到岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度后，通过第一数据处理模块52计算岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，进而通过第二数据处理模块53根据岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定岩心的气水相渗曲线。
通过本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试装置，能够实现快速、有效、便捷地测试岩心气、水相渗曲线的目的，为气藏产能评价和产水动态分析提供基础数据。
在一种可选的实施例中，本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试装置中，离心核磁实验数据获取模块51还用于获取岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线；以及根据岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线，通过上述公式(1)计算岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度。
进一步地，离心核磁实验数据获取模块51还用于控制离心机对岩心执行在多个预设离心力下的离心实验；以及控制核磁共振仪对离心实验后的岩心执行核磁共振实验，获取岩心在各个预设离心力下的核磁T2谱曲线。
在一种可选的实施例中，本发明实施例提供的储层气水相渗曲线的测试装置中，第二数据处理模块53可以包括：第一计算子模块、第二计算子模块532和数据处理子模块533，其中，第一计算子模块531，用于通过上述公式(3)计算岩心中水相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；第二计算子模块532，用于通过上述公式(4)计算岩心中气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种计算机设备，用以解决现有技术采用气驱法对储层储层气水相渗曲线进行测试，存在效率低且受到设备仪器条件限制的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项的储层气水相渗曲线的测试方法。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用以解决现有技术采用气驱法对储层储层气水相渗曲线进行测试，存在效率低且受到设备仪器条件限制的技术问题，该计算机可读存储介质存储有执行上述任一项的储层气水相渗曲线的测试方法的计算机程序。
综上所述，本发明实施例中提供了一种储层气水相渗曲线的测试方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，通过真空加压饱和装置给岩心抽真空加压饱和地层水，并通过核磁共振、离心机等实验仪器，对岩心进行离心核磁测试，建立含水饱和度与相对渗透率关系，最终得出气水相渗曲线。通过本发明实施例能够快速、简单、便捷、高效测出气、水相对渗透率曲线，为气藏产能评价和产水动态分析提供基础数据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种储层气水相渗曲线的测试方法，其特征在于，包括：
获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度；
获取所述岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；
根据所述岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定所述岩心的气水相渗曲线；
获取所述岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，包括：
通过如下公式计算岩心中水相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
通过如下公式计算岩心中气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
其中，Krw表示水相的相对渗透率；Krg表示气相的相对渗透率；Sw,k岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；β0,j表示100％饱和水状态弛豫时间Tj对应的信号强度；β8,j表示束缚水状态弛豫时间Tj对应的信号强度；βk,j表示第k次离心实验后弛豫时间Tj对应的信号强度；T表示弛豫时间；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度，包括：
获取岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线；
根据所述岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线，通过如下公式计算岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度：
其中，
其中，Sw,k表示岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；Mk表示第k次离心实验后对岩心进行核磁共振测试得到的核磁信号强度，每次离心实验采用不同的离心力；M0表示对岩心抽空进行饱和地层水后进行核磁共振实验测试得到的核磁信号强度；βk,j表示第k次离心实验后弛豫时间Tj对应的信号强度；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线，包括：
控制离心机对岩心执行在多个预设离心力下的离心实验；
控制核磁共振仪对离心实验后的岩心执行核磁共振实验，获取岩心在各个预设离心力下的核磁T2谱曲线。
4.一种储层气水相渗曲线的测试装置，其特征在于，包括：
离心核磁实验数据获取模块，用于获取岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度；
第一数据处理模块，用于获取所述岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率；
第二数据处理模块，用于根据所述岩心中水相和气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率，确定所述岩心的气水相渗曲线；
所述第一数据处理模块包括：
第一计算子模块，用于通过如下公式计算岩心中水相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
第二计算子模块，用于通过如下公式计算岩心中气相在不同核磁含水饱和度下的相对渗透率：
其中，Krw表示水相的相对渗透率；Krg表示气相的相对渗透率；Sw,k岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；β0,j表示；β8,j表示；βk,j表示；T表示；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述离心核磁实验数据获取模块还用于获取岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线；以及根据所述岩心在不同离心力下的核磁T2谱曲线，通过如下公式计算岩心在不同离心力下的核磁含水饱和度：
其中，
其中，Sw,k表示岩心在第k次离心实验后的核磁含水饱和度；Mk表示第k次离心实验后对岩心进行核磁共振测试得到的核磁信号强度，每次离心实验采用不同的离心力；M0表示对岩心抽空进行饱和地层水后进行核磁共振实验测试得到的核磁信号强度；βk,j表示；w表示；k表示离心实验的次数；N表示核磁T2谱曲线的节点数目；j表示核磁T2谱曲线的节点值。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述离心核磁实验数据获取模块还用于控制离心机对岩心执行在多个预设离心力下的离心实验；以及控制核磁共振仪对离心实验后的岩心执行核磁共振实验，获取岩心在各个预设离心力下的核磁T2谱曲线。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一项所述储层气水相渗曲线的测试方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一项所述储层气水相渗曲线的测试方法的计算机程序。
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