申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院

申请日：2017-07-07

公开（公告）日：2021-04-09

公开（公告）号：CN109211748B

主分类号：G01N15/08(20060101)

分类号：G01N15/08(20060101);G01N24/08(20060101);E21B43/20(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.09#授权;2019.02.12#实质审查的生效;2019.01.15#公开

摘要：本发明涉及一种致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，涉及油气藏开发技术领域，用于为处于较低的有效驱动压差范围内的井间致密储层提供的动用性提供有力的支撑。通过本发明的方法，能够获得了驱动压差为0.3Mpa‑4.8Mpa的范围内致密砂岩孔隙油相动用率变化规律，即可获知在有效驱动压差范围内，不同的驱替压差下不同孔隙空间原油动用率变化特征，可为致密砂岩储层质量差异表征及储层分类评价提供有力支撑。

主权项：1.一种致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：分别开展高压压汞实验和恒速压汞实验，获得致密砂岩岩心全尺度孔喉半径分布特征；S20：根据全尺度孔喉半径分布特征，获得全尺度孔隙空间可动流体饱和度分布特征；S30：根据可动流体饱和度分布特征，获得驱动压差为0.3Mpa-1.2Mpa范围内的分孔喉区间含油饱和度变化规律；S40：根据分孔喉区间含油饱和度变化规律，获得驱动压差为0.3Mpa-1.2Mpa的范围内致密砂岩孔隙油相动用率；其中，步骤S10包括以下子步骤：S11：开展高压压汞实验，获得喉道半径大于2nm的喉道对应的孔喉体积分布特征；S12：开展恒速压汞实验，获得喉道半径大于100nm的孔隙和喉道半径分布特征；S13：对步骤S11和S12中的数据，以累计进汞饱和度相近的压力为拼接点进行合并，获得全尺度孔喉半径分布特征；步骤S20包括以下子步骤：S21：分别开展离心实验和核磁共振实验，获得不同离心力下致密砂岩岩心的可动流体饱和度变化规律；S21：以全尺度孔喉半径分布为基础，获得不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征；步骤S30包括以下子步骤：S31：分别开展岩心驱替实验和核磁共振实验，获得不同驱动压差下致密砂岩岩心水驱含油饱和度变化规律；S32：结合不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征，获得不同驱动压差下分孔喉区间含油饱和度变化规律。

