油气藏储层流体的可动性的评价方法与流程

1.本技术涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种油气藏储层流体的可动程度和可动孔径下限的评价方法。


背景技术：

2.油气藏储量规模、储量可动性以及不同技术措施下的生产效果是影响油气藏能否投入开发生产直接因素。而影响油气藏开发的经济效益的关键因素在于油气藏的储量可动性，评价储量可动性包括对油气藏储层流体的可动孔径下限、可动用程度以及不同孔喉半径的流体可动用程度的评价。
3.目前，对储量可动性的评价方法包括静态法和动态法。静态法所用参数为实验结果和经验取值；而动态法所用参数来自实际生产过程中，可根据不同时期调整物性下限值。静态法主要包括压汞实验法、储层物性参数统计法、束缚水饱和度法等，动态法包括测井资料法、产能模拟实验法。
4.储量可动性评价是油气藏合理开发的关键基础，也是油气藏评价中很重要的一个环节。然而，采用目前的方法进行评价需要大量的岩心物性数据，评价结果主观性强，且不能反映不同压差、流速下不同孔径内的流体动用程度。


技术实现要素：

5.鉴于此，本技术提供一种油气藏储层流体的可动性的评价方法。
6.具体而言，包括以下的技术方案：
7.提供一种油气藏储层流体的可动性的评价方法包括以下步骤：
8.获取油气藏储层的岩心；利用岩心ct扫描仪测试所述岩心，得到所述岩心的ct孔径分布曲线；
9.采用模拟地层水浸泡所述岩心，获取饱和岩心；利用核磁设备测试所述饱和岩心，得到所述岩心的饱和水t2谱曲线；
10.根据所述ct孔径分布曲线和所述饱和水t2谱曲线，得到ct孔径分布累计曲线和饱和水t2谱累计曲线；采用不同的转换系数ci转换所述饱和水t2谱累计曲线；
11.根据所述ct孔径分布累计曲线和不同的转换系数ci转换后的所述饱和水t2谱累计曲线，采用误差分析法计算最佳转换系数co；
12.根据所述单井的生产资料，基于相似转换原则确定实验驱替条件，并在所述驱替条件下驱替所述饱和岩心，获取驱替岩心；采用所述核磁设备测试所述驱替岩心，得到驱替t2谱曲线；
13.根据所述最佳转换系数c0、所述饱和水t2谱曲线和所述驱替t2谱曲线，得到饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线；
14.根据所述饱和流体累计曲线和所述束缚流体累计曲线，确定所述油气藏储层的可动孔径下限。
15.在一种可能的实施例中，所述利用岩心ct扫描仪测试所述岩心，得到所述岩心的ct孔径分布曲线，包括：
16.利用所述岩心ct扫描仪测试所述岩心，获取所述岩心的三维切片灰度图像；
17.利用数字岩心软件对所述灰度图像进行图像滤波处理、孔隙三维重构处理和孔隙分割处理，获取所述岩心的ct孔径分布曲线。
18.在一种可能的实施例中，所述利用核磁设备测试所述饱和岩心，得到所述岩心的饱和水t2谱曲线，包括：
19.将所述饱和岩心放入玻璃注射器内，使所述饱和岩心与注射器内壁、注射器活塞贴合；
20.设置所述核磁设备的实验参数，将装有所述饱和岩心的所述玻璃注射器放入核磁共振测试线圈中，保持所述饱和岩心位于所述测试线圈的中部位置；
21.对所述饱和岩心施加电磁射频信号，得到所述岩心的饱和水t2谱曲线。
22.在一种可能的实施例中，所述根据所述ct孔径分布累计曲线和不同的转换系数ci转换后的所述饱和水t2谱累计曲线，计算最佳转换系数co，包括：
23.对于ci转换后的饱和水t2谱累计曲线，分别利用差值法求取t2谱的不同累计百分数对应的驰豫时间t
ij
；利用差值法求取t2谱百分比分布曲线在不同区间内的分布百分比ω(t
ij
)；对于所述ct孔径分布累计曲线，利用差值法分别求取不同累计百分数对应的孔喉半径rj；
24.利用曲线拟合误差分析式，计算ct孔喉半径与不同ci转换后的核磁共振t2谱之间的误差因子δi，所述曲线拟合误差分析式为：
25.其中，n表示对t2谱百分比分布曲线所划分的区间的总个数，rj表示对应不同区间的孔喉半径的取值，i表示所采用的不同转换系数的次数，i，j为正整数。
26.绘制所述拟合误差δi与所述转换系数ci的关系曲线，并拟合所述拟合误差δi与所述转换系数ci的关系式，关系式为：δi＝f(ci)
27.求取δi′
＝0时，对应的c值，该值为所述最佳转换系数co。
28.在一种可能的实施例中，所述根据所述单井的生产资料，基于相似转换原则确定实验驱替条件，并在所述驱替条件下驱替所述饱和岩心，获取驱替岩心，包括：
29.根据单井的生产资料，确定气井地层压力pr、井底压力p
wf
、泄流半径re、井筒半径rw、油气层有效厚度h、产量q，计算室内实验岩心等效流量qc，计算式为：
30.其中，d为所述岩心的直径；
