有效上覆压力下的单向流动压汞系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有效上覆压力下的单向流动压汞系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外测定岩石喉道大小分布的技术均是采用四面进汞的方式将水银注入岩心，然后根据毛细管压力的理论公式Pc=2 σ cos Θ /r计算喉道半径r。
[0003]这种四面进汞的压汞技术，只能测定地面条件下的喉道大小分布。而由于油气储层在地下几百米至几千米的温压条件下，因此，温压的综合作用会使储层岩石的孔、喉受温压的挤压而变小，尤其是喉道r的缩小将影响储层岩石的喉道大小分布。如此一来，采用现有的测定岩石喉道大小分布的技术将会严重影响到油气的勘探和开发。
【发明内容】
[0004]针对上述技术不足，本发明提供了一种有效上覆压力下的单向流动压汞系统及其实现方法，其所得到的孔隙结构参数能够真实反映油气藏储层的孔隙结构特征、孔喉大小的分布和相互连通关系的特点。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
有效上覆压力下的水银单向流动压汞系统，该系统包括高压岩心室，输出端通过第一管道与该高压岩心室输入端连接的微量计量栗，通过第二管道与提供上覆压力的岩心室侧孔连接的动力栗，通过第三管道与高压岩心室出口端连接的真空栗，以及与高压岩心室两端连接的水银突破显示单元；所述第一管道和第二管道上均各自设有阀门和数字压力表；所述第三管道上分别设有阀门和真空压力表。
[0006]基于上述系统，本发明还提供了该有效上覆压力下的水银单向流动压汞系统的实现方法，包括以下步骤:
(1)采用常规测定方法对岩心做有效上覆压力下的孔隙度测定，得到不同压力下的地层孔隙度和孔隙体积值；
(2)将实验岩心烘干，并放入至高压岩心室中；
(3)启动动力栗，使高压岩心室内的上覆压力维持其设定的值；
(4)启动真空栗对岩心抽空，直至要求的真空度后关闭第三管道上的阀门；
(5)启动微量计量栗，按设计的压力间隔由低至高将水银注入到高压岩心室中的岩心，同时记录压力和相应压力点的水银量注入量，利用水银突破显示单元记录水银突破岩心时的压力，直至达到设计的最大压力时停止，即可得到有效上覆压力下的水银单向流动压汞数据；
(6)根据相应点的有效上覆压力下的孔隙体积值，按照常规的压汞资料处理方法对水银单向流动压汞数据进行处理，得到该岩心在有效上覆压力下的水银单向流动压汞曲线、曲线特征值、正态和非正态概率特征值、孔喉分布频率图、渗透率贡献图的相关参数和图表。
[0007]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明设置了高压岩心室、动力栗、微量计量栗和水银突破显示单元，其通过孔隙度测定、岩心烘干、注入水银、记录和显示水银突破岩心压力的方式，得到了有效上覆压力条件下的水银单向流动压汞数据，进而得到岩心在有效上覆压力条件下的水银单向流动压汞曲线、曲线特征值、正态和非正态概率特征值、孔喉分布频率图、渗透率贡献图等参数，这些参数能够反映真实油气藏储层岩石的孔隙结构特征、孔喉大小的分布、相互连通关系，以及油气藏开发过程中的流体动用情况。本发明为油气田的勘探研究提供了真实、有效的参考数据，在很大程度上促进了对油气田的勘探和开发。
[0008](2)本发明结构设计合理、易于推广，因此，相比现有技术来说，具有突出的实质性特点和显著的进步。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的系统结构示意图。
[0010]图2为常规和有效上覆压力条件下的压汞曲线。
[0011]图3为常规和有效上覆压力条件下的孔喉分布直方图。
[0012]其中，附图标记对应的零部件名称为:
1-高压岩心室，2-动力栗，3-微量计量栗，4-数字压力表，5-水银突破显示单元，6-真空表，7-真空栗，8、9、10_阀门。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0014]如图1所示，本发明提供了一种有效上覆压力下的水银单向流动压汞系统，该系统得到的压汞资料经处理后所得到的孔隙结构参数能真实反映油气藏储层的真实孔隙结构特征，孔喉大小的分布和相互连通关系。所述的压汞系统包括高压岩心室1、动力栗2、微量计量栗3、水银突破显示单元5、真空表6和真空栗7。所述微量计量栗3输出端通过第一管道与高压岩心室I输入端连接，而动力栗2则通过第二管道与高压岩心室侧孔连接，并且第一管道和第二管道上均各自设有阀门8、10和数字压力表4。所述真空栗7通过第三管道与高压岩心室I出口端连接，所述真空表6设置在第三管道上，并且该第三管道上还设有阀门9。而水银突破显示单元5为现有技术，其与高压岩心室I两端连接，用于记录及显示水银突破岩心时的情况。本实施例中，所述的动力栗能提供200MPa的上覆压力，而微量计量栗3则能提供10MPa的水银注入压力。