全文数据：致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法技术领域本发明涉及油气藏开发技术领域，特别地涉及一种致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法。背景技术致密砂岩油储量主要集中在致密孔隙中，但致密储层孔喉微细，渗流阻力大，开发动用难度大。制约致密油有效开发的关键是致密储层流体流动性认识不清，即不同孔喉结构特征致密储层，在不同驱替压差下的孔隙油相动用率变化规律尚未开展研究，致密砂岩储层分类及有效开发方式制定缺乏理论依据。前期针对特低渗、超低渗油藏开展过大量的储层岩石特征、流体可动用性及其渗流特征、渗流机理等方面的实验研究工作，为特低渗、超低渗油藏合理有效开发提供了较好的技术支撑，建立了核磁共振、高速离心、恒速压汞、微流量驱替等比较成熟、完善的实验研究方法。但该技术在研究致密储层原油流动性方面还存在以下的缺陷：由于致密储层原油流速低、流动性差，目前室内核磁共振实验评价储层原油动用性，一般设定的驱动压差偏大依据来自低渗透油藏和中高渗油藏实验经验，因此不适用于高渗流阻力、低有效驱动压差致密孔隙储层动用性评价分析。这种以较大驱动压差实现缩短测试时间，进而换取动用孔隙空间的模拟方法，只能为近井地带压降漏斗内的致密储层动用性评价提供借鉴，而井间致密储层多处于较低的有效驱动压差范围，难以参考该数据分析其动用性，储层分类及储量分级评价缺乏可靠的参数依据。发明内容本发明提供一种不同采集参数致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，用于为处于较低的有效驱动压差范围内的井间致密储层提供的动用性提供有力的支撑。本发明提供一种不同采集参数致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，包括以下步骤：S10：分别开展高压压汞实验和恒速压汞实验，获得致密砂岩岩心全尺度孔喉半径分布特征；S20：根据全尺度孔喉半径分布特征，获得全尺度孔隙空间可动流体饱和度分布特征；S30：根据可动流体饱和度分布特征，获得驱动压差为0.3Mpa-4.8Mpa范围内的分孔喉区间含油饱和度变化规律；S40：根据分孔喉区间含油饱和度变化规律，获得驱动压差为0.3Mpa-4.8Mpa的范围内致密砂岩孔隙油相动用率。在一个实施方式中，所述驱动压差为0.3Mpa、0.6Mpa、1.2Mpa、2.4Mpa和4.8Mpa。在一个实施方式中，步骤S30包括以下子步骤：S31：分别开展岩心驱替实验和核磁共振实验，获得不同驱动压差下致密砂岩岩心水驱含油饱和度变化规律；S32：结合不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征，获得不同驱动压差下分孔喉区间含油饱和度变化规律。在一个实施方式中，所述可动流体饱和度包括区间可动流体饱和度以及累积可动流体饱和度。在一个实施方式中，步骤S10包括以下子步骤：S11：开展高压压汞实验，获得喉道半径大于2nm的喉道对应的孔喉体积分布特征；S12：开展恒速压汞实验，获得喉道半径大于100nm的孔隙和喉道半径分布特征；S13：对步骤S11和S12中的数据，以累计进汞饱和度相近的压力为拼接点进行合并，获得全尺度孔喉半径分布特征。在一个实施方式中，步骤S11中，高压压汞实验的最高进汞压力为350MPa。在一个实施方式中，步骤S11中还包括消除表皮效应的步骤。在一个实施方式中，步骤S12中，恒速压汞实验的最高进汞压力为7MPa。在一个实施方式中，步骤S20包括以下子步骤：S21：分别开展离心实验和核磁共振实验，获得不同离心力下致密砂岩岩心的可动流体饱和度变化规律；S21：以全尺度孔喉半径分布为基础，获得不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征。在一个实施方式中，所述离心实验所采用的压力变化区间为20psi-400psi。与现有技术相比，本发明的优点在于：1获得了驱动压差为0.3Mpa-4.8Mpa的范围内致密砂岩孔隙油相动用率变化规律，即可获知在有效驱动压差范围内，不同的驱替压差下不同孔隙空间原油动用率变化特征，可为致密砂岩储层质量差异表征及储层分类评价提供有力支撑。2构建了全尺度孔隙-喉道结构特征分布，并在此基础上，建立了致密砂岩储层孔喉结构与驱替压差以及孔隙油相动用率三者之间的关系，为致密砂岩储层中致密油可动孔喉区间原油动用条件及动用程度提供了可靠的依据。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。图1是本发明的实施例中的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法的流程图；图2-1是本发明的实施例中致密砂岩岩心高压压汞实验获得的孔喉结构特征柱状图；图2-2是本发明的实施例中致密砂岩岩心高压压汞实验获得的孔喉结构特征曲线图；图3-1是本发明的实施例中致密砂岩岩心恒速压汞实验获得的孔隙分布特征柱状图；图3-2是本发明的实施例中致密砂岩岩心恒速压汞实验获得的喉道分布特征柱状图；图4是本发明的实施例中致密砂岩储层岩心全孔喉半径分布特征图；图5是本发明的实施例中不同离心力下岩心含水饱和度变化图；图6是本发明的实施例中致密砂岩岩心不同孔喉区间控制的可动流体饱和度柱状图；图7是本发明的实施例中不同驱替压差下水驱含油饱和度变化规律曲线图；图8是本发明的实施例中致密砂岩岩心不同驱动压差下分孔喉区间含油饱和度柱状图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明提供一种不同采集参数致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，该方法是以建立致密砂岩岩心全尺度孔喉半径分布特征为基础，并建立致密砂岩储层孔喉结构与驱替压差以及孔隙油相动用率三者之间的关系，可为致密砂岩储层中致密油可动孔喉区间原油动用条件及动用程度提供可靠的依据。