本發(fā)明涉及油氣藏精細(xì)描述技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種深層高壓低滲砂巖油藏儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征的表征方法。

技術(shù)背景

深層高壓低滲砂巖油藏屬于低滲透油藏范疇，但其又有別于常規(guī)低滲透油藏。油藏開發(fā)中地層壓力的大幅度變化導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)及物性發(fā)生變化，近而影響油田開發(fā)效果。認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層微觀孔喉特征是開發(fā)好該類油藏的關(guān)鍵。目前，壓汞技術(shù)仍是獲取儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征的重要途徑。近幾年，恒速壓汞技術(shù)在儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究中得到了大量應(yīng)用。恒速壓汞的進(jìn)汞速度為10^-6mL/s，接近準(zhǔn)靜態(tài)過程，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)孔隙與喉道的測(cè)量。應(yīng)用高壓壓汞測(cè)試技術(shù)對(duì)深層高壓低滲透砂巖儲(chǔ)層巖心樣品進(jìn)行分析測(cè)試，在儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)研究的基礎(chǔ)上，定義退汞飽和度參數(shù)(S_E)，提出以退汞效率(E_W)與退汞飽和度(S_E)的乘積作為儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)分類評(píng)價(jià)的參數(shù)指標(biāo)，即儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)參數(shù)(E)，從微觀角度對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類評(píng)價(jià)。

現(xiàn)有研究主要是單一運(yùn)用恒速壓汞和高壓壓汞測(cè)試，存在的主要問題是：恒速壓汞的最高進(jìn)汞壓力較低，故恒速壓汞測(cè)試所得到的最小喉道半徑較大。高壓壓汞通過進(jìn)汞壓力、進(jìn)汞壓力對(duì)應(yīng)的喉道半徑及某一級(jí)別喉道所控制的孔喉體積分布(不能直接測(cè)量喉道數(shù)量，也無法準(zhǔn)確區(qū)分孔隙與喉道)研究微觀孔隙結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供定量評(píng)價(jià)深層高壓低滲砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征的方法，通過實(shí)驗(yàn)得到了較精確的孔喉特征參數(shù)，克服了分別運(yùn)用兩種壓汞法分析的缺點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

定量評(píng)價(jià)深層高壓低滲砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征的方法，包括下述步驟：

步驟一、鉆取直徑為2.5cm的標(biāo)準(zhǔn)柱塞巖樣，洗油后烘干；

步驟二、用氣測(cè)方法測(cè)量洗油烘干后的標(biāo)準(zhǔn)巖心的孔隙度和滲透率；

步驟三、從柱塞巖樣上截取小塊巖樣抽真空，然后浸泡在汞液中；

步驟四、以0.00005mL/min的恒定速度向巖心注汞，進(jìn)汞過程中壓力周期性地降落、回升，當(dāng)壓力達(dá)到恒速壓汞儀所能承受的最高壓力900psi時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束；

步驟五、進(jìn)汞同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及自動(dòng)化數(shù)據(jù)的采集和輸出，以備后續(xù)處理；所述的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及自動(dòng)化數(shù)據(jù)的采集和輸出，數(shù)據(jù)包括：運(yùn)用恒速壓汞測(cè)試分析得到的孔、喉半徑分布，有效孔、喉體積與物性的正相關(guān)關(guān)系和孔喉半徑比，孔喉半徑比由恒速壓汞的孔隙半徑數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的喉道半徑數(shù)據(jù)計(jì)算求得；

步驟六、取相同層段直徑為2.5cm的標(biāo)準(zhǔn)柱塞巖樣，裝巖心、抽真空進(jìn)行高壓壓汞實(shí)驗(yàn)：將巖樣放入巖心室，關(guān)巖心室閥，開抽空閥，關(guān)真空泵放空閥；開真空泵抽空15～20分鐘；

步驟七、充汞：開巖心室閥，開補(bǔ)汞閥，調(diào)整汞杯高度，使汞杯液面至抽空閥的距離H與當(dāng)前大氣壓力下的汞柱高度(約760mm)相符；開隔離閥，重新調(diào)整汞杯高度，此時(shí)壓差傳感器輸出值為28.00-35.00cm之間；關(guān)抽空閥，關(guān)真空泵，打開真空泵放空閥，關(guān)閉補(bǔ)汞閥；