31.根据岩心等效流量qc，利用氮气顺岩心标记方向驱替所述饱和岩心，得到所述驱替岩心。
32.在一种可能的实施例中，所述根据所述单井的生产资料，基于相似转换原则确定实验驱替条件，并在所述驱替条件下驱替所述饱和岩心，获取驱替岩心，包括：
33.根据单井的生产资料，确定气井地层压力pr、井底压力p
wf
、泄流半径re，计算室内实验岩心等效压差δp，计算式为：
34.其中l为所述岩心的长度；
35.根据室内实验岩心等效压差δp，利用氮气顺岩心标记方向驱替所述饱和岩心，得到所述驱替岩心。
36.在一种可能的实施例中，所述根据最佳转换系数c0、饱和水t2谱曲线和驱替t2谱曲线，得到饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线，包括：
37.利用所述最佳转换系数co转换所述饱和水t2谱曲线和所述驱替t2谱曲线，得到饱和流体孔径分布曲线和束缚流体孔径分布曲线；将所述饱和流体孔径分布曲线和所述束缚流体孔径分布曲线转换为饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线。
38.在一种可能的实施例中，根据所述饱和流体累计曲线和所述束缚流体累计曲线，确定所述油气藏储层的可动孔径下限，包括：
39.对比所述饱和流体累计曲线和所述束缚流体累计曲线，将饱和流体累计饱和度大于束缚流体累计饱和度预设值作为可动界限，对应的孔喉半径作为所述可动孔径下限。
40.在一种可能的实施例中，所述预设值为5％。
41.在一种可能的实施例中，所述评价方法还包括：
42.根据所述饱和流体孔径分布曲线和所述束缚流体孔径分布曲线，计算不同孔喉半径范围内初始流体饱和度和束缚流体饱和度；
43.根据所述初始流体饱和度和所述束缚流体饱和度，计算不同孔喉半径范围内的流体动用程度。
44.本技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
45.本技术提供的油气藏储层流体的可动性的评价方法，首先采用ct孔径分布转换饱和水t2谱曲线，并结合误差分析法求取最佳转换系数；利用相似转换原则获取室内实验压差和流速，并测试得到驱替t2谱曲线；然后根据最佳转换系数c0、饱和水t2谱曲线和驱替t2谱曲线，进一步转换得到饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线，进而评价流体的可动性。本技术通过将ct孔径分布、核磁共振t2谱以及误差分析等结合，可充分模拟不同作业制度对流体的动用过程，不需要依赖大量实验样品，能够实现不同作业制度下流体孔喉半径动用分布的定量化表征，避免人工主观评价，为油气藏合理开发提供依据。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本技术实施例提供的一种油气藏储层流体的可动性的评价方法的流程图；
48.图2为本技术实施例提供的一种玻璃注射器的结构示意图；
49.图3为本技术实施例提供的述ct孔径分布累计曲线和不同的转换系数ci转换后的
饱和水t2谱累计曲线示意图；
50.图4为本技术实施例提供的不同转换系数ci与对应的误差值δi的关系曲线示意图；
51.图5为本技术实施例提供的驱替前后流体分布曲线以及累计曲线示意图；
52.图6为本技术实施例提供的不同孔喉半径内流体分布及动用程度的示意图。
53.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
54.除非另有定义，本技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。在对申请实施方式作进一步地详细描述之前，对理解本技术实施例一些术语进行说明。
55.压汞实验法是根据中值压力与渗透率的关系得到渗透率下限值，然后根据岩心化验得到孔渗关系，有此求出对应的孔隙度下限。储层物性参数统计法是以岩心所测的孔隙度、渗透率为基础，以渗透率或孔隙度累计数据5％丢失为界限。束缚水饱和度法是在孔隙度与束缚水饱和度相关系数大于70％时，选取束缚水饱和度80％，对应的孔隙度下限值即为下限值。测井资料法是在试油气资料指导下，得到其对应储层的声波时差等，依据测井解释，得到解释孔隙度，再依据孔渗关系求出渗透率下限。产能模拟实验法是通过取产层岩心，模拟不同物性条件下产能的变化，以此确定储层物性下限。
56.然而，在流体可动性及可动孔径下限评价过程中，这些方法存在不合理之处：静态法依赖于大量的实验岩心的物性数据，对于取芯困难的油气储层操作性不强；通过岩心物性数据统计分析下限值，选取具有一定的人工主观性，不同人员的评价结果一致性不强；评价结果为宏观物性参数，而储量动用主要受不同孔径内的储量分布控制，目前评价方法不能反映孔径内的动用差异；分析结果为孔隙度下限或渗透率下限，属于静态参数，而储量的动用下限受不同作业制度的影响，是动态的评价结果。
