一种毛管力曲线校正的方法及装置与流程

本申请涉及石油开发技术邻域，尤其是涉及一种毛管力曲线校正的方法及装置。

背景技术：

由于表面张力的作用，任何弯曲液面都存在毛细管压力，其方向总是指向非湿润相的一方。储油岩石的孔隙系统由无数大小不等的孔隙组成，其间被一个或多个喉道连接，构成复杂的孔隙结构。对于一定的流体，一定半径的孔隙喉道具有一定的毛管压力。毛管压力是饱和度的函数，随着压力升高，非润湿相饱和度增大、润湿相饱和度降低。利用毛管力资料可以直接或间接地确定储层的储渗参数，如孔隙度、绝对渗透率、相对渗透率、束缚水饱和度、残余油饱和度等等，对评价储层以及石油勘探开发具有重要作用。

油田中常用的三种毛管力测试方法为半渗透隔板法、压汞法和离心法。在很多情况下，对同一研究区内的同一目的层的岩心样本采用了不止一种毛管力测试方法。由于不同测试方法采取的实验介质以及实验条件不同，导致这种情况下不同毛管力测试方法测得曲线不具备可比性，因此往往最终在得到代表目的层性质的毛管力时，只用其中相对最优的一种测试方法的结果进行归一化，而舍弃其他测试方法的结果。同一油田研究区块中，每块岩心对应唯一的深度，舍弃其他测试方法的结果就会丢失目的层部分深度的数据，这会大大降低实验样本的利用率，也会降低最终归一化得到的毛管力曲线的准确性。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种毛管力曲线校正的方法及装置，提高了样本使用率的同时也增加了最终归一化得到的毛管力曲线结果的准确性。

为达到上述目的，本申请实施例提供了一种毛管力曲线校正的方法，该方法包括：

采用至少两种预设的毛管力测试方法，获取多个岩心样本中的各个岩心样本在油藏条件下的毛管力曲线，所述多个岩心样本为同一目的层的不同深度下的岩心样本；

分别对各个毛管力曲线中的含水饱和度无因次化，对应获得每个含水饱和度的无因次化后的数值；

确定所述目的层的基准含水饱和度数据；

根据基准含水饱和度数据分别将所述无因次化后的数值进行校正。

本申请实施例还提供了一种毛管力曲线校正的装置，该装置包括：

第一获取模块，用于采用至少两种预设的毛管力测试方法，获取多个岩心样本中的各个岩心样本在油藏条件下的毛管力曲线，所述多个岩心样本为同一目的层的不同深度下的岩心样本；

第一计算模块，用于分别对各个毛管力曲线中的含水饱和度无因次化，对应获得每个含水饱和度的无因次化后的数值；

第二获取模块，用于确定所述目的层的基准含水饱和度数据；

第二计算模块，用于根据基准含水饱和度数据分别将所述无因次化后的数值进行校正。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，针对不同测试方法得到的油藏条件下的毛管力曲线，首先进行无因次化处理，消除束缚水饱和度的影响，再将研究区内目的层毛管力中的含水饱和度无因次化后的数值针对基准含水饱和度数据进行校正，得到相对于同一个校正基准的毛管力曲线，从而实现不同测试方法获得的毛管力曲线的校正，在后续归一化得到体现储层性质的毛管力曲线时，同一目的层的所有毛管力曲线都可以采用，提高了样本的使用率，同时也提高了最终归一化得到的毛管力曲线的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请实施例的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：

图1为本申请实施例的一种毛管力曲线校正的方法流程示意图；

图2为本申请实施例的含水饱和度无因次化之前的毛管力曲线；

图3为本申请实施例的含水饱和度无因次化之后的毛管力曲线；

图4为本申请实施例的储层分类时的有效储层的RQI与FZI交会图；

图5为本申请实施例的含水饱和度校正之前的毛管力曲线；

图6为本申请实施例的含水饱和度校正之后的毛管力曲线；

图7为本申请实施例的含水饱和度校正之前的J函数曲线；

图8为本申请实施例的含水饱和度校正之后的J函数曲线；

图9本申请实施例的一种毛管力曲线校正的装置的模块示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请实施例的示意性实施例及其说明用于解释本申请实施例，但并不作为对本申请实施例的限定。

下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1是本申请实施例的一种毛管力曲线校正的方法流程示意图。如图1所示，一种毛管力曲线校正的方法可以包括：

S101，采用至少两种预设的毛管力测试方法，获取多个岩心样本中的各个岩心样本在油藏条件下的毛管力曲线，所述多个岩心样本为同一目的层的不同深度下的岩心样本。

本发明实施例进行的校正是毛管力曲线中含水饱和度的校正，这里选择油藏条件下的毛管力曲线主要是为了统一毛管力曲线的毛管压力基准，从而保证最终得到的校正后的毛管力之间的可比性。

