致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法
【专利摘要】本发明提供一种致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法，包括：获取取样尺寸和目标回波间隔；根据取样尺寸进行采样，获取目标测试样品；通过目标回波间隔对目标测试样品进行核磁共振处理，以获取目标测试样品的原始液态流体饱和度；对目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取目标测试样品的原始含油饱和度；根据原始液态流体饱和度和原始含油饱和度，从而准确获取目标测试样品的原始含水饱和度，由于目标测试样品最能反映致密砂岩储层的状态，因此目标测试样品的原始含水饱和度即为致密砂岩储层的原始含水饱和度，从而实现了准确测定致密砂岩储层原始含水饱和度的目的，为油气储层评价等提供了依据。
【专利说明】
致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法
技术领域
[0001]本发明涉及油气储层评价技术领域，尤其涉及一种致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法。
【背景技术】
[0002]在油气田开发过程中，需要对油气储层进行评价。油气储层评价技术是利用地质、钻井、测井和实验分析的资料，对油气储层的物性、岩性、储集性、油气水的空间分布、孔隙度、孔隙结构、渗透率及原始含水饱和度等进行全面研究和评价。其中，储层原始含水饱和度的确定是储层评价中的重要内容之一，不仅是测井饱和度解释模型刻度的需要，也是客观评价油气地质储量规模、合理制定开发技术政策的关键。
[0003]目前在确定储层的含水饱和度的方法中，蒸馏抽提法可有效测定原油和地层水，利用该方法来确定原始含油及原始含水饱和度已成为石油行业常用的方法;该方法具体是利用甲苯溶剂抽提岩心样品中的水和油，水以蒸气形式被蒸馏出，再被冷凝至冷凝捕集器中，并可读出水和油的体积，最后结合岩心样品的实测孔隙度分别计算出该岩心样品的原始含油饱和度和原始含水饱和度。
[0004]与常规砂岩储层相比，致密砂岩储层具有基质致密、孔喉细小及束缚水饱和度高等特征，按照我国致密砂岩储层地质评价标准(SY/T6832-2011)，致密砂岩储层一般孔隙度<10%、有效渗透率<0.1mD、喉道半径<Ιμπι。因此，在致密砂岩储层中存在较大比例的微细孔喉，侵入的油占据了半径相对较大的孔喉空间，利用上述蒸馏抽提法可以精确的测定出该致密砂岩储层的岩心样品中油的体积，而原始水则占据了半径相对较小的微细孔喉空间，且半径相对较小的微细孔喉数量较多，该孔喉空间内的束缚水较难完全被抽提出；因此，采用上述蒸馏抽提法不能准确测出上述致密砂岩储层中的原始含水体积，即采用蒸馏抽提法不能准确测定致密砂岩储层的原始含水饱和度。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法，以实现对致密砂岩储层的原始含水饱和度进行准确测量。
[0006]本发明提供的一种致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法，包括:
[0007]获取取样尺寸和目标回波间隔；
[0008]根据所述取样尺寸进行采样，获取目标测试样品；
[0009]通过所述目标回波间隔对所述目标测试样品进行核磁共振处理，以获取所述目标测试样品的原始液态流体饱和度；
[0010]对所述目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取所述目标测试样品的原始含油饱和度；
