地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法，它包括以下步驟：S1、巖心準(zhǔn)備；S2、流體準(zhǔn)備；S3、平衡氣和平衡地層水單脫測(cè)試；S4、巖心飽和水；S5、連結(jié)流程加溫建壓；S6、平衡水相滲透率Kw測(cè)試；S7、氣驅(qū)水過程相滲測(cè)試；S8、累積產(chǎn)水量W(t)及累積產(chǎn)氣量G(t)的校正，將地面條件下記錄的值轉(zhuǎn)化到地層條件下；S9、計(jì)算各時(shí)刻的水相相對(duì)滲透率Krw和氣相相對(duì)滲透率Krg以及巖樣出口端面含氣飽和度Sge。本發(fā)明的有益效果是：有效模擬了真實(shí)氣藏地層的高溫高壓條件，充分考慮了地層高溫高壓條件巖石和流體的影響，測(cè)定結(jié)果更符合生產(chǎn)實(shí)際，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可利用價(jià)值高，克服了現(xiàn)有測(cè)定方法的不足。
【專利說明】地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣勘探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】中一種地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣水相滲是氣田開發(fā)中的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，目前氣水相滲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)做法是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5345-2007 “巖石中兩相流體相對(duì)滲透率測(cè)定方法”在實(shí)驗(yàn)室溫度條件下應(yīng)用壓縮空氣或氮?dú)夂偷貙铀?注入水)或標(biāo)準(zhǔn)鹽水采用穩(wěn)態(tài)法或非穩(wěn)態(tài)法測(cè)得?，F(xiàn)有測(cè)定方法未考慮地層高溫高壓條件巖石和流體的影響，無法實(shí)現(xiàn)地層條件氣水粘度比和界面張力，這與實(shí)際地層條件下的滲流條件存在較大的差異，不能真實(shí)代表儲(chǔ)層氣水滲流過程。因此有必要建立符合生產(chǎn)實(shí)際的氣水相滲測(cè)試方法。
[0003]中國(guó)專利201310121184.2，公開了一種覆壓加溫下煤巖孔滲電聲應(yīng)力應(yīng)變聯(lián)測(cè)裝置，該裝置設(shè)有一個(gè)恒溫箱，恒溫箱內(nèi)設(shè)有支撐桿、綜合夾持器、推進(jìn)平臺(tái)、墊塊及煤樣，綜合夾持器的上部設(shè)有實(shí)驗(yàn)油管，實(shí)驗(yàn)油管插入煤樣中，實(shí)驗(yàn)油管的上部依次連接著電磁閥e、標(biāo)準(zhǔn)室、壓力表b、電磁閥c、氣壓調(diào)節(jié)器及氣體增壓泵，所述氣體增加泵的進(jìn)口通過導(dǎo)線與氣瓶相連通；實(shí)驗(yàn)油管的上部依次連接著壓力表c、電磁閥d、水壓調(diào)節(jié)器、液體增壓泵及水箱。該裝置可以有效模擬深部復(fù)雜地層條件下高溫高壓的地質(zhì)環(huán)境，在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下得到煤巖樣品的孔隙度、氣水相對(duì)滲透率、應(yīng)力應(yīng)變曲線、電阻率和聲波速度，有效節(jié)約了樣品、增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度和可對(duì)比性，給科研工作帶來極大的便利。但其仍采用傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)法測(cè)試氣水相對(duì)滲透率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可利用價(jià)值、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更符合生產(chǎn)實(shí)際的地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法，它包括以下步驟:
[0007]S1、巖心準(zhǔn)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取回的巖心進(jìn)行抽提、清洗、烘干后測(cè)巖心的長(zhǎng)度L、直徑d、巖心孔隙度小、滲透率1(;
[0008]S2、流體準(zhǔn)備:根據(jù)實(shí)際氣藏的地層水樣分析數(shù)據(jù)配制地層水；選取實(shí)際氣藏的天然氣樣品；在常溫下將水樣中間容器和氣樣中間容器分別裝滿配制的地層水和地層壓力下的高壓天然氣，將氣水平衡器裝入50%體積地層水、并注入50%天然氣到地層壓力下，進(jìn)行搖動(dòng)攪拌4?6小時(shí)，保持在常溫下有過量氣溶解在水中；
[0009]S3、平衡氣和平衡地層水單脫測(cè)試，測(cè)定平衡氣的體積系數(shù)Bg和平衡地層水的體積系數(shù)Bw和氣水比GWRw;
[0010]S4、巖心飽和水；
[0011]S5、連結(jié)流程加溫建壓，其包括以下子步驟:[0012]S51、將飽和好的巖心裝入夾持器，保持圍壓比巖心入口壓力高，再加溫到地層設(shè)定溫度;
[0013]S52、打開控制閥A、三通閥A、三通閥C、控制閥D、控制閥E、控制閥F、控制閥G，用地層水將巖心驅(qū)替系統(tǒng)逐步建立到地層壓力，所述打開三通閥A為接通三通閥C和控制閥A，打開三通閥C為接通三通閥A與控制閥D ；
