一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法，包括如下步驟：一、數(shù)據(jù)優(yōu)選：（a）準(zhǔn)備致密油巖樣；（b）采用高壓壓汞儀Pore Master對巖樣進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)；（c）采用自動(dòng)等溫吸附儀，在溫度為77.35K，相對壓力0.01?1MPa之間進(jìn)行低溫氮?dú)鈱?shí)驗(yàn)；（d）根據(jù)吸附法孔喉分布頻率累積分布頻率圖，并在累積分布頻率圖上進(jìn)行插值；（e）在25nm處將壓汞法孔喉分布頻率和轉(zhuǎn)換后的吸附法孔喉分布頻率連接；二、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。該表征方法步驟簡單，通過該方法可以分析不同儲(chǔ)層孔喉分布規(guī)律，跨越多個(gè)數(shù)量級對儲(chǔ)層不同尺度空間微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行更準(zhǔn)確深入的評價(jià)。
【專利說明】一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于致密油勘測領(lǐng)域，具體涉及一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法。
【背景技術(shù)】
[0003]受北美致密油成功勘探與開發(fā)的影響，全球致密油迅猛發(fā)展，中國、俄羅斯、等10余國積極展開相關(guān)研究。中國致密油分布廣泛，技術(shù)可采資源量達(dá)20 X 18?25 X 108t，其有效開發(fā)對中國能源發(fā)展至關(guān)重要。大慶、長慶、四川和大港是中國非常典型的四大致密油產(chǎn)區(qū)。致密油的顯著特征之一為儲(chǔ)層極其致密，廣泛發(fā)育微米-納米級孔喉，且以納米級孔喉為主。因此，精細(xì)表征致密儲(chǔ)層微納尺度孔喉系統(tǒng)是有效開發(fā)這一石油工業(yè)“黑金”的首要前提。由于致密儲(chǔ)層孔喉跨越多個(gè)數(shù)量級，半徑低至Inm左右，當(dāng)前研究除了借助傳統(tǒng)孔喉測試技術(shù)外，還引入了諸如高壓壓汞、氣體吸附、FIB-SEM、納米CT等精度及分辨率更高的技術(shù)。
[0004]高壓壓汞技術(shù)屬于常規(guī)壓汞技術(shù)的推廣，在常規(guī)壓汞技術(shù)的基礎(chǔ)上將進(jìn)汞壓力提升到60000psi(413.8MPa)，孔喉半徑測試范圍擴(kuò)展至1.8nm-500ym。田華等(2012)利用高壓壓汞技術(shù)結(jié)合氣體吸附技術(shù)嘗試得到致密巖樣孔徑全尺度分布，但是其全尺度圖譜屬于不同實(shí)驗(yàn)方法的簡單拼接，而且曲線的跳躍性大，數(shù)據(jù)融合后的有效性也未經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證。黃振凱等(2013)將高壓壓汞與氣體吸附相結(jié)合，對致密巖羊內(nèi)部微觀孔隙進(jìn)行了定性和定量研究，但是他的研究只得到不同大小孔隙的相對含量，沒有給出單個(gè)孔隙含量的具體分布特征。高壓壓汞法雖然可以得到孔隙連通性以及不同尺度孔隙的大致分布情況，但是進(jìn)汞壓力極高，達(dá)到400MPa以上，相關(guān)學(xué)者認(rèn)為其易造成人工裂隙，對于微小孔隙的測試依然存在較大的誤差。因此，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還需進(jìn)一步深入研究。