[0011 ]根据所述原始液态流体饱和度和所述原始含油饱和度，获取所述目标测试样品的原始含水饱和度。
[0012]如上所述的方法，所述获取取样尺寸，包括:
[0013]获取全直径样品和N个标准柱塞样品，其中，所述2，所述N为整数；
[0014]分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的原始含水饱和度和实测孔隙度；
[0015]在所述N个标准柱塞样品中确定目标标准柱塞样品，其中，所述目标标准柱塞样品为所述N个标准柱塞样品中原始含水饱和度与所述全直径样品的原始含水饱和度之差最小的样品；
[0016]确定所述目标标准柱塞样品的长度为所述取样尺寸。
[0017]如上所述的方法，所述获取全直径样品和N个标准柱塞样品，具体包括:
[0018]在液氮环境下，获取所述全直径样品和所述N个标准柱塞样品。
[0019]如上所述的方法，所述获取全直径样品和N个标准柱塞样品，包括:
[0020]在油基泥浆条件下从致密砂岩储层中钻取岩心样品，其中，所述油基泥浆中油和水的质量比大于或等于80:20;
[0021]利用柴油对所述岩心样品进行清洗、擦干；
[0022]对擦干后的岩心样品由内向外依次进行6层包裹，所述6层包裹包括:第一层包裹保鲜膜，第二层包裹桑皮纸，第三层包裹保鲜膜，第四层包裹桑皮纸，第五层包裹锡箔纸，第六层包裹牛皮纸；
[0023]对包裹后的岩心样品进行密封处理；
[0024]对所述进行密封处理后的岩心样品进行切割，以获取所述全直径样品和所述N个标准柱塞样品。
[0025]如上所述的方法，所述分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的原始含水饱和度，包括:
[0026]在预设时长内对所述全直径样品和各所述标准柱塞样品进行蒸馏抽提，以分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的含水体积；
[0027]对所述蒸馏抽提后的全直径样品和各标准柱塞样品进行充氦处理，以分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的孔隙总体积；
[0028]根据所述全直径样品的含水体积和所述全直径样品的孔隙总体积获取所述全直径样品的原始含水饱和度；
[0029]根据各所述标准柱塞样品的含水体积和各所述标准柱塞样品的孔隙总体积获取各所述标准柱塞样品的原始含水饱和度。
[0030]如上所述的方法，所述分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的实测孔隙度，包括:
[0031 ]获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的外表体积；
[0032]根据所述全直径样品的孔隙总体积和所述全直径样品的外表体积，获取所述全直径样品的实测孔隙度；
[0033]根据各所述标准柱塞样品的孔隙总体积和各所述标准柱塞样品的外表体积，获取各所述标准柱塞样的实测孔隙度。
[0034]如上所述的方法，所述获取目标回波间隔，包括:
[0035]确定M个待选回波间隔，其中，所述M彡2，所述M为整数；
[0036]分别利用各所述待选回波间隔对所述目标标准柱塞样品进行核磁共振处理，以获取所述目标标准柱塞样品在各所述待选回波间隔下的M个孔隙度；
[0037]在所述M个待选回波间隔中确定目标回波间隔，其中，所述目标标准柱塞样品在所述目标回波间隔下的孔隙度与所述目标标准柱塞样品的实测孔隙度之差，小于所述目标标准柱塞样品在除所述目标回波间隔之外的任意一个待选回波间隔下的孔隙度与所述目标标准柱塞样品的实测孔隙度之差。