S102，分别对各个毛管力曲线中的含水饱和度无因次化，对应获得每个含水饱和度的无因次化后的数值。

这里无因次化的目的是为了消除束缚水饱和度的影响。

S103，确定所述目的层的基准含水饱和度数据。

所述基准含水饱和度数据可以为岩心束缚水饱和度的算术平均值或中值等中的任意一种，所述岩心束缚水饱和度为所有由同一指定测试方法测得的所述岩心的束缚水饱和度。在目前常用的三种毛管力测试方法中，这里指定测试方法选取优先级为：半渗透隔板法、离心法和压汞法。

S104，根据基准含水饱和度数据分别将所述无因次化后的数值进行校正。

由图1所示的流程图可知，针对不同测试方法得到的油藏条件下的毛管力曲线，首先进行无因次化处理，消除束缚水饱和度的影响，再将研究区内目的层毛管力中的含水饱和度无因次化后的数值针对基准含水饱和度数据进行校正，得到相对于同一个校正基准的毛管力曲线，从而实现不同测试方法获得的毛管力曲线的校正，在后续归一化得到体现储层性质的毛管力曲线时，同一目的层的所有毛管力曲线都可以采用，提高了样本的使用率，同时也提高了结果的准确性。

在本申请的一个实施例中，S104具体实施时，校正公式如下：

S_wD＝S_wr+(1-S_wr)×S_wn

式中，S_wD表示校正后的含水饱和度，S_wn表示所述含水饱和度无因次化后的数值。

在本申请的一个实施例中，S102具体实施时，如图2所示为无因次化之前的毛管力曲线，对所述毛管力曲线中的含水饱和度采用如下公式无因次化后得到如图3所示的无因次化后的毛管力曲线。

无因次化公式为：

$S_{wn}=\frac{S_w-S_{wi}}{1-S_{wi}}$

式中，S_w表示实验测得的待校正毛管力曲线中的含水饱和度，S_wi表示与待校正毛管力曲线相对应的岩心的束缚水饱和度，S_wn表示所述含水饱和度无因次化后的数值。

无因次化是为了消除束缚水饱和度对实验的影响，不同实验方式中，由于实验的介质和实验条件等不相同，束缚水饱和度也不相同，因此首先对测得含水饱和度进行无因次化，消除束缚水饱和度的影响后，再进行后续校正。

在本申请的一个实施例中，所述基准含水饱和度数据为满足预设条件的岩心束缚水饱和度的算术平均值或中值，所述预设条件为所述岩心束缚水饱和度所对应的岩心与所述毛管力曲线所对应的岩心储层类型相同。

获取与所述毛管力曲线所对应的岩心的储层类型相同的相应数据，首先要对目的层进行储层类型分类。储层分类方法很多，在本申请的一个实施例中，采用流动单元法进行储层分类。具体过程如下：

综合油藏品质指数RQI，流动单元指数FZI、渗透率K以及有效孔隙度Φ进行储层分类。首先，确定研究区的有效储层的有效孔隙度下限，在本申请的一个实施例中，研究区内有效储层的Φ下限为15％，排除目的层内Φ＜15％的非储层；

然后绘制目的层内排除非储层后剩下的有效储层的RQI与FZI交会图，交会图中斜率位于同一直线上的是同一类储层，位于不同斜率直线上的属于不同类型的储层。图4所述为本申请的一个实施例中有效储层的RQI与FZI交会图，如图4中所示岩心样本点位于两条不同斜率的直线附近，因此将岩心样本点分为两类。

储层的物性不同对应的储层毛管力就不同，同一储层类型中相似物性的岩心对应的毛管力形态大致相同，基于相同储层类型的毛管力曲线校正更具有实际运用价值，同时提高了校正的精度。

在本申请的一个实施例中，目的层的毛管力实验方法包括：半渗透隔板法、压汞法以及离心法三种，校正之前的毛管力曲线如下图5所示，由于半渗透隔板法实验结果更接近地下真实油藏情况，因此选用半渗透隔板法作为校正的指定基准方法。相应的校正过程可以为：

采用渗透隔板法、压汞法以及离心法三种毛管力测试方法，获取多个岩心样本中的各个岩心样本在油藏条件下的毛管力曲线，所述多个岩心样本为同一目的层的不同深度下的岩心样本；

分别对各个毛管力曲线中的含水饱和度无因次化，对应获得每个含水饱和度的无因次化后的数值。

对所述毛管力曲线中的含水饱和度无因次化的无因次化公式为：

$S_{wn}=\frac{S_w-S_{wi}}{1-S_{wi}}$

式中，S_w表示所述毛管力曲线中的含水饱和度，S_wi表示与待校正毛管力相对应的岩心的束缚水饱和度，S_wn表示所述含水饱和度无因次化后的数值。

确定所述目的层的基准含水饱和度数据。在本实施例中，基准含水饱和度数据为所有满足预设条件并且采用半渗透隔板法进行毛管力测试得到的岩心束缚水饱和度的算术平均值，所述预设条件为所述毛管力曲线所对应的岩心与所述岩心束缚水饱和度所对应的岩心储层类型相同。计算公式如下：