[0014]S53、打開控制閥A、三通閥A，關(guān)閉控制閥B、三通閥B、打開控制閥C、三通閥C、控制閥D、控制閥E、控制閥F、控制閥G，用高壓水從上部注入，下部出平衡水將巖心驅(qū)替中的水進(jìn)行置換，所述打開三通閥A為連通控制閥A和氣水平衡器上端部，關(guān)閉三通閥B為斷開控制閥B與氣水平衡器上端部，打開三通閥C為連通控制閥C和控制閥D ；
[0015]S6、平衡水相滲透率&測(cè)試，
[0016]在地層壓力溫度下繼續(xù)進(jìn)行恒壓平衡水置換地層水驅(qū)，定時(shí)測(cè)定出口水速度，待巖心進(jìn)出口的壓差Λρ (MPa)、出口流量％ (cm3/s)和氣水比達(dá)到GWRw穩(wěn)定后，測(cè)定水相滲透率Kw，以此作為水氣相對(duì)滲透率的基礎(chǔ)；
[0017]Kr =
r 10/ΙΔρ
[0018]式中:
[0019]Kw——水測(cè)巖樣滲透率，mD ；
[0020]μ w——地層水粘度，mPa.s ；
[0021]L——巖樣長(zhǎng)度，cm;
1
[0022]A-巖樣橫截面積，cm2, A = — m1~ ；
I
[0023]d——巖樣直徑，cm ；
[0024]S7、氣驅(qū)水過程相滲測(cè)試，其包括以下子步驟:
[0025]S71、關(guān)閉控制閥A，控制閥D ;打開三通閥A、控制閥B、三通閥B、控制閥C、三通閥
C、控制閥E、控制閥F、控制閥G ;所述打開三通閥A為接通氣水平衡器上端和三通閥C，打開三通閥B為接通控制閥B和控制閥C，打開三通閥C為接通三通閥A與控制閥D ；
[0026]S72、設(shè)定好預(yù)定恒速或恒壓，啟動(dòng)注入泵，同時(shí)打開控制閥D，開始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，出口通過分離器進(jìn)行氣水分離，實(shí)驗(yàn)過程保持分離器淹沒在冰水冷凝浴中，驅(qū)替直至不出水為止，記錄各個(gè)時(shí)刻的巖心兩端的進(jìn)出口壓力Ρια)、ρ2α)或壓差ΛΡα)，累積產(chǎn)出的水fiw(t)和氣量 G(t)；
[0027]S73、氣驅(qū)水至束縛水狀態(tài)，測(cè)定束縛水狀態(tài)下氣相有效滲透率后結(jié)束實(shí)驗(yàn)；
[0028]S8、累積產(chǎn)水量W(t)及累積產(chǎn)氣量G(t)的校正，
[0029]將地面條件下記錄的值轉(zhuǎn)化到地層條件下，
[0030]Ψ (t)=W(t)Bw，G, (t)=G(t)-ff(t).GWRwBg,
[0031]其中:W ‘ (t)為校正后的累積產(chǎn)水量，cm3 ；G ‘ (t)為校正后的累積產(chǎn)氣量，cm3 ；
[0032]S9、計(jì)算各時(shí)刻的水相相對(duì)滲透率K?和氣相相對(duì)滲`透率以及巖樣出口端面含氣飽和度Sge，
[0033]=
【權(quán)利要求】
1.地層高溫高壓氣水相滲曲線測(cè)定方法，其特征在于:它包括以下步驟:`51、巖心準(zhǔn)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取回的巖心進(jìn)行抽提、清洗、烘干后測(cè)巖心的長(zhǎng)度L、直徑d、巖心孔隙度Φ、滲透率K ;`52、流體準(zhǔn)備:根據(jù)實(shí)際氣藏的地層水樣分析數(shù)據(jù)配制地層水；選取實(shí)際氣藏的天然氣樣品；在常溫下將水樣中間容器(3)和氣樣中間容器(2)分別裝滿配制的地層水和地層壓力下的高壓天然氣，將氣水平衡器(4)裝入50%體積地層水、并注入50%天然氣到地層壓力下，進(jìn)行搖動(dòng)攪拌4~6小時(shí)，保持在常溫下有過量氣溶解在水中；`53、平衡氣和平衡地層水單脫測(cè)試，測(cè)定平衡氣的體積系數(shù)Bg和平衡地層水的體積系數(shù)4和氣水比GWRw;`54、巖心飽和水；`55、連結(jié)流程加溫建壓，其包括以下子步驟:`551、將飽和好的巖心裝入夾持器，保持圍壓比巖心入口壓力高，再加溫到地層設(shè)定溫度；`552、打開控制閥A(19)、三通閥A (16)、三通閥C (18)、控制閥D (22)、控制閥E (23)、控制閥F (24)、控制閥G (25)，用地層水將巖心驅(qū)替系統(tǒng)逐步建立到地層壓力，所述打開三通閥A (16)為接通三通閥C (18)和控制閥A (19)，打開三通閥C (18)為接通三通閥A(16)與控制閥D (22)；`553、打開控制閥A(19)、三通閥A (16)，關(guān)閉控制閥B (20)、三通閥B (17)、打開控制閥C (21)、三通閥C (18)、控制閥D (22)、控制閥E (23)、控制閥F (24)、控制閥G (25)，用高壓水從上部注入，下部出平衡水將巖心驅(qū)替中的水進(jìn)行置換，所述打開三通閥A (16)為連通控制閥A (19)和氣水平衡器(4)上端部，關(guān)閉三通閥B (17)為斷開控制閥B (20)與氣水平衡器(4)上端部，打開三通閥C (18)為連通控制閥C (21)和控制閥D (22)；`56、平衡水相滲透率Kw測(cè)試，在地層壓力溫度下繼續(xù)進(jìn)行恒壓平衡水置換地層水驅(qū)，定時(shí)測(cè)定出口水速度，待巖心進(jìn)出口的壓差Λρ (MPa)、出口流量％ (cm3/s)和氣水比達(dá)到GWRw穩(wěn)定后，測(cè)定水相滲透率Kw，以此作為水氣相對(duì)滲透率的基礎(chǔ)；
【文檔編號(hào)】G01N15/08GK103645126SQ201310639669
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】郭平, 方建龍, 杜建芬, 汪周華, 羅玉瓊, 趙春蘭, 董超, 熊燏銘, 鄭鑫平, 何佳林, 涂漢敏, 李洋 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)