[0038]如上所述的方法，所述确定M个待选回波间隔之前，还包括:
[0039]对所述目标标准柱塞样品进行饱和地层水处理。
[0040]如上所述的方法，所述通过所述目标回波间隔对所述目标测试样品进行核磁共振处理，以获取所述目标测试样品的原始液态流体饱和度，包括:
[0041 ]通过所述目标回波间隔对所述目标测试样品进行核磁共振处理，获取所述目标测试样品的的孔隙中原始液态流体体积；
[0042]向所述目标测试样品中注入氦气，获取所述目标测试样品的孔隙中未被所述原始液态流体填充的孔隙体积；
[0043]根据所述原始液态流体体积和所述未被所述原始液态流体填充的孔隙体积，获取所述目标测试样品的孔隙总体积；
[0044]根据所述原始液态流体体积和所述孔隙总体积，获取所述目标测试样品的原始液态流体饱和度。
[0045]如上所述的方法，所述对所述目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取所述目标测试样品的原始含油饱和度，包括:
[0046]对所述目标测试样品进行蒸馏抽提，获取所述目标测试样品的孔隙中的油体积；
[0047]根据所述油体积和所述目标测试样品的孔隙总体积，确定所述目标测试样品的原始含油饱和度。
[0048]本发明的致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法，首先获取取样尺寸和目标回波间隔，根据取样尺寸进行采样，获取最能代表致密砂岩储层状态的目标测试样品;通过获取的目标回波间隔对目标测试样品进行核磁共振处理，获取目标测试样品的原始液态流体饱和度;对目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取目标测试样品的原始含油饱和度;然后根据原始液态流体饱和度和原始含油饱和度，从而准确获取目标测试样品的原始含水饱和度；由于利用蒸馏抽提所测的致密砂岩储层中的含油量是准确的，将获得的原始液态流体饱和度和原始含油饱和度相减，即可得到目标测试样品的原始含水饱和度，由于目标测试样品最能反映致密砂岩储层的状态，因此目标测试样品的原始含水饱和度即为致密砂岩储层的原始含水饱和度，从而实现了准确测定致密砂岩储层原始含水饱和度的目的，为油气储层评价等提供了依据。
【附图说明】
[0049]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]图1为本发明提供的致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法实施例一的流程示意图；
[0051]图2为本发明提供的致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法实施例二的流程示意图；
[0052]图3为本发明实施例中提供的全直径样品和三个标准柱塞样品的结构示意图；
[0053]图4为本发明实施例中提供的三个标准柱塞样品和全直径样品的含水饱和度的对比图；
[0054]图5为本发明实施例中提供的目标标准柱塞样品在不同回波间隔下进行核磁共振处理获得的T2谱图对比图以及获得的孔隙度与目标标准柱塞样品的实测孔隙度的对比图；
[0055]图6为本发明实施例中提供的20块目标标准柱塞样品采用不同回波间隔进行核磁共振处理获得的孔隙度与目标标准柱塞样品的实测孔隙度的对比图。
【具体实施方式】