下面以红河油田长8储层为例，对本发明的方法进行具体的说明。第一步：分别开展高压压汞实验和恒速压汞实验，获得致密砂岩岩心全尺度孔喉半径分布特征。其中，致密砂岩是指孔隙度为7％-12％、空气渗透率小于1.0×10-3μm，且平均孔喉半径多小于0.5μm的砂岩。一般地，被骨架颗粒包围着并对流体储存起较大作用的相对膨大部分称为孔隙，另一些在扩大孔隙容积中所起作用不大但在沟通孔隙形成通道中却起着关键作用的相对狭窄部分则称为孔隙喉道。一般地，孔隙喉道大小常以能通过其的最大球体的直径来衡量，用半径表示，即孔隙喉道半径简称孔喉半径，单位为μm。具体地，获得致密砂岩岩心全尺度孔喉半径分布特征包括以下子步骤：首先，开展高压压汞实验，获得喉道半径大于2nm的喉道对应的孔喉体积分布特征。其中，高压压汞实验的最高进汞压力为350MPa，在消除表皮效应后，可获得喉道半径大于2nm且小于1μm1000nm的致密砂岩岩心孔喉半径分布柱状图和曲线图，如图2-1和图2-2所示。图2-1中，横坐标为孔喉半径，单位为μm；纵坐标为汞饱和度频数；图2-2中，横坐标为孔喉半径，单位为μm；纵坐标为渗透率贡献值累计。其次，开展恒速压汞实验，获得喉道半径大于100nm的孔隙和喉道半径分布特征。其中，恒速压汞实验的最高进汞压力为7MPa。由于高压压汞实验针对的孔喉半径小于1μm，因此对于更大的孔喉半径的表征需要用恒速压汞试验获得。如图3-1和图3-2所述，图3-1和图3-2中，横坐标均为孔隙直径，单位为μm，纵坐标均为面积占比。最后，对上述图2-1和图2-2中的数据，进行数据转换，获得以孔喉半径为横坐标、以孔隙体积百分数为纵坐标的数据分布图孔喉半径的分布为0.002μm-1μm；类似地，对上述图3-1和图3-2中的数据进行数据转换，获得以孔喉半径为横坐标、以孔隙体积百分数为纵坐标的数据分布图孔喉半径的分布为0.12μm-100μm，以累计进汞饱和度相近的压力为拼接点，对处理后的数据分布图进行合并，即可获得全尺度孔喉半径分布特征。如图4所示，横坐标为孔喉半径，单位为μm，图4显示了孔喉半径为0.002μm-100μm之间的孔隙所占的体积百分数。具体的拼接方法如下：将恒速压汞实验以及高压压汞实验得到的孔喉半径由大到小排列，选择恒速压汞实验数据中累计孔隙体积百分数与高压压汞实验数据中累计孔隙体积百分数接近的孔喉半径作为拼接点，大孔喉部分以恒速压汞实验数据为准，小孔喉部分以高压压汞实验数据为准；则可获得上述的全尺度孔喉半径分布特征。第二步：根据全尺度孔喉半径分布特征，获得全尺度孔隙空间可动流体饱和度分布特征。首先，分别开展离心实验和核磁共振实验，获得不同离心力下致密砂岩岩心的可动流体饱和度变化规律。具体的离心实验和核磁共振实验均可采用现有技术中的设备与方法，在此不再赘述。其中，离心实验所采用的压力变化区间为20psi-400psi。如图5所示，开展离心实验所采用的压力分别为20psi、40psi、200psi和400psi，可获得相应的离心力下致密砂岩岩心的含水饱和度变化特征。其次，以上述第一步中获得的全尺度孔喉半径分布为基础图4所示，结合图5所示的岩心含水饱和度变化特征，可获得不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征，如图6所示。其中，可动流体饱和度指致密砂岩岩心孔隙中的致密油所占的体积百分数，表征了孔隙空间为某种流体所占据的程度。具体来说，可动流体饱和度包括区间可动流体饱和度以及累积可动流体饱和度。如图6中，两种不同的剖面线分别表示区间可动流体饱和度以及累积可动流体饱和度的分布特征。其中，区间可动流体饱和度是每一个孔喉区间内可动流体所占的体积百分数；累计可动流体饱和度是孔喉半径分布区间由低到高累计的可动流体体积百分数。第三步：根据可动流体饱和度分布特征，获得驱动压差为0.3Mpa-4.8Mpa范围内的分孔喉区间含油饱和度变化规律。具体地，首先分别开展岩心驱替实验和核磁共振实验，获得不同驱动压差下致密砂岩岩心水驱含油饱和度变化规律。如图7所示，驱替压差为0.3Mpa、0.6Mpa、1.2Mpa、2.4Mpa以及4.8Mpa时，模拟致密油低速渗流的过程。图7显示了驱替压差由低到高变化时，核磁共振T2谱所反映出的每一压差下驱替稳定后各孔喉区间内含油饱和度变化情况。其次，结合上述不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征图6所示，即可获得分孔喉区间含油饱和度变化规律，如图8所示。图8显示了驱替压差为0.3Mpa、0.6Mpa、1.2Mpa、2.4Mpa以及4.8Mpa时，孔喉半径的3个区间内含油饱和度的变化规律。如图8所示，在获得了图7所示不同驱动压差下致密砂岩岩心水驱含油饱和度变化规律的基础上，再结合图6所示的各孔喉区间原始含油饱和度认识，即可计算得到不同驱替压差下每一孔喉区间内含油饱和度，即可得到油藏实际开发中能建立的驱替压差下水驱可动油量，结合油藏实际地质储量即可计算获得水驱可采储量。第四步：根据分孔喉区间含油饱和度变化规律，获得不同压力变化区间内，致密砂岩孔隙油相动用率。以红河长8II类储层岩心为例，对其水驱可采储量评价进行说明。以II类储层为例，大于500nm的孔隙是水驱动用的主体，随着驱替压差增大，小于500nm的孔隙区间含油饱和度略有下降，但对水驱可采储量贡献较小。经过计算可知，0.3MPa驱替压差下，水驱采出程度为45％，剩余油饱和度为36.8％，剩余油主要集中在孔喉半径小于500nm的微孔隙中。上述分析方法可为红河长8储层质量差异表征及储层分类评价提供有力的支撑，也为制定分类储量有效开发的对策提供依据。虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

