地层高温高压气水相渗曲线测定方法
【专利摘要】本发明公开了地层高温高压气水相渗曲线测定方法，它包括以下步骤：S1、岩心准备；S2、流体准备；S3、平衡气和平衡地层水单脱测试；S4、岩心饱和水；S5、连结流程加温建压；S6、平衡水相渗透率Kw测试；S7、气驱水过程相渗测试；S8、累积产水量W(t)及累积产气量G(t)的校正，将地面条件下记录的值转化到地层条件下；S9、计算各时刻的水相相对渗透率Krw和气相相对渗透率Krg以及岩样出口端面含气饱和度Sge。本发明的有益效果是：有效模拟了真实气藏地层的高温高压条件，充分考虑了地层高温高压条件岩石和流体的影响，测定结果更符合生产实际，实验数据可利用价值高，克服了现有测定方法的不足。
【专利说明】地层高温高压气水相渗曲线测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油天然气勘探开发【技术领域】中一种地层高温高压气水相渗曲线测定方法。
【背景技术】
[0002]气水相渗是气田开发中的重要基础数据，目前气水相渗测试标准做法是依据标准SY/T5345-2007 “岩石中两相流体相对渗透率测定方法”在实验室温度条件下应用压缩空气或氮气和地层水(注入水)或标准盐水采用稳态法或非稳态法测得。现有测定方法未考虑地层高温高压条件岩石和流体的影响，无法实现地层条件气水粘度比和界面张力，这与实际地层条件下的渗流条件存在较大的差异，不能真实代表储层气水渗流过程。因此有必要建立符合生产实际的气水相渗测试方法。
[0003]中国专利201310121184.2，公开了一种覆压加温下煤岩孔渗电声应力应变联测装置，该装置设有一个恒温箱，恒温箱内设有支撑杆、综合夹持器、推进平台、垫块及煤样，综合夹持器的上部设有实验油管，实验油管插入煤样中，实验油管的上部依次连接着电磁阀e、标准室、压力表b、电磁阀c、气压调节器及气体增压泵，所述气体增加泵的进口通过导线与气瓶相连通；实验油管的上部依次连接着压力表c、电磁阀d、水压调节器、液体增压泵及水箱。该装置可以有效模拟深部复杂地层条件下高温高压的地质环境，在同一个实验条件下得到煤岩样品的孔隙度、气水相对渗透率、应力应变曲线、电阻率和声波速度，有效节约了样品、增加了实验数据精度和可对比性，给科研工作带来极大的便利。但其仍采用传统稳态法测试气水相对渗透率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种提高实验数据可利用价值、实验数据更符合生产实际的地层高温高压气水相渗曲线测定方法。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0006]地层高温高压气水相渗曲线测定方法，它包括以下步骤:
[0007]S1、岩心准备，对现场取回的岩心进行抽提、清洗、烘干后测岩心的长度L、直径d、岩心孔隙度小、渗透率1(;
[0008]S2、流体准备:根据实际气藏的地层水样分析数据配制地层水；选取实际气藏的天然气样品；在常温下将水样中间容器和气样中间容器分别装满配制的地层水和地层压力下的高压天然气，将气水平衡器装入50%体积地层水、并注入50%天然气到地层压力下，进行摇动搅拌4?6小时，保持在常温下有过量气溶解在水中；
[0009]S3、平衡气和平衡地层水单脱测试，测定平衡气的体积系数Bg和平衡地层水的体积系数Bw和气水比GWRw;
[0010]S4、岩心饱和水；
[0011]S5、连结流程加温建压，其包括以下子步骤:[0012]S51、将饱和好的岩心装入夹持器，保持围压比岩心入口压力高，再加温到地层设定温度;
[0013]S52、打开控制阀A、三通阀A、三通阀C、控制阀D、控制阀E、控制阀F、控制阀G，用地层水将岩心驱替系统逐步建立到地层压力，所述打开三通阀A为接通三通阀C和控制阀A，打开三通阀C为接通三通阀A与控制阀D ；
[0014]S53、打开控制阀A、三通阀A，关闭控制阀B、三通阀B、打开控制阀C、三通阀C、控制阀D、控制阀E、控制阀F、控制阀G，用高压水从上部注入，下部出平衡水将岩心驱替中的水进行置换，所述打开三通阀A为连通控制阀A和气水平衡器上端部，关闭三通阀B为断开控制阀B与气水平衡器上端部，打开三通阀C为连通控制阀C和控制阀D ；
[0015]S6、平衡水相渗透率&测试，