步驟八、關(guān)高壓計(jì)量泵進(jìn)液閥，調(diào)整計(jì)量泵，使最小量程壓力表為零；設(shè)定壓力逐級(jí)進(jìn)泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測(cè)量管中汞柱高度，直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)最高設(shè)定壓力；按設(shè)定壓力逐級(jí)退泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測(cè)量管中汞柱高度，直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)最低設(shè)定壓力；根據(jù)高壓壓汞數(shù)據(jù)表可得到退汞效率E_W、最大進(jìn)汞飽和度、最小非飽和孔喉體積百分?jǐn)?shù)，退汞飽和度S_E，＝最大進(jìn)汞飽和度—最小非飽和孔喉體積百分?jǐn)?shù)；最后以退汞效率(E_W)與退汞飽和度(S_E)的乘積作為儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)分類評(píng)價(jià)的參數(shù)指標(biāo)，即儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)參數(shù)E，E＝E_W×S_E，根據(jù)E的分布，判斷微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。

本發(fā)明提出以退汞效率(E_W)與退汞飽和度(S_E)的乘積作為儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)分類評(píng)價(jià)的參數(shù)指標(biāo)，即儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)參數(shù)(E)，從微觀角度對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類評(píng)價(jià)。認(rèn)為S_E、E_W對(duì)E的影響是等權(quán)重的，當(dāng)兩者達(dá)到最佳匹配時(shí)才認(rèn)為是最佳的深層高壓低滲儲(chǔ)層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

綜合運(yùn)用兩種恒速壓汞，可將儲(chǔ)層巖石孔隙與喉道區(qū)分開，分別得出孔隙與喉道的發(fā)育狀況。同時(shí)解決了恒速壓汞的最高進(jìn)汞壓力較低而無法測(cè)試出微小孔喉的問題，得到較精確的最小喉道半徑。

本發(fā)明利用了兩種壓汞方法對(duì)比評(píng)價(jià)同一區(qū)塊的深層高壓低滲透砂巖油藏儲(chǔ)層微觀孔喉特征，彌補(bǔ)了單一運(yùn)用一種壓汞技術(shù)的缺點(diǎn)，對(duì)指導(dǎo)深層高壓低滲透砂巖油藏的精細(xì)描述具有重要的參考價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程框圖。

圖2為恒速壓汞孔、喉半徑分布圖，圖2(a)喉道半徑分布圖；圖2(b)孔隙半徑分布圖。

圖3為恒速壓汞單位體積巖樣有效孔、喉體積與物性的相關(guān)關(guān)系圖，其中圖3(a)為有效喉道體積與孔隙度關(guān)系圖，圖3(b)有效喉道體積與滲透率關(guān)系圖，圖3(c)有效孔隙體積與孔隙度關(guān)系圖，圖3(d)有效孔隙體積與滲透率關(guān)系圖。

圖4為恒速壓汞有效孔喉半徑比分布。

圖5為儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)參數(shù)(E)的分布圖。

圖6為綜合評(píng)價(jià)參數(shù)(E)與物性參數(shù)的相關(guān)關(guān)系圖。其中圖6(a)是綜合評(píng)價(jià)參數(shù)(E)與滲透率的關(guān)系,圖6(b)是綜合評(píng)價(jià)參數(shù)(E)與孔隙度的關(guān)系。

具體實(shí)施方式

下面選取某油田樣品結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)敘述。

本發(fā)明定量評(píng)價(jià)深層高壓低滲砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征的方法，見圖1所示，包括下述步驟：

步驟一、鉆取直徑為2.5cm的標(biāo)準(zhǔn)柱塞巖樣，洗油后烘干。

步驟二、用氣測(cè)方法測(cè)量洗油烘干后的標(biāo)準(zhǔn)巖心的孔隙度和滲透率。

步驟三、從柱塞巖樣上截取小塊巖樣抽真空，然后浸泡在汞液中。

步驟四、以0.00005mL/min的恒定速度向巖心注汞，進(jìn)汞過程中壓力周期性地降落、回升，當(dāng)壓力達(dá)到恒速壓汞儀所能承受的最高壓力900psi時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

步驟五、進(jìn)汞同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及自動(dòng)化數(shù)據(jù)的采集和輸出，以備后續(xù)處理；所述的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及自動(dòng)化數(shù)據(jù)的采集和輸出，數(shù)據(jù)包括：運(yùn)用恒速壓汞測(cè)試分析得到的孔、喉半徑分布，有效孔、喉體積與物性的正相關(guān)關(guān)系和孔喉半徑比，孔喉半徑比由恒速壓汞的孔隙半徑數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的喉道半徑數(shù)據(jù)計(jì)算求得。