57.基于此，本技术实施例提供了一种油气藏储层流体的可动性的评价方法，该评价方法包括：
58.步骤101、获取油气藏储层的岩心；利用岩心ct扫描仪测试所述岩心，得到所述岩心的ct孔径分布曲线；
59.步骤102、采用模拟地层水浸泡所述岩心，获取饱和岩心；利用核磁设备测试所述饱和岩心，得到所述岩心的饱和水t2谱曲线；
60.步骤103、根据所述ct孔径分布曲线和所述饱和水t2谱曲线，得到ct孔径分布累计曲线和饱和水t2谱累计曲线；采用不同的转换系数ci转换所述饱和水t2谱累计曲线；
61.步骤104、根据所述ct孔径分布累计曲线和不同的转换系数ci转换后的所述饱和水t2谱累计曲线，采用误差分析法计算最佳转换系数co；
62.步骤105、根据所述单井的生产资料，基于相似转换原则确定实验驱替条件，并在所述驱替条件下驱替所述饱和岩心，获取驱替岩心；采用所述核磁设备测试所述驱替岩心，得到驱替t2谱曲线；
63.步骤106、根据所述最佳转换系数c0、所述饱和水t2谱曲线和所述驱替t2谱曲线，
得到饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线；
64.步骤107、根据所述饱和流体累计曲线和所述束缚流体累计曲线，确定所述油气藏储层的可动孔径下限。
65.本技术提供的油气藏储层流体的可动性的评价方法，首先采用ct孔径分布转换饱和水t2谱曲线，并结合误差分析法求取最佳转换系数；利用相似转换原则获取室内实验压差和流速，并测试得到驱替t2谱曲线；然后根据最佳转换系数c0、饱和水t2谱曲线和驱替t2谱曲线，进一步转换得到饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线，进而评价流体的可动性。本技术通过将ct孔径分布、核磁共振t2谱以及误差分析等结合，可充分模拟不同作业制度对流体的动用过程，不需要依赖大量实验样品，能够实现不同作业制度下流体孔喉半径动用分布的定量化表征，避免人工主观评价，为油气藏合理开发提供依据。
66.为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术具体实施方式作进一步地详细描述。
67.以西南油气田的sy1-1井为例，在对其进行开发前，对油气藏储层流体的可动性进行评价，评价步骤如下：
68.步骤1、沿储层渗流方向钻取柱塞岩心，柱塞岩心直径1英寸，长度约为2英寸；钻取岩心标记5-2，记录取芯井号st3、层位栖霞组和深度7651.12m；将钻取的岩心切平，保持岩样端面与柱面平整；采用乙醇等试剂对岩心进行洗油洗盐处理；然后烘干岩心，称取岩心干重66.55g、长度2.515cm、直径5.094cm，标记岩心驱替方向，并测试岩心孔隙度5.80％、渗透率0.434md；将制备完成的岩心样品放入干燥皿中储存备用。
69.步骤2、利用岩心ct扫描仪测试岩心，获取岩心三维不同切片灰度图像；利用数字岩心软件对灰度图像进行图像滤波处理、孔隙三维重构、孔隙分割等处理；对处理完成后的孔隙进行孔喉半径统计，获取不同孔喉半径对应的孔隙体积分布，即得到ct孔径分布曲线。
70.步骤3、将岩心放入真空-饱和装置，真空-饱和装置抽真空6h，保持装置内真空压力小于-0.1mpa，将脱气后的模拟地层水放入真空室内侵没岩心，并继续抽真空2h；再采用加压装置对饱和岩心加压6h，饱和压力12mpa；称取岩心的湿重为68.02g，将饱和岩心浸泡在模拟地层水中备用。
71.步骤4、利用玻璃材料制作活塞注射器，使注射器的内径与岩心直径一致，注射器内部长度10cm；将注射器完全侵入饱和流体，将饱和岩心放入注射器内，推入注射器活塞，排出多余流体，直至注射器内壁、活塞与岩心紧密贴合。活塞注射器可如图2所示。其中，21为饱和岩心，22为注射器活塞，23为注射器排液出口，24为饱和模拟地层水，25为烧杯。
72.步骤5、对核磁设备进行调试，设置核磁共振测试的回波时间、采样等待时间和叠加次数等各项参数；将装有岩心的玻璃注射器放入核磁共振测试线圈，保持岩心位于线圈中部位置；对岩心施加电磁射频信号，同一样品可重复采集多次(例如，3次)信号，得到岩心的饱和水t2谱曲线。
73.步骤6、将ct孔径分布曲线转化为ct孔径分布累计曲线；将t2谱的信号强度换算为百分比，并将饱和水t2谱曲线转化为饱和水t2谱累计曲线；选取不同的转换系数ci，如0.01、0.1、1、10等，利用转换系数ci乘以t2谱累计曲线的驰豫时间，得到不同的转换系数ci转换后的饱和水t2谱累计曲线，如图3所示；