权利要求：1.一种致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：分别开展高压压汞实验和恒速压汞实验，获得致密砂岩岩心全尺度孔喉半径分布特征；S20：根据全尺度孔喉半径分布特征，获得全尺度孔隙空间可动流体饱和度分布特征；S30：根据可动流体饱和度分布特征，获得驱动压差为0.3Mpa-4.8Mpa范围内的分孔喉区间含油饱和度变化规律；S40：根据分孔喉区间含油饱和度变化规律，获得驱动压差为0.3Mpa-4.8Mpa的范围内致密砂岩孔隙油相动用率。2.根据权利要求1所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，所述驱动压差为0.3Mpa、0.6Mpa、1.2Mpa、2.4Mpa和4.8Mpa。3.根据权利要求1或2所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，步骤S30包括以下子步骤：S31：分别开展岩心驱替实验和核磁共振实验，获得不同驱动压差下致密砂岩岩心水驱含油饱和度变化规律；S32：结合不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征，获得不同驱动压差下分孔喉区间含油饱和度变化规律。4.根据权利要求1或2所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，所述可动流体饱和度包括区间可动流体饱和度以及累积可动流体饱和度。5.根据权利要求1或2所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，步骤S10包括以下子步骤：S11：开展高压压汞实验，获得喉道半径大于2nm的喉道对应的孔喉体积分布特征；S12：开展恒速压汞实验，获得喉道半径大于100nm的孔隙和喉道半径分布特征；S13：对步骤S11和S12中的数据，以累计进汞饱和度相近的压力为拼接点进行合并，获得全尺度孔喉半径分布特征。6.根据权利要求5所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，步骤S11中，高压压汞实验的最高进汞压力为350MPa。7.根据权利要求6所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，步骤S11中还包括消除表皮效应的步骤。8.根据权利要求5所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，步骤S12中，恒速压汞实验的最高进汞压力为7MPa。9.根据权利要求1或2所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，步骤S20包括以下子步骤：S21：分别开展离心实验和核磁共振实验，获得不同离心力下致密砂岩岩心的可动流体饱和度变化规律；S21：以全尺度孔喉半径分布为基础，获得不同的喉道区间可动流体饱和度分布特征。10.根据权利要求9所述的致密砂岩储层孔隙油相动用率分析方法，其特征在于，所述离心实验所采用的压力变化区间为20psi-400psi。

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