[0016]在地层压力温度下继续进行恒压平衡水置换地层水驱，定时测定出口水速度，待岩心进出口的压差Λρ (MPa)、出口流量％ (cm3/s)和气水比达到GWRw稳定后，测定水相渗透率Kw，以此作为水气相对渗透率的基础；
[0017]Kr =
r 10/ΙΔρ
[0018]式中:
[0019]Kw——水测岩样渗透率，mD ；
[0020]μ w——地层水粘度，mPa.s ；
[0021]L——岩样长度，cm;
1
[0022]A-岩样横截面积，cm2, A = — m1~ ；
I
[0023]d——岩样直径，cm ；
[0024]S7、气驱水过程相渗测试，其包括以下子步骤:
[0025]S71、关闭控制阀A，控制阀D ;打开三通阀A、控制阀B、三通阀B、控制阀C、三通阀
C、控制阀E、控制阀F、控制阀G ;所述打开三通阀A为接通气水平衡器上端和三通阀C，打开三通阀B为接通控制阀B和控制阀C，打开三通阀C为接通三通阀A与控制阀D ；
[0026]S72、设定好预定恒速或恒压，启动注入泵，同时打开控制阀D，开始记录实验数据，出口通过分离器进行气水分离，实验过程保持分离器淹没在冰水冷凝浴中，驱替直至不出水为止，记录各个时刻的岩心两端的进出口压力Ρια)、ρ2α)或压差ΛΡα)，累积产出的水fiw(t)和气量 G(t)；
[0027]S73、气驱水至束缚水状态，测定束缚水状态下气相有效渗透率后结束实验；
[0028]S8、累积产水量W(t)及累积产气量G(t)的校正，
[0029]将地面条件下记录的值转化到地层条件下，
[0030]Ψ (t)=W(t)Bw，G, (t)=G(t)-ff(t).GWRwBg,
[0031]其中:W ‘ (t)为校正后的累积产水量，cm3 ；G ‘ (t)为校正后的累积产气量，cm3 ；
[0032]S9、计算各时刻的水相相对渗透率K?和气相相对渗`透率以及岩样出口端面含气饱和度Sge，
[0033]=
【权利要求】
1.地层高温高压气水相渗曲线测定方法，其特征在于:它包括以下步骤:`51、岩心准备，对现场取回的岩心进行抽提、清洗、烘干后测岩心的长度L、直径d、岩心孔隙度Φ、渗透率K ;`52、流体准备:根据实际气藏的地层水样分析数据配制地层水；选取实际气藏的天然气样品；在常温下将水样中间容器(3)和气样中间容器(2)分别装满配制的地层水和地层压力下的高压天然气，将气水平衡器(4)装入50%体积地层水、并注入50%天然气到地层压力下，进行摇动搅拌4~6小时，保持在常温下有过量气溶解在水中；`53、平衡气和平衡地层水单脱测试，测定平衡气的体积系数Bg和平衡地层水的体积系数4和气水比GWRw;`54、岩心饱和水；`55、连结流程加温建压，其包括以下子步骤:`551、将饱和好的岩心装入夹持器，保持围压比岩心入口压力高，再加温到地层设定温度；`552、打开控制阀A(19)、三通阀A (16)、三通阀C (18)、控制阀D (22)、控制阀E (23)、控制阀F (24)、控制阀G (25)，用地层水将岩心驱替系统逐步建立到地层压力，所述打开三通阀A (16)为接通三通阀C (18)和控制阀A (19)，打开三通阀C (18)为接通三通阀A(16)与控制阀D (22)；`553、打开控制阀A(19)、三通阀A (16)，关闭控制阀B (20)、三通阀B (17)、打开控制阀C (21)、三通阀C (18)、控制阀D (22)、控制阀E (23)、控制阀F (24)、控制阀G (25)，用高压水从上部注入，下部出平衡水将岩心驱替中的水进行置换，所述打开三通阀A (16)为连通控制阀A (19)和气水平衡器(4)上端部，关闭三通阀B (17)为断开控制阀B (20)与气水平衡器(4)上端部，打开三通阀C (18)为连通控制阀C (21)和控制阀D (22)；`56、平衡水相渗透率Kw测试，在地层压力温度下继续进行恒压平衡水置换地层水驱，定时测定出口水速度，待岩心进出口的压差Λρ (MPa)、出口流量％ (cm3/s)和气水比达到GWRw稳定后，测定水相渗透率Kw，以此作为水气相对渗透率的基础；
【文档编号】G01N15/08GK103645126SQ201310639669
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】郭平, 方建龙, 杜建芬, 汪周华, 罗玉琼, 赵春兰, 董超, 熊燏铭, 郑鑫平, 何佳林, 涂汉敏, 李洋 申请人:西南石油大学