[0056]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0057]在油气田开发过程中，需要对油气储层进行评价。其中，油气储层的原始含水饱和度是储层评价的重要内容之一。蒸馏抽提法是现有技术中用来确定常规砂岩储层中原始含油及原始含水饱和度的常用方法。该方法具体是利用甲苯溶剂抽提常规砂岩储层的岩心样品中的水和油，然后将其中的水以蒸气形式被蒸馏出，再被冷凝至冷凝捕集器中，并可读出水和油的体积，最后结合岩心样品的实测孔隙度分别计算出该岩心样品的原始含油饱和度和原始含水饱和度。
[0058]而与常规砂岩储层相比，致密砂岩储层具有基质致密、孔喉细小及束缚水饱和度高等特征，按照我国致密砂岩储层地质评价标准(SY/T6832-2011)，致密砂岩储层一般孔隙度< 10 %、有效渗透率<0.1mD、喉道半径< Ιμπι。因此，在致密砂岩储层中存在较大比例的微细孔喉，侵入的油占据了半径相对较大的孔喉空间，利用现有技术的蒸馏抽提法可以精确的测定出该致密砂岩储层的岩心样品中油的体积，而原始水则占据了半径相对较小的微细孔喉空间，且半径相对较小的微细孔喉数量较多，该孔喉空间内的束缚水较难完全被抽提出。因此，采用现有技术的蒸馏抽提法不能准确测出致密砂岩储层中的原始含水体积，即不能准确测定致密砂岩储层的原始含水饱和度。
[0059]为了解决该问题，本发明通过获取最能代表岩心原始液态流体状态的目标测试样品，并确定最能反映岩心孔喉空间尺寸的目标回波间隔，利用核磁共振处理，获得该目标测试样品在该目标回波间隔下的原始液态流体饱和度。然后通过蒸馏抽提法准确获取该目标测试样品的原始含油量，以获得该目标测试样品的原始含油饱和度，将获得的原始液态流体饱和度和原始含油饱和度相减即可确定出目标测试样品的原始含水饱和度，由于该目标测试样品最能代表致密砂岩储层的原始液态流体状态，因此，所获得的目标测试样品的原始含水饱和度即为该致密砂岩储层的原始含水饱和度，从而实现了准确确定致密砂岩储层原始含水饱和度的目的。
[0060]下面采用具体的实施例对致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法进行详细说明。
[0061]图1为本发明实施例提供的致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法的流程示意图。参照附图1所示，本实施例的方法包括:
[0062]SlOl、获取取样尺寸和目标回波间隔；
[0063]S102、根据取样尺寸进行采样，获取目标测试样品；
[0064]S103、通过目标回波间隔对目标测试样品进行核磁共振处理，以获取目标测试样品的原始液态流体饱和度；
[0065]S104、对目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取目标测试样品的原始含油饱和度；
[0066]S105、根据原始液态流体饱和度和原始含油饱和度，获取目标测试样品的原始含水饱和度。
[0067]具体地，在实际测试前，从致密砂岩储层中钻取若干岩心样品，从该些岩心样品中确定最能代表该致密砂岩储层的原始液态流体状态的样品为最优样品，该最优样品的长度即为取样尺寸，例如，当最优样品的长度为4cm时，取样尺寸即为4cm，既能满足实际测试设备、测试条件及人工操作的要求，又能准确反映储层岩心的含水饱和度、液态流体饱和度等结构特征。
[0068]回波间隔是对岩心样品进行核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR)处理时所需要设置的测试参数。由于致密砂岩储层岩心内部孔喉细小且非均质性非常强，导致不同的回波间隔测试得到的孔喉尺寸分布精度不同。目标回波间隔是指在该回波间隔下测试出的岩心样品的内部结构特征与致密砂岩储层的实际原始结构特征最接近。