運(yùn)用恒速壓汞測(cè)試分析得到的孔、喉半徑分布，有效孔、喉體積與物性的相關(guān)關(guān)系和孔喉半徑比參照?qǐng)D2、圖3、圖4和表1，表1恒速壓汞孔喉特征參數(shù)。

表1

步驟六、取相同層段直徑為2.5cm的標(biāo)準(zhǔn)柱塞巖樣，裝巖心、抽真空進(jìn)行高壓壓汞實(shí)驗(yàn)：將巖樣放入巖心室，關(guān)巖心室閥，開抽空閥，關(guān)真空泵放空閥；開真空泵抽空15～20分鐘。

步驟七、充汞：開巖心室閥，開補(bǔ)汞閥，調(diào)整汞杯高度，使汞杯液面至抽空閥的距離H與當(dāng)前大氣壓力下的汞柱高度(約760mm)相符；開隔離閥，重新調(diào)整汞杯高度，此時(shí)壓差傳感器輸出值為28.00-35.00cm之間；關(guān)抽空閥，關(guān)真空泵，打開真空泵放空閥，關(guān)閉補(bǔ)汞閥。

步驟八、關(guān)高壓計(jì)量泵進(jìn)液閥，調(diào)整計(jì)量泵，使最小量程壓力表為零；設(shè)定壓力逐級(jí)進(jìn)泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測(cè)量管中汞柱高度，直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)最高設(shè)定壓力；按設(shè)定壓力逐級(jí)退泵，穩(wěn)定后記錄壓力及汞體積測(cè)量管中汞柱高度，直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)最低設(shè)定壓力。根據(jù)高壓壓汞數(shù)據(jù)表可得到退汞效率E_W、最大進(jìn)汞飽和度、最小非飽和孔喉體積百分?jǐn)?shù)，退汞飽和度S_E，＝最大進(jìn)汞飽和度-最小非飽和孔喉體積百分?jǐn)?shù)；最后以退汞效率(E_W)與退汞飽和度(S_E)的乘積作為儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)分類評(píng)價(jià)的參數(shù)指標(biāo)，即儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)參數(shù)E，E＝E_W×S_E，根據(jù)E的分布，判斷微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。

參照?qǐng)D5、圖6和表2、表3，表2是孔喉特征參數(shù)與退汞飽和度、退汞效率的關(guān)系式。表3是儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)分類結(jié)果。

表2

表3

實(shí)驗(yàn)方法的原理說明：

高壓壓汞法是在一定的壓力下記錄進(jìn)汞量測(cè)定巖石的孔隙結(jié)構(gòu)的方法，進(jìn)汞過程可以看成是從一個(gè)靜止的狀態(tài)到另外一個(gè)靜止的狀態(tài)過程，在兩個(gè)壓力差的作用下，就會(huì)有一定量體積汞被注入進(jìn)被檢測(cè)的巖石孔隙中，根據(jù)壓力的漲落變化和相對(duì)應(yīng)進(jìn)入巖石汞體積的漲落變化情況，就可以測(cè)得巖石的孔隙大小和分布曲線，繪制出巖石的進(jìn)入-退出毛管壓力曲線，經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算就可以得出該樣品的其它孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)。

恒速壓汞測(cè)試是通過ASPE-730型恒速壓汞儀完成。ASPE-730在準(zhǔn)靜態(tài)進(jìn)汞條件下根據(jù)進(jìn)汞端彎液面經(jīng)過不同微觀孔、喉形狀時(shí)發(fā)生的壓力自然漲落確定孔隙、喉道組合特征(微觀孔隙結(jié)構(gòu))。高壓壓汞通過進(jìn)汞壓力、進(jìn)汞壓力對(duì)應(yīng)的喉道半徑及某一級(jí)別喉道所控制的孔喉體積分布(不能直接測(cè)量喉道數(shù)量，也無法準(zhǔn)確區(qū)分孔隙與喉道)研究微觀孔隙結(jié)構(gòu)。恒速壓汞通過檢測(cè)汞注入過程中進(jìn)汞壓力的漲落，將儲(chǔ)層巖石孔隙與喉道區(qū)分開，分別得出孔隙與喉道的發(fā)育狀況。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。