[0005]氣體吸附，常用技術(shù)為低溫氮?dú)馕?，測試孔隙半徑在lnm-50nm之間。國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)按孔隙半徑大小將孔隙分為3類:微孔(〈lnm)、介孔(I?25nm)、宏孔(>25nm)。低溫低壓下N2的等溫吸附不僅可以有效反映巖樣微孔和介孔的孔徑分布，而且通過BET方程可以計(jì)算比表面積，通過BJH方程可以計(jì)算孔容分布，通過等溫吸附與脫附曲線可預(yù)測孔隙形狀。近年來眾多學(xué)者將低溫氮?dú)馕椒ㄓ糜谥旅軆?chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)研究，但是氮?dú)馕降玫降目讖椒植继S性大，真正有效的范圍為介孔區(qū)間，需要將此研究方法與其他方法結(jié)合才能全面體現(xiàn)儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。
[0006]FIB-SEM以及納米CT在當(dāng)前的研究中，主要用于二維精細(xì)描述以及三維重構(gòu)數(shù)字巖心，有別于高壓壓汞和氣體吸附技術(shù)的定量評價(jià)。為了整體評價(jià)微觀孔喉的分布規(guī)律，Philip H.NelsOn(2009)采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、壓汞、小角度中子散射以及計(jì)算化學(xué)等方法，研究了油、水、烷烴以及粘土礦物分子大小、致密儲(chǔ)層孔喉大小，所研究尺度跨越7個(gè)數(shù)量級，得到著名的“Nelson圖版”。其后，鄒才能等(2012)得到全球典型非常規(guī)油氣儲(chǔ)層納米級孔喉分布的“Nelson圖版”、楊華等(2013)得到鄂爾多斯盆地延長組致密油儲(chǔ)層孔喉分布的“Nelson圖版”。但是此研究成果只能給出某油區(qū)儲(chǔ)層巖樣孔喉大致分布范圍，無法量化孔喉大小及其含量的分布規(guī)律。
[0007]為定量表征致密儲(chǔ)層孔喉整體分布規(guī)律，本發(fā)明對孔徑全尺度分布進(jìn)行定義，并深入對比高壓壓汞及低溫氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合核磁共振及離心實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選有效數(shù)據(jù)，建立致密儲(chǔ)層孔喉全尺度分布表征方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出了一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法，該方法可以分析不同儲(chǔ)層孔喉分布規(guī)律，更好的指導(dǎo)致密油有效開發(fā)，減少開發(fā)成本，提高開發(fā)效率。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法，包括如下步驟:一、數(shù)據(jù)優(yōu)選:
(a)準(zhǔn)備致密油巖樣，通過天平測試巖樣質(zhì)量，通過游標(biāo)卡尺測試巖樣長度以及直徑，并計(jì)算巖樣體積，通過質(zhì)量和體積計(jì)算巖樣密度，通過孔滲儀測試巖樣孔隙度；
(b)采用高壓壓汞儀PoreMaster對巖樣進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)，并通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總空隙體積的百分含量，即壓汞法孔喉分布頻率；
(c)采用自動(dòng)等溫吸附儀，在溫度為77.35K，相對壓力0.0l-1MPa之間進(jìn)行低溫氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)，通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總孔隙體積的百分含量，即吸附法孔喉分布頻率；
(d)根據(jù)吸附法孔喉分布頻率得到吸附法孔喉累積分布頻率圖，并在累積分布頻率圖上進(jìn)行插值，插值方法選擇兩點(diǎn)間線性插值或多項(xiàng)式插值，插值點(diǎn)選擇壓汞法孔喉累積分布頻率圖1OOnm以下的點(diǎn)，將插值后的累積分布頻率轉(zhuǎn)換到孔喉分布頻率，轉(zhuǎn)換完成后使得吸附法孔喉分布頻率轉(zhuǎn)化為修正后的孔喉分布頻率；