[0069]当需要对某个致密砂岩储层的原始含水饱和度进行测量时，根据确定的取样尺寸从该致密砂岩储层中进行采样，采样得到的即为目标测试样品，将该目标测试样品在目标回波间隔下进行核磁共振处理，从而获取该目标测试样品的原始液态流体饱和度，然后再通过蒸馏抽提法获得该目标测试样品的含油饱和度。具体可以通过以下方式实现:通过目标回波间隔对目标测试样品进行核磁共振处理，获取目标测试样品的的孔隙中原始液态流体体积，然后向目标测试样品中注入氦气，获取目标测试样品的孔隙中未被原始液态流体填充的孔隙体积。根据原始液态流体体积和未被原始液态流体填充的孔隙体积，获取目标测试样品的孔隙总体积。根据原始液态流体体积和孔隙总体积，获取目标测试样品的原始液态流体饱和度。对目标测试样品进行蒸馏抽提，获取目标测试样品的孔隙中的油体积。根据油体积和目标测试样品的孔隙总体积，确定目标测试样品的原始含油饱和度。将所获取的原始液态流体饱和度减去原始含油饱和度就是目标测试样品的原始含水饱和度，由于目标测试样品最能代表致密砂岩储层的状态，因此，该目标测试样品的原始含水饱和度就是致密砂岩储层的原始含水饱和度。
[0070]本实施例的致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法，首先获取取样尺寸和目标回波间隔，根据取样尺寸进行采样，获取最能代表致密砂岩储层状态的目标测试样品;通过获取的目标回波间隔对目标测试样品进行核磁共振处理，获取目标测试样品的原始液态流体饱和度;对目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取目标测试样品的原始含油饱和度;然后根据原始液态流体饱和度和原始含油饱和度，从而准确获取目标测试样品的原始含水饱和度；由于利用蒸馏抽提所测的致密砂岩储层中的含油量是准确的，将获得的原始液态流体饱和度和原始含油饱和度相减，即可得到目标测试样品的原始含水饱和度，由于目标测试样品为最能反映致密砂岩储层的状态，因此目标测试样品的原始含水饱和度即为致密砂岩储层的原始含水饱和度，从而实现了准确测定致密砂岩储层原始含水饱和度的目的，为油气储层评价等提供了依据。
[0071]在图1所示实施例的基础上，可以通过如下可行的实现方式获取取样尺寸(图1所示实施例中的SlOl )，具体的，请参见图2所示的实施例。
[0072 ] S201、获取全直径样品和N个标准柱塞样品；其中，2，N为整数；
[0073]S202、分别获取全直径样品和各标准柱塞样品的原始含水饱和度和实测孔隙度；
[0074]S203、在N个标准柱塞样品中确定目标标准柱塞样品；
[0075]其中，目标标准柱塞样品的原始含水饱和度与全直径样品的原始含水饱和度之差，小于N个标准柱塞样品中除目标标准柱塞样品之外的任意一个标准柱塞样品的原始含水饱和度与全直径样品的原始含水饱和度之差;也就是说，目标标准柱塞样品为N个标准柱塞样品中原始含水饱和度与全直径样品的原始含水饱和度之差最小的样品；
[0076]S204、确定目标标准柱塞样品的长度为取样尺寸。
[0077]在S201中，在油基泥浆条件下从致密砂岩储层中钻取岩心样品，油基泥浆中油和水的质量比大于或等于80:20。利用柴油对岩心样品进行清洗、擦干。然后对擦干后的岩心样品由内向外依次进行6层包裹，6层包裹包括:第一层包裹保鲜膜，第二层包裹桑皮纸，第三层包裹保鲜膜，第四层包裹桑皮纸，第五层包裹锡箔纸，第六层包裹牛皮纸。并对包裹后的岩心样品进行密封处理。通过对进行密封处理后的岩心样品进行切割，便可获取全直径样品和N个标准柱塞样品。例如，将一块上述已处理好的岩心样品从中间截成两段，其中一段可以理解为全直径样品。对另一段则按照石油行业规范，从另一段的外表面至其内部快速钻取N个样品，该N个样品即为标准柱塞样品。
[0078]可选的，获取全直径样品和N个标准柱塞样品均在液氮环境下进行。