$S_{wr}=\frac{S_{wi1}+S_{wi2}+...+S_{win}}{n}$

式中，S_wr表示，基准含水饱和度数据，n表示同一目的层中所有采用半渗透隔板法进行毛管力实验，并且与待校正毛管力曲线所对应的岩心储层类型相同的样本个数，S_wi1...S_win分别表示每一个采用半渗透隔板法进行毛管力实验，并且与待校正毛管力曲线所对应的岩心储层类型相同的样本的束缚水饱和度。

根据基准含水饱和度数据分别将所述无因次化后的数值进行校正。校正后的毛管力曲线如图6所示。

校正公式如下：

S_wD＝S_wr+(1-S_wr)×S_wn

由以上本申请的实施例可见，将目的层由不同测试方法得到的毛管力曲线针对同一个校正基准含水饱和度数据进行校正后，实现了不同测试方法得到的毛管力的对比，使得研究区内使用不同毛管力测试方法的曲线之间可以进行对比，增加了样本使用率。同时，在后续归一化得到反映目的层性质的毛管力时，所有深度的样本都可以被利用，增加了结果的准确性。

在本申请的一个实施例中，可以将毛管力曲线的校正过程应用于J函数曲线。如下图7所示为校正之前的J函数，图8所示为校正之后的J函数。在油藏开发过程中需要毛管力曲线来估计油藏中流体初始的垂向饱和度。毛管力曲线受到渗透率以及孔隙度等因素的影响，因此不同物性的储层，得到的毛管力曲线是不同的，某一份储层的毛管力曲线只能代表某一点处的性质，而在实际油藏研究中，更希望得到的是整个油藏内不同物性的毛管力曲线，因此为了消除渗透率和饱和度的影响，可以将毛管力曲线转换为J函数曲线。通过J函数，就可以确定油藏内不同物性所对应的毛管力曲线。

J函数定义如下：

$J\left(S_w\right)=\frac{31.62\×P_{cr}}{{\mathrm{\σ}}_r\×{\mathrm{cos\θ}}_r}\sqrt{\frac{K}{\mathrm{\φ}}}$

式中，P_cr表示油藏下的毛管力，单位为MPa；σ_r表示油藏条件下的界面张力，单位为mN/m；K表示渗透率，单位为mD；φ表示孔隙度。

将同一目的层不同测试方法得到的J函数相对于同一基准进行校正计算，从而实现不同测试方法获得的J函数曲线的校正，在后续归一化得到体现储层性质的平均J函数曲线时，同一目的层的所有J函数曲线都可以采用，提高了样本的使用率，同时也提高了结果的准确性。

本申请实施例中还提供了一种毛管力曲线校正的装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与一种毛管力曲线校正的方法相似，因此该装置的实施可以参见一种毛管力曲线校正的方法的实施，重复之处不再赘述。

如图9所示，一种毛管力曲线校正的装置可以包括：

第一获取模块901，用于采用至少两种预设的毛管力测试方法，获取多个岩心样本中的各个岩心样本在油藏条件下的毛管力曲线，所述多个岩心样本为同一目的层的不同深度下的岩心样本。

第一计算模块902，用于分别对各个毛管力曲线中的含水饱和度无因次化，对应获得每个含水饱和度的无因次化后的数值。

第二获取模块903，用于确定所述目的层的基准含水饱和度数据。

基准含水饱和度数据可以包括所有由同一指定测试方法测得的所述岩心的束缚水饱和度的算术平均值或中值等中的任意一种。

第二计算模块904，用于根据基准含水饱和度数据分别将所述无因次化后的数值进行校正。

在本申请的一个实施例中，针对基准含水饱和度数据S_wr对所述含水饱和度无因次化后的数值进行校正的校正公式如下：

S_wD＝S_wr+(1-S_wr)×S_wn

式中，S_wD表示校正后的含水饱和度，S_wn表示所述含水饱和度无因次化后的数值。

在本申请的一个实施例中，对所述毛管力曲线中的含水饱和度无因次化的公式为：

$S_{wn}=\frac{S_w-S_n}{1-S_{wi}}$

式中，S_w表示所述毛管力曲线中的含水饱和度，S_wi表示与待校正毛管力相对应的岩心的束缚水饱和度，S_wn表示所述含水饱和度无因次化后的数值。

由以上本申请的一种毛管力曲线校正的装置的实施例可见，将同一目的层由不同测试方法得到的毛管力针对同一个校正基准含水饱和度数据进行校正后，实现了不同测试方法得到的毛管力的对比，使得目的层中使用不同毛管力测试方法得到的毛管力曲线之间可以进行对比，增加了样本使用率。

在本申请的一个实施例中，所述基准含水饱和度数据为满足预设条件的岩心束缚水饱和度的算术平均值或中值，所述预设条件为所述岩心束缚水饱和度所对应的岩心与所述毛管力曲线所对应的岩心储层类型相同。

储层的物性不同对应的储层毛管力就不同，同一储层类型中相似物性的岩心对应的毛管力形态大致相同，基于相同储层类型的毛管力曲线校正更具有实际运用价值，同时提高了校正的精度。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。