(e)介孔區(qū)間采用修正后的孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，而宏孔區(qū)間采用壓汞法孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，兩種數(shù)據(jù)在介孔與宏孔的分界點(diǎn)一一25nm處進(jìn)行插值連接，并轉(zhuǎn)化為累積分布頻率圖，即綜合孔喉分布頻率；
二、數(shù)據(jù)檢驗(yàn):
(0制作平行巖樣，并對巖樣飽和水，然后依次進(jìn)行0.1410^、0.2810^、1.3810^和2.76MPa離心力離心，并在每次離心前后進(jìn)行NMR測試，通過求取離心后的信號(hào)量與飽和水狀態(tài)的信號(hào)量之比，可以獲得Iym以下、0.5μπι以下、Ο.?μπι以下、0.05μπι以下的孔隙含量，從而可以繪制NMR-離心孔隙含量累積分布圖；
(g)將優(yōu)選出的綜合孔喉分布頻率轉(zhuǎn)化為綜合孔喉累積分布頻率，并與平行巖樣匪R-離心數(shù)據(jù)繪制在同一個(gè)累積分布圖中，觀察是否有超越匪R-離心累積分布的點(diǎn)；例如，圖5中10nm點(diǎn)處首次與匪R-離心數(shù)據(jù)重合，說明優(yōu)選出的數(shù)據(jù)在10nm以下的累積含量偏高，同時(shí)總的累積含量為102%，大于100%，說明10nm以下孔隙累積含量必然偏高，需要進(jìn)行修正。
[0010](h)對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正步驟為:(1)對半徑2nm以下孔隙含量進(jìn)行約束，由于2nm以下孔隙大多數(shù)為無效孔隙，進(jìn)行約束時(shí)可以將較小的孔隙的含量設(shè)置成0，將累積分布控制在合理大小范圍內(nèi)；(2)如果將半徑2nm以下含量約束到極限值O時(shí)依然偏離理論關(guān)系，則檢查異常點(diǎn)所在區(qū)間，并進(jìn)行約束；如圖5中10nm點(diǎn)依然超越NMR-離心曲線，則需對50nm-1OOnm段進(jìn)行檢驗(yàn)，尋找該區(qū)間的異常點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)約束；如果500nm處偏離理論關(guān)系，則檢查100nm-500nm區(qū)間，以此類推，逐一檢驗(yàn)并修正。
[0011](i)將修正后的綜合孔喉累積分布頻率再次轉(zhuǎn)化為綜合孔喉分布頻率即得到孔喉全尺度分布特征圖譜；
(j)對全尺度分布特征圖譜的分析:將巖樣滲透率的貢獻(xiàn)圖繪制到修正后的綜合孔喉分布頻率中，如隨滲透率的增大，不同巖性致密巖樣孔徑分布右側(cè)波峰抬高或右移，說明滲透率的貢獻(xiàn)受大孔隙影響明顯，如滲透率貢獻(xiàn)率曲線主峰逐漸偏離孔喉分布曲線主峰，使得滲透能力主要依靠少量大孔隙貢獻(xiàn)，部分來自納米級孔隙，這種情況會(huì)使得儲(chǔ)層開發(fā)難度將會(huì)極大，基質(zhì)流體極難動(dòng)用。
本發(fā)明的有益效果如下:該表征方法步驟簡單，通過該方法可以分析不同儲(chǔ)層孔喉分布規(guī)律，跨越多個(gè)數(shù)量級對儲(chǔ)層不同尺度空間微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行更準(zhǔn)確深入的評價(jià)，更好的指導(dǎo)致密油有效開發(fā)，減少開發(fā)成本，提高開發(fā)效率。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為將吸附法累積頻率轉(zhuǎn)換到修正后的分布頻率圖；
圖2為25nm處進(jìn)行插值連接的坐標(biāo)圖；
圖3為離心分布與實(shí)際分布理論關(guān)系示意圖；
圖4為修正前的NMR-離心累積和綜合孔喉累積分布頻率圖；
圖5為修正后的NMR-離心累積和綜合孔喉累積分布頻率圖；
圖6為長慶不同滲透率級別致密砂巖滲透率貢獻(xiàn)率和孔喉全尺度分布特征圖譜分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法，包括如下步驟:一、數(shù)據(jù)優(yōu)選:
(a)準(zhǔn)備致密油巖樣，通過天平測試巖樣質(zhì)量，通過游標(biāo)卡尺測試巖樣長度以及直徑，并計(jì)算巖樣體積，通過質(zhì)量和體積計(jì)算巖樣密度，通過孔滲儀測試巖樣孔隙度；
(b)采用高壓壓汞儀PoreMaster對巖樣進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)，并通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總空隙體積的百分含量，即壓汞法孔喉分布頻率；
(c)采用自動(dòng)等溫吸附儀，在溫度為77.35K，相對壓力0.0l-1MPa之間進(jìn)行低溫氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)，通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總孔隙體積的百分含量，即吸附法孔喉分布頻率；
壓汞法和吸附法評價(jià)的是不同孔喉區(qū)間的體積大小，通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度等參數(shù)可以計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總孔隙體積的百分含量(分布頻率，圖1左所示)。吸附法數(shù)據(jù)跳躍性大的一個(gè)原因就是其測試點(diǎn)太少，致使單個(gè)孔喉區(qū)間拉大，體積含量變化劇烈。而壓汞法的測點(diǎn)密集，一組數(shù)據(jù)在80個(gè)測點(diǎn)以上，因此單個(gè)孔喉區(qū)間非常窄，區(qū)間兩端孔喉大小差別非常小，根據(jù)微分思想，可以將區(qū)間孔容含量等價(jià)于某一大小孔喉的孔容含量，因此圖1得到的壓汞孔喉分布相對平滑，符合常規(guī)認(rèn)識(shí)。
[0016]針對低溫氮?dú)馕綌?shù)據(jù)跳躍性比較大的特點(diǎn)，可以在其累積分布頻率圖上進(jìn)行插值，將插值后的累積分布頻率轉(zhuǎn)換到孔喉分布頻率后跳躍性明顯減弱(如圖1右所示)。插值方法如步驟d所示:
(d)根據(jù)吸附法孔喉分布頻率得到吸附法孔喉累積分布頻率圖，并在累積分布頻率圖上進(jìn)行插值，插值方法選擇兩點(diǎn)間線性插值或多項(xiàng)式插值，因?yàn)槲椒ㄟx擇的10nm以下的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但是吸附法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)比較少，使得數(shù)據(jù)跳躍性大，以至于誤差較大，如果要減小誤差，可以將壓汞得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過插值算法插入吸附數(shù)據(jù)點(diǎn)，使得吸附法數(shù)據(jù)點(diǎn)變密，解決吸附法的誤差問題，所以插值點(diǎn)選擇壓汞法孔喉累積分布頻率圖(由壓汞法孔喉分布頻率轉(zhuǎn)換得到)100nm以下的孔喉點(diǎn)(因?yàn)閴汗〝?shù)據(jù)中含有的點(diǎn)，說明在實(shí)際巖樣內(nèi)部存在對應(yīng)大小的孔喉，只是其體積含量與吸附測試得到的有差別而已)，將插值后的累積分布頻率轉(zhuǎn)換到孔喉分布頻率，轉(zhuǎn)換完成后使得吸附法孔喉分布頻率轉(zhuǎn)化為修正后的孔喉分布頻率；
由于吸附法與壓汞法獲得的都是孔喉體積含量，假設(shè)測試過程中孔喉不被破壞，那么同一個(gè)點(diǎn)體積含量稍大者，可認(rèn)為測試精度較高。因?yàn)闇y試得到的體積含量往往比真實(shí)體積含量稍小，只有不斷接近真實(shí)值，精度才不斷提高。通過將修正后的孔喉分布頻率與壓汞法孔喉分布頻率數(shù)據(jù)對比，同樣可以發(fā)現(xiàn)，修正后的孔喉分布頻率分布明顯高于壓汞法孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，但是接近25nm的時(shí)候(國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)按孔隙半徑大小將孔隙分為3類:微孔(〈lnm)、介孔(I?25nm)、宏孔(>25nm))，數(shù)據(jù)趨勢發(fā)生變化，修正后的孔喉分布頻率降到壓汞法孔喉分布頻率數(shù)據(jù)以下，所以需要采用第e步:
(e)在介孔區(qū)間采用修正后的孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，而宏孔區(qū)間采用壓汞法孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，兩種數(shù)據(jù)在介孔與宏孔的分界點(diǎn)一一25nm處進(jìn)行插值連接(圖2就可以說明25nm處的插值方法，插值時(shí)樣本點(diǎn)選擇臨近25nm前后的兩個(gè)峰值間的數(shù)據(jù)，然后對25nm大小孔喉進(jìn)行線性或者多項(xiàng)式插值，插值得到25nm大小孔喉的含量后，將介孔與宏孔進(jìn)行連接)，即可得到綜合孔喉分布頻率，如圖2所示；
優(yōu)選出的數(shù)據(jù)合理性需進(jìn)一步檢驗(yàn)，主要原因在于兩方面:(1)高壓汞破裂微小孔隙造成較大孔隙體積含量偏高，表現(xiàn)為累積分布往往超過100%; (2)低溫氮?dú)馕綔y試主要針對半徑Inm以上孔隙，儀器程序處理時(shí)會(huì)將Inm以下的吸附量附加到l-2nm間的孔隙，表現(xiàn)為介孔分布跳躍性大，與壓汞數(shù)據(jù)結(jié)合后，累積分布可能出現(xiàn)超過100%的情況。
[0017]檢驗(yàn)的重點(diǎn)在于核實(shí)單個(gè)孔隙含量以及累積分布是否超出正常值，并進(jìn)行修正。檢查單個(gè)孔隙是否超出正常值，無法實(shí)現(xiàn)；只檢查累積分布是否超過正常值，易于實(shí)現(xiàn)，但是無法發(fā)現(xiàn)有問題的數(shù)據(jù)點(diǎn)。本文提出采用核磁共振結(jié)合離心測試(即NMR測試)對優(yōu)選出的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。
[0018]數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的步驟為:
(f)制作平行巖樣，并對巖樣飽和水(制作平行巖樣指制作關(guān)鍵物性(包括巖性、孔隙度、滲透率，深度、油區(qū)等等)與步驟a相同的巖樣)，然后依次進(jìn)行0.14MPa、0.28MPa、1.38MPa和2.76MPa離心力離心，并在每次離心前后進(jìn)行NMR測試，通過求取離心后的信號(hào)量與飽和水狀態(tài)的信號(hào)量之比，可以獲得Ιμπι以下、0.5μηι以下、0.Ιμπι以下、0.05μηι以下的孔隙含量，從而可以繪制NMR-離心孔隙含量累積分布圖；由于束縛水的存在使得對應(yīng)信號(hào)量偏大，導(dǎo)致同一點(diǎn)的累積含量比實(shí)際累積含量偏高(圖3，實(shí)際累積含量是理論上的含量，是一條假想的曲線)，但是隨著孔徑變大這種差別逐漸減小，最終兩條曲線在累積含量100%處趨于重合，正因?yàn)镹MR-離心孔隙含量分布與實(shí)際分布存在上述理論關(guān)系，才實(shí)現(xiàn)了對優(yōu)選出的數(shù)據(jù)在累積分布圖上進(jìn)行分段檢驗(yàn)。
[0019](g)將優(yōu)選出的綜合孔喉分布頻率轉(zhuǎn)化為綜合孔喉累積分布頻率，并與平行巖樣NMR-離心數(shù)據(jù)繪制在同一個(gè)累積分布圖中，觀察是否有超越NMR-離心累積分布的點(diǎn);例如，圖4中I OOnm點(diǎn)處首次與NMR-離心數(shù)據(jù)重合，說明優(yōu)選出的數(shù)據(jù)在I OOnm以下的累積含量偏高，同時(shí)總的累積含量為102%，大于100%，說明10nm以下孔隙累積含量必然偏高，需要進(jìn)行修正。
