本发明涉及一种储层渗透率的定量表征方法,尤其涉及一种基于碳酸盐岩储层的渗透率的表征方法。
背景技术:
在碳酸盐岩储层中,岩石孔隙结构的复杂性造成储层的强非均质性,致使孔隙度与渗透率之间不存在高精度的函数关系。通常使用吸附法、高压压汞法测量页岩储层的微-纳米孔隙结构参数,但在测量时存在的主要问题是:不同方法测量的范围不同,吸附法和高压压汞法均不可能全面表征页岩储层微-纳米孔隙的孔隙结构特征。因而采用由孔隙度建立渗透率计算公式去计算复杂碳酸盐岩储层的渗透率并不可行。另外,由于自由流体模型中的经验常数和平均模型中的经验常数均难以准确确定,因而也难以准确计算复杂碳酸盐岩储层的渗透率。为了准确确定碳酸盐岩储层的渗透率,必须建立该参数与渗透率之间高精度的函数关系,从而准确确定复杂碳酸盐岩储层的渗透率。
技术实现要素:
本发明针对上述现有技术存在的问题和不足,提供一种基于碳酸盐岩储层的渗透率的表征方法,能够准确确定碳酸盐岩储层的渗透率。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种基于碳酸盐岩储层的渗透率的表征方法,包括以下步骤:
1)通过确定吸附法和高压压汞法均能够表征的孔喉半径的孔径界线,将用吸附法测量得到的孔径界线以下的孔隙结构和高压压汞法测量得到的孔径界线以上的孔隙结构拼接,得到碳酸盐岩储层的孔隙结构特征;
2)对不同空隙结构的岩储层样品进行压汞实验,获得单位压力进汞饱和度以及不同样本的渗透率;
3)通过比较各样品的最大单位压力进汞饱和度,建立最大单位压力进汞饱和度与渗透率之间高精度的函数关系;
4)基于该高精度的函数关系,建立以最大单位压力进汞饱和度为参数的碳酸盐岩储层渗透率的计算公式。
本发明实施的一种基于碳酸盐岩储层的渗透率的表征方法的有益效果是:通过确定吸附法和高压压汞法均能够表征的孔喉半径的孔径界线,将用吸附法测量得到的孔径界线以下的孔隙结构和高压压汞法测量得到的孔径界线以上的孔隙结构拼接,能表征全孔径段的孔隙结构特征,表征结果更为准确,对评价碳酸岩储层的气藏储能力有积极作用。
具体实施方式
下面对本发明的步骤作进一步的具体说明。
一种基于碳酸盐岩储层的渗透率的表征方法,包括以下步骤:
1)通过确定吸附法和高压压汞法均能够表征的孔喉半径的孔径界线,将用吸附法测量得到的孔径界线以下的孔隙结构和高压压汞法测量得到的孔径界线以上的孔隙结构拼接,得到碳酸盐岩储层的孔隙结构特征。
在本步骤中进行高压压汞法测试时,采用四面注汞的方式,将汞加压注入页岩的柱状样品中,按照汞与孔隙表面做功原理,可以建立孔喉半径与孔隙表面张力、润湿接触角及注入压力之间的数学关系,即瓦什伯恩方程。对于砂岩、碳酸盐岩储层,岩石的屈服强度一般较高,其屈服轻度一般在180mpa以上,而常规压汞测试的测试压力一般都在200mpa以下,所以,一般情况下不可能产生施加压力高于岩石孔隙壁的屈服强度的情况,也就不存在汞进入孔喉时的“扩喉”作用。而对于富有机质的泥页岩储层来说,由于其屈服强度低,一般在100mpa以下,加上泥页岩储层中有机孔的屈服强度更低,在低压状态下,汞被注入大孔径孔隙,由于泥页岩中孔隙壁强度大于注入压力,不可能产生“扩喉”。但当注入压力增高后,注入压力大于泥页岩孔隙壁的屈服强度,就可能产生“扩喉”作用,假如泥页岩屈服强度为60mpa,换算成对应的孔喉半径约20nm,即对于该样品,注入压力大于60mpa时,20nm以下的孔喉产生“扩喉”后,汞分子会进入其中。
利用吸附法和高压压汞法对同一个样品进行孔径测试分析。在高压压汞法与吸附法测试的孔径重叠段(80nm以下),明显存在高压压汞法测试的孔径大于吸附法测试的孔径,高压压汞法的“扩喉”作用明显。
2)对不同空隙结构的岩储层样品进行压汞实验,获得单位压力进汞饱和度以及不同样本的渗透率。
在本步骤中,选取位于不同深度的样品,分别对各块样品进行压汞实验,得到不同深度岩心样品的渗透率k;然后分别在不同深度岩心样品的毛管压力曲线上获取其在不同进汞压力下的单位压力进汞饱和度shg/pc,其中,shg为进汞饱和度,pc为进汞压力。
3)通过比较各样品的最大单位压力进汞饱和度,建立最大单位压力进汞饱和度与渗透率之间高精度的函数关系。
最大单位压力进汞饱和度(shg/pc)max与渗透率k之间高精度的函数关系如下:
k=f((shg/pc)max)(1)
4)基于该高精度的函数关系,建立以最大单位压力进汞饱和度(shg/pc)max为参数的碳酸盐岩储层渗透率的计算公式。
计算公式的主要表现形式为:
k=b(shg/pc)maxd(2)
式中,b、d均为常数。
本发明实施的一种基于碳酸盐岩储层的渗透率的表征方法的有益效果是:通过确定吸附法和高压压汞法均能够表征的孔喉半径的孔径界线,将用吸附法测量得到的孔径界线以下的孔隙结构和高压压汞法测量得到的孔径界线以上的孔隙结构拼接,能表征全孔径段的孔隙结构特征,表征结果更为准确,对评价碳酸岩储层的气藏储能力有积极作用。