74.步骤7、对于不同ci转换后的累计曲线，利用差值法求取t2谱累计百分数5％、
10％、15％....90％、95％对应的驰豫时间t
ij
；利用差值法求取t2谱百分比分布曲线在2.5％～7.5％、7.5％～12.5％....87.5％～92.5％、92.5％～97.5％区间内分布百分比ω(t
ij
)。将ct孔径分布百分比曲线转化为累计曲线，利用差值法求取累计百分数5％、10％、15％....90％、95％对应的孔喉半径rj。
75.步骤8、利用曲线拟合误差分析式，计算ct孔喉半径与不同转换系数ci转换后的核磁共振t2谱之间的拟合误差δi，曲线拟合误差分析式为：
[0076][0077]
其中，n表示对t2谱百分比分布曲线所划分的区间的总个数，rj表示对应不同区间的孔喉半径的取值，i表示所采用的不同转换系数的次数，i，j为正整数。
[0078]
步骤9、绘制拟合误差δi与转换系数ci的关系曲线，并拟合拟合误差δi与转换系数ci的关系式，拟合符合率r2》0.99，关系式为：δi＝f(ci)，如图4所示；对关系式求导，在定义域内，求取δi′
＝0时，对应的c＝1.1736值，确定该值为最佳转换系数co。
[0079]
步骤10、根据sy1-1井生产动态等资料，气井地层压力pr＝95.32mpa、井底压力p
wf
＝92.16mpa、泄流半径re＝67.11m；按照室内实验压力降梯度与矿场地层压力降梯度等效，根据计算室内实验岩心等效压差δp为2.18kpa。
[0080]
步骤11、利用氮气沿岩心标记方向驱替岩心，驱替条件按照等效压差2.18kpa进行；驱替过程中岩心称重，若岩心3次称重质量不变，确定驱替后岩心重量为67.46g；通过称重计算流体动用程度为38.09％，如表1所示；岩心放入活塞注射器，排出多余的液体，直至注射器内壁、活塞与岩心紧密贴合。
[0081]
表1岩心的流体动用程度
[0082][0083]
其中，流体动用程度的计算公式为：de＝100％-(gw-go)/(gwi-go)*100％。
[0084]
步骤12、对核磁设备进行调试，设置核磁共振测试的回波时间、采样等待时间和叠加次数各项参数与步骤5相同；将装有岩心的玻璃注射器放入核磁共振测试线圈，保持岩心位于线圈中部位置；对岩心施加电磁射频信号，测试岩心t2谱，同一样品可重复采集多次(例如，3次)信号，得到驱替岩心的驱替t2谱曲线。
[0085]
步骤13、利用最佳转换系数co＝1.1736转换饱和水t2谱曲线和驱替t2谱曲线，得到饱和流体孔径分布曲线和束缚流体孔径分布曲线；将饱和流体孔径分布曲线和束缚流体孔径分布曲线转换为饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线；对比饱和流体累计曲线和束缚流体累计曲线，将饱和流体累计饱和度大于束缚流体累计饱和度5％作为可动界限，对应的孔喉半径作为可动孔径下限，可动孔径下限为21.99μm。如图5所示。
[0086]
步骤14、将饱和流体孔径分布曲线和束缚流体孔径分布曲线按照不同孔径分布区间进行统计，分别计算不同孔喉半径范围内初始流体饱和度(饱和岩心的相应孔径的含水量)和束缚流体饱和度(驱替后岩心的含水量)，根据初始流体饱和度和束缚流体饱和度，计算不同孔喉半径范围内的流体动用程度，结果如图6所示和表2所示。
[0087]
表2岩心在不同孔径范围内的流体动用程度
[0088][0089]
可见，本技术提供的油气藏储层流体的可动性的评价方法，至少具有以下
[0090]
有益效果：
[0091]
(1)利用ct孔径分布转换核磁共振t2谱，相比利用压汞转换t2谱，转换结果更加可靠；
[0092]
(2)采用误差分析法求取不同转换系数的误差量，并采用数学分析方法求取最佳转换系数，转换精度较高；
[0093]
(3)利用相似转换原则，将气井生产压差和产气速度转换为室内实验压差和流速，可对不同生产方式下储量的可动用程度进行评价；
[0094]
(4)对不同孔径区间内的流体饱和度进行统计，获取不同孔径内的流体可动性，实现不同生产方式下动用下限的确定。
[0095]
上述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0096]
上述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0097]
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本技术的技术方案，并不用以限制本技术。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。