[0020](h)對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正步驟為:(I)對半徑2nm以下孔隙含量進(jìn)行約束，由于2nm以下孔隙大多數(shù)為無效孔隙，進(jìn)行約束時(shí)可以將較小的孔隙的含量設(shè)置成0，將累積分布控制在合理大小(即累積分布的理論值為100%，如果超過100%就要對部分無效數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)約束)范圍內(nèi)；(2)如果將半徑2nm以下含量約束到極限值O時(shí)依然偏離理論關(guān)系(理論關(guān)系是指①累積分布頻率應(yīng)該為100%，或者無限接近100%;②綜合孔喉累積分布頻率應(yīng)該處于匪R-離心曲線的下面，不能有數(shù)據(jù)點(diǎn)翻越NMR-離心曲線)，則檢查異常點(diǎn)所在區(qū)間，并進(jìn)行約束;如圖5中10nm點(diǎn)依然超越NMR-離心曲線，則需對50nm-100nm段進(jìn)行檢驗(yàn)，尋找該區(qū)間的異常點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)約束;如果500nm處偏離理論關(guān)系，則檢查100nm-500nm區(qū)間，以此類推，逐一檢驗(yàn)并修正，修正后的結(jié)構(gòu)如圖5所示。
[0021](i)將修正后的綜合孔喉累積分布頻率再次轉(zhuǎn)化為綜合孔喉分布頻率即得到孔喉全尺度分布特征圖譜；
(j)對全尺度分布特征圖譜的分析:將巖樣滲透率的貢獻(xiàn)圖繪制到修正后的綜合孔喉分布頻率中，如隨滲透率的增大，不同巖性致密巖樣孔徑分布右側(cè)波峰抬高或右移，說明滲透率的貢獻(xiàn)受大孔隙影響明顯，如滲透率貢獻(xiàn)率曲線主峰逐漸偏離孔喉分布曲線主峰，使得滲透能力主要依靠少量大孔隙貢獻(xiàn)，部分來自納米級孔隙，這種情況會(huì)使得儲(chǔ)層開發(fā)難度將會(huì)極大，基質(zhì)流體極難動(dòng)用。
[0022]應(yīng)用實(shí)例:
長慶不同滲透率級別致密砂巖單個(gè)孔喉滲透率貢獻(xiàn)率變化特征分析表明(圖6所示)，滲透率貢獻(xiàn)主要來自亞微米級孔隙，少量來自納米級。滲透率降低至0.03mD左右時(shí)，滲透率貢獻(xiàn)率曲線主峰逐漸偏離孔喉分布曲線主峰，使得滲透能力主要依靠少量大孔隙貢獻(xiàn)，部分來自納米級孔隙。因此，長慶0.03mD以下儲(chǔ)層開發(fā)難度將會(huì)極大，基質(zhì)流體極難動(dòng)用。
[0023]通過孔徑全尺度分布圖譜數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行平均半徑、主流喉道、分選系數(shù)等物性參數(shù)的評價(jià)，由于這些參數(shù)在計(jì)算的時(shí)候受到微裂縫存在的影響，少量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果往往規(guī)律性不強(qiáng)，跳躍性大，但是通過大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)可得到規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，下一步應(yīng)深入研究不同油區(qū)致密儲(chǔ)層此類物性參數(shù)的分布規(guī)律。通過此項(xiàng)研究，可為資源評價(jià)優(yōu)選提供關(guān)鍵物性參數(shù)，同時(shí)為滲流機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種致密儲(chǔ)層孔喉全尺度表征及分析方法，包括如下步驟:一、數(shù)據(jù)優(yōu)選: (a)準(zhǔn)備致密油巖樣，通過天平測試巖樣質(zhì)量，通過游標(biāo)卡尺測試巖樣長度以及直徑，并計(jì)算巖樣體積，通過質(zhì)量和體積計(jì)算巖樣密度，通過孔滲儀測試巖樣孔隙度； (b)采用高壓壓汞儀PoreMaster對巖樣進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)，并通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總孔隙體積的百分含量，即壓汞法孔喉分布頻率； (c)采用自動(dòng)等溫吸附儀，在溫度為77.35K，相對壓力0.0l-1MPa之間進(jìn)行低溫氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)，通過巖樣密度、質(zhì)量、孔隙度計(jì)算不同孔喉區(qū)間體積所占總孔隙體積的百分含量，即吸附法孔喉分布頻率； (d)根據(jù)吸附法孔喉分布頻率得到吸附法孔喉累積分布頻率圖，并在累積分布頻率圖上進(jìn)行插值，插值方法選擇兩點(diǎn)間線性插值或多項(xiàng)式插值，插值點(diǎn)選擇壓汞法孔喉累積分布頻率圖1OOnm以下的點(diǎn)，將插值后的累積分布頻率轉(zhuǎn)換到孔喉分布頻率，轉(zhuǎn)換完成后使得吸附法孔喉分布頻率轉(zhuǎn)化為修正后的孔喉分布頻率； (e)介孔區(qū)間采用修正后的孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，而宏孔區(qū)間采用壓汞法孔喉分布頻率數(shù)據(jù)，兩種數(shù)據(jù)在介孔與宏孔的分界點(diǎn)一一25nm處進(jìn)行插值連接，即得到綜合孔喉分布頻率； 二、數(shù)據(jù)檢驗(yàn): (0制作平行巖樣，并對巖樣飽和水，然后依次進(jìn)行0.1410^、0.2810^、1.3810^和.2.76MPa離心力離心，并在每次離心前后進(jìn)行NMR測試，通過求取離心后的信號(hào)量與飽和水狀態(tài)的信號(hào)量之比，可以獲得Iym以下、0.5μπι以下、Ο.?μπι以下、0.05μπι以下的孔隙含量，從而可以繪制NMR-離心孔隙含量累積分布圖； (g)將優(yōu)選出的綜合孔喉分布頻率轉(zhuǎn)化為綜合孔喉累積分布頻率，并與平行巖樣匪R-離心數(shù)據(jù)繪制在同一個(gè)累積分布圖中，觀察是否有超越匪R-離心累積分布的點(diǎn)；例如，圖5中10nm點(diǎn)處首次與匪R-離心數(shù)據(jù)重合，說明優(yōu)選出的數(shù)據(jù)在10nm以下的累積含量偏高，同時(shí)總的累積含量為102%，大于100%，說明10nm以下孔隙累積含量必然偏高，需要進(jìn)行修正； (h)對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正步驟為:(1)對半徑2nm以下孔隙含量進(jìn)行約束，由于2nm以下孔隙大多數(shù)為無效孔隙，進(jìn)行約束時(shí)可以將較小的孔隙的含量設(shè)置成0，將累積分布控制在合理大小范圍內(nèi)；(2)如果將半徑2nm以下含量約束到極限值O時(shí)依然偏離理論關(guān)系，則檢查異常點(diǎn)所在區(qū)間，并進(jìn)行約束;如圖5中10nm點(diǎn)依然超越NMR-離心曲線，則需對50nm_100nm段進(jìn)行檢驗(yàn)，尋找該區(qū)間的異常點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)約束；如果500nm處偏離理論關(guān)系，則檢查100nm-500nm區(qū)間，以此類推，逐一檢驗(yàn)并修正； (i)將修正后的綜合孔喉累積分布頻率再次轉(zhuǎn)化為綜合孔喉分布頻率即得到孔喉全尺度分布特征圖譜； (j)對全尺度分布特征圖譜的分析:將巖樣滲透率的貢獻(xiàn)圖繪制到修正后的綜合孔喉分布頻率中，如隨滲透率的增大，不同巖性致密巖樣孔徑分布右側(cè)波峰抬高或右移，說明滲透率的貢獻(xiàn)受大孔隙影響明顯，如滲透率貢獻(xiàn)率曲線主峰逐漸偏離孔喉分布曲線主峰，使得滲透能力主要依靠少量大孔隙貢獻(xiàn)，部分來自納米級孔隙，這種情況會(huì)使得儲(chǔ)層開發(fā)難度將會(huì)極大，基質(zhì)流體極難動(dòng)用。
【文檔編號(hào)】G01N33/24GK105974092SQ201610536741
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】肖前華, 楊正明, 戚志林, 向祖平, 嚴(yán)文德, 王學(xué)武
【申請人】重慶科技學(xué)院