[0079]在S202中，可以通过如下可行的实现方式获取全直径样品和标准柱塞样品的原始含水饱和度，具体的:
[0080]在预设时长内对获取的全直径样品和各标准柱塞样品进行蒸馏抽提，以分别获取全直径样品和各标准柱塞样品的含水体积。此处的预设时长指的是能够将全直径样品和标准柱塞样品的孔隙中的水全部提出所需要的时间，例如，该预设时长为两周。对蒸馏抽提后的全直径样品和各标准柱塞样品进行洗油、洗盐及烘干处理。然后对全直径样品和各标准柱塞样品进行充氦处理，以分别获取全直径样品和各标准柱塞样品的孔隙总体积。从而根据全直径样品的含水体积和全直径样品的孔隙总体积获取全直径样品的原始含水饱和度，根据各标准柱塞样品的含水体积和各标准柱塞样品的孔隙总体积获取各标准柱塞样品的原始含水饱和度。
[0081]将所获得的各标准柱塞样的原始含水饱和度和全直径样品的原始含水饱和度进行比较，各标准柱塞样中哪一个的原始含水饱和度与全直径样品的原始含水饱和度最接近，则将对应的该标准柱塞样确定为目标标准柱塞样。
[0082]进一步地，在S202中，可以通过如下可行的实现方式获取全直径样品和标准柱塞样品的实测孔隙度，具体的:
[0083]首先获取全直径样品和各标准柱塞样品的外表体积，例如通过卡尺法对全直径样品和各标准柱塞样品进行测量得到各样品的外表体积。然后根据全直径样品的外表体积和上述获得的全直径样品的孔隙总体积，获取全直径样品的实测孔隙度。根据各标准柱塞样品的外表体积和上述获得的各标准柱塞样品的孔隙总体积，获取各标准柱塞样的实测孔隙度。
[0084]在该种可行的实现方式中，相应的，可以通过如下可行的实现方式确定SlOl中的目标回波间隔，具体的:
[0085]对确定的目标标准柱塞样品进行饱和地层水处理。确定M个待选回波间隔，其中M多2，M为整数。确定好待选回波间隔后，分别利用各待选回波间隔对目标标准柱塞样品进行核磁共振处理，以获取目标标准柱塞样品在各待选回波间隔下的M个孔隙度，在M个待选回波间隔中确定目标回波间隔，其中，该目标标准柱塞样品在所述目标回波间隔下的孔隙度与所述目标标准柱塞样品的实测孔隙度之差，小于所述目标标准柱塞样品在除所述目标回波间隔之外的任意一个待选回波间隔下的孔隙度与所述目标标准柱塞样品的实测孔隙度之差。也就是说，将获得的M个孔隙度逐一与上述获得的该目标标准柱塞样对应的实测孔隙度进行对比，哪一个孔隙度与目标标准柱塞样的实测孔隙度最接近，就确定该孔隙度对应的回波间隔为目标回波间隔。
[0086]下面，通过一个具体示例，对图1-图2实施例所示的方法进行详细说明。
[0087]示例性的，以A气田为例，A气田属于逆冲断背斜型干气气藏，气藏有多个断块组成，单个气藏幅度大，一般在400111-600111^气田储层属于致密砂岩储层，其成因属于辫状河三角洲前缘砂体，属于深埋型低孔裂缝性致密砂岩储层，该致密砂岩储层埋深大，大约在6500m-8000m，厚度巨大，大约在300m-320m，基质致密，孔隙度为3?7%，基质渗透率<0.lmD，A气田储层的孔隙类型有粒间溶蚀孔、残余粒间孔和微孔隙等，按尺寸大小有大孔隙和小孔隙，上述大孔隙和小孔隙所占比例相近，A气田储层的喉道类型为狭窄片状喉道，喉道半径<0.5μηι。