[0015]本发明的主要工作流程如下:
首先，需要对岩心做有效上覆压力条件下的孔隙度测定，以便得到不同压力下的地层孔隙度和孔隙体积值。
[0016]接着，将岩心烘干，并放入至高温高压岩心室I中，启动动力栗2以提供相应的上覆压力，开真空栗7对系统抽空，待真空符合要求时关闭阀门9和真空栗7。接着再启动微量计量栗3，按照设计的压力间隔由低至高向高压岩心室I中缓慢注入水银，同时利用压力表和微量计量栗4记录压力和水银注入量，并利用水银突破显示单元5记录水银突破压力。
[0017]当压力达到最大值时，停止水银的注入，此时，即可得到有效应力条件下的水银单向流动压汞数据，根据相应点的地层条件下的孔隙体积值，并按照常规的压汞资料处理方法对水银单向流动压汞数据进行处理，得到岩心在有效应力条件下的水银单向流动压汞曲线、曲线特征值、正态和非正态概率特征值、孔喉分布频率图、渗透率贡献图的参数值。最后，根据参数值，即可得到油气藏储层的真实孔隙结构特征，以及孔喉大小的分布和相互连通关系。同时，根据实际油气藏的地层压力设计的地层条件水银单向流动压汞，其资料还将能反映油气藏开发过程中的流体动用情况。常规和有效上覆压力条件下的压汞曲线及孔喉分布直方图分别如图2、3所示。图2中，位于上方的曲线为有效应力下的压汞曲线，位于下方的曲线为常规压汞曲线。
[0018]本发明通过设计一种全新的压汞系统，突破了现有技术的限制，很好地实现了创新。本发明所设计的原理流程能够真实反映出油气藏储层的孔隙结构特征，孔喉大小的分布和相互连通关系，从而为油气田的勘探和开发打下了坚实的基础。
[0019]上述实施例仅为本发明较佳的实现方式之一，不应当用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的主体设计思想和精神下对本发明技术方案作出的改动或润色，或进行等同置换，其解决的技术问题实质上仍与本发明一致的，均应当在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.有效上覆压力下的单向流动压汞系统，其特征在于，该系统包括高压岩心室(1)，输出端通过第一管道与该高压岩心室(I)输入端连接的微量计量栗(3)，通过第二管道与提供上覆压力的岩心室侧孔连接的动力栗(2)，通过第三管道与高压岩心室(I)出口端连接的真空栗(7)，以及与高压岩心室(I)两端连接的水银突破显示单元(5);所述第一管道和第二管道上均各自设有阀门和数字压力表；所述第三管道上分别设有阀门和真空压力表(6)02.—种有效上覆压力下的单向流动压汞系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)采用常规测定方法对岩心做有效上覆压力下的孔隙度测定，得到不同压力下的地层孔隙度和孔隙体积值； (2)将实验岩心烘干，并放入至高压岩心室中； (3)启动动力栗，使高压岩心室内的上覆压力维持其设定的值； (4)启动真空栗对岩心抽空，直至要求的真空度后关闭第三管道上的阀门； (5)启动微量计量栗，按设计的压力间隔由低至高将水银注入到高压岩心室中的岩心，同时记录压力和相应压力点的水银量注入量，利用水银突破显示单元记录水银突破岩心时的压力，直至达到设计的最大压力时停止，即可得到有效上覆压力下的水银单向流动压汞数据； (6)根据相应点的有效上覆压力下的孔隙体积值，按照常规的压汞资料处理方法对水银单向流动压汞数据进行处理，得到该岩心在有效上覆压力下的水银单向流动压汞曲线、曲线特征值、正态和非正态概率特征值、孔喉分布频率图、渗透率贡献图的相关参数和图表。
【专利摘要】本发明公开了一种有效上覆压力下的单向流动压汞系统及其实现方法，该系统包括高压岩心室，输出端通过第一管道、阀门、压力表与该高压岩心室输入端连接的微量计量泵，通过第二管道、阀门、压力表与提供有效上覆压力的岩心室侧孔连接的动力泵，高压岩心室的另一端通过管道和真空压力表与真空泵相连接，以及与高压岩心室两端连接的水银突破显示单元；所述第一管道和第二管道上均设有压力表。本发明所测得的水银注入毛管压力曲线能够真实地反映油气藏储层岩石的真实孔隙结构特征、孔喉大小分布、相互连通关系以及水银突破岩心时的突破压力，油气藏开发过程中的流体流动情况，从而为油气田的勘探和开发提供重要的参数。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN105136643
【申请号】CN201510525664
【发明人】向丹, 黄大志, 向冬, 向阳, 孟祥豪
【申请人】成都理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月25日