[0088]采用现有设备在油基泥浆条件下从上述A气田储层中钻取具有代表性的若干岩心样品，其中，油基泥浆中油和水的质量比大于等于80:20，采用该比例的油基泥浆，达到尽可能减少外来水对岩心样品的原始含水量的影响，将岩心筒取至地面后，为防止由于毛管力作用而导致泥浆渗入岩心样品内，此时立刻取出岩心样品并进行预处理:迅速用柴油将岩心样品的表面清洗干净，并迅速擦干各岩心样品的表面，避免上述岩心样品长时间暴露于泥浆或大气中，保证岩心样品保持原始流体状态，使岩心样品可代表地层的真实情况。将擦干后的岩心样品进行包裹，首先采用保鲜膜对岩心样品进行第一层包裹，再采用桑皮纸进行第二层包裹，再采用保鲜膜进行第三层包裹，再采用桑皮纸进行第四层包裹，再采用锡箔纸进行第五层，最后采用牛皮纸进行第六层包裹。通过上述六层包裹处理可减少岩心样品内液态流体的蒸发损失和液体移动。然后将包裹好的岩心样品保持密封，例如，对包裹好的岩心样品进行封蜡处理。将封好的岩心样品放置于低温环境保存以确保岩心样品封蜡不融化，水分不蒸发，保持岩心样品的原始流体状态。将上述岩心样品预处理结束后，保存待用。
[0089]上述岩心样品中的流体主要有三类，一类是可相对保持原始地下状态的原始含水，另两类是由于在油基泥浆条件下钻取岩心样品和预处理岩心样品时受到污染而侵入的油以及气体，上述油和气由于是后期污染物带入，并不能反映原始地下流体状态；因此，本实施例只重点关注侵入的油和气所占据的空间比例，油和气是否能反映岩心地下流体状态不影响本实验过程。
[0090]从上述保存待用的岩心样品中选出20块具有代表性的岩心样品，分别标记为Fl-F20，取其中的Fl，在液氮环境下拆除Fl的包裹物，将Fl截为两段，分别标记为FDl和FD2，按照石油行业规范从FDl的外表面至其内部快速钻取长度分别为2cm、3cm和4cm的标准柱塞样①②③，图3为本发明实施例中提供的全直径样品和三个标准柱塞样品的结构示意图，参照附图3所示，钻取的标准柱塞样品的长度可根据岩心的直径大小和实际经验来定，也可选长度Icm或5、6cm。越接近岩心直径的长度，越能体现岩心的原始流体状态，本实施例根据岩心的直径、测试设备、测试要求及实际经验，选择钻取2cm、3cm和4cm的标准柱塞样品。另一段的FD2作为全直径样品，FD2保持了岩心样品的原始流体状态，用来和上述三个标准柱塞样品所具有的原始流体状态对比。
[0091]由于A气田储层属于致密砂岩，其孔喉细小，且原始含水赋存在半径偏小的孔喉中，短时间内很难将水抽提干净，因此，对Π)2全直径样品和上述三个标准柱塞样品分别进行为期两周的蒸馏抽提过程，利用甲苯溶剂逐渐将岩心样品中的水抽提出来，得到相对准确的各样品中含水量，读取FD2全直径样品和三个标准柱塞样品的含水体积。
[0092]接着对已失去水的Π)2全直径样品和三个标准柱塞样品进行洗油、洗盐及烘干处理。此时，FD2全直径样品和三个标准柱塞样品内部的孔隙中已无液态流体，孔隙处于“空”状态，向FD2全直径样品注入适量氦气，通过已有设备测得Π)2全直径样品的孔隙总体积，通过卡尺法测得Π)2全直径样品的外表体积，通过计算得到Π)2全直径样品的实测孔隙度。同样，对三个标准柱塞样品分别进行上述操作，分别得到三个标准柱塞样品的孔隙总体积和实测孔隙度，根据孔隙总体积和含水体积分别计算出FD2全直径样品和三个标准柱塞样品的原始含水饱和度。其他岩心样品F2-F20采用与Fl相同的操作测得各自的原始含水饱和度，并记录数据，将20份岩心样品对应的Π)2全直径样品和三个标准柱塞样品的原始含水饱和度作出柱状图对比。图4为本发明实施例中提供的三个标准柱塞样品和全直径样品的含水饱和度的对比图。参照附图4所示，现仅以根据岩心样品F1、F2和F3的原始含水饱和度数据制备的柱状图为例进行说明，可明显看出岩心样品F1、F2和F3中长度为4cm的标准柱塞样品③的测试结果与FD2全直径样品的测试结果更为接近，相对误差低于3%。而2cm及3cm的标准柱塞样品与FD2全直径样品的含水饱和度偏差较大，相对误差在20%以上。其他17块全直径岩心样品的测试过程和上述测试过程相同，测试结果相近，图中未示出。由上述对比可知，当标准柱塞样品的长度为4cm时既能满足实际测试设备、测试条件及人工操作的要求，又最接近全直径岩心样品的原始流体状态。上述筛选出的4cm的标准柱塞样品③的实测孔隙度为5.4%,具有该取样尺寸的样品可准确反映出A气田储层岩心的含水饱和度、液态流体饱和度及孔隙度等结构特征。因此，将该标准柱塞样品③作为目标标准柱塞样品，将该长度4cm作为取样尺寸。
[0093]对上述孔隙为“空”状态的最优样品进行饱和地层水，使目标柱塞样品的孔隙中重新被水填充并达到饱和状态以便进行核磁共振扫描。对上述已重新饱和的目标标准柱塞样品进行核磁共振扫描，采用的回波间隔为0.2ms，测得目标标准柱塞样品的孔隙度为5.5%，与目标标准柱塞样品的实测孔隙度5.4%相差0.1。再采用回波间隔为0.6ms对目标标准柱塞样品进行核磁共振扫描，测得目标标准柱塞样品的孔隙度为4.5%，与其实测孔隙度相差0.9。同理，采用回波间隔为1.2ms测得目标标准柱塞样品的孔隙度为4.2%，与实测孔隙度差1.2。图5为本发明实施例中提供的目标标准柱塞样品在不同回波间隔下进行核磁共振处理获得的T2谱图对比图以及获得的孔隙度与目标标准柱塞样品的实测孔隙度的对比图。参照附图5所示，从T2谱图上可以看出，0.6ms与1.2ms两者谱图相差不大，但两者与0.2ms谱图形态差别较大，由于核磁驰豫时间与岩心的孔喉尺寸具有很好的相关性，因此从0.2ms与
0.6ms的谱图差异可以看出，0.6ms以上的回波间隔不能较好的反映出目标标准柱塞样品部分小于1ms弛豫时间的微细孔喉及大部分小于Ims弛豫时间的微细孔喉，导致了0.6ms以上回波间隔测定核磁孔隙度比实测孔隙度偏小。其他样品中选出的目标标准柱塞样品也采用同样测试过程，得到相似结论，图中未示出。图6为本发明实施例中提供的20块目标标准柱塞样品采用不同回波间隔进行核磁共振处理获得的孔隙度与目标标准柱塞样品的实测孔隙度的对比图，参照附图6所示，可以看出0.2ms回波间隔测定孔隙度与实测孔隙度相差不大，0.6ms及1.2ms回波间隔测定孔隙度与实测孔隙度相比普遍偏小。其中，回波间隔可通过实际情况和要求进行设定，也可以是0.4ms、0.8ms及1.0ms等，本实施例根据实际岩心的结构特征和实验设备的实际情况选择了0.2ms、0.6ms及1.2ms。因此，通过上述对比可知，将回波间隔为0.2ms作为核磁共振扫描的目标回波间隔时可更精确的反映出A气田储层岩心的孔喉空间尺寸，以便对岩心样品的孔隙度和含水饱和度等结构特征进行精确测量。通过上述实验过程得到了可代表A气田储层原始流体状态的岩心样品的取样尺寸和对其进行核磁共振扫描时所采用的目标回波间隔。
[0094]接着在液氮条件下按照石油行业规范对密封保存待用的岩心样品重新快速钻取新的岩心样品，将重新制备的20个长度为4cm的标准柱塞样品作为目标测试样品，利用目标回波间隔0.2ms对上述20个目标测试样品进行核磁共振扫描，测得所有目标测试样品的孔隙中原始液态流体体积，再将适量的氦气注入上述目标测试样品中，测得上述目标测试样品的孔隙中未被上述原始液态流体填充的孔隙体积，将上述原始液态流体体积和上述未被原始液态流体填充的孔隙体积相加得到目标测试样品的孔隙总体积，将上述原始液态流体体积和上述孔隙总体积相比得到目标测试样品的原始液态流体饱和度。上述核磁共振和氦气注入过程结束后，采用甲苯溶剂对同一个目标测试样品进行蒸馏抽提，通过甲苯溶剂将上述目标测试样品中的水和油(样品中的油是由于在进行油基泥浆钻取岩心时，部分油侵入了岩心样品中)抽提出，由于侵入的油占据了孔隙中较大孔喉空间，利用蒸馏抽提可精确的将上述目标测试样品中的油抽提出来，但水占据了孔隙中较小的孔喉空间，而上述目标测试样品中存在较多微细孔隙，该微细孔隙中存在的较多束缚水无法通过蒸馏抽提方法被完全抽提出来，因此，此时抽提出来的水量相对油量的测量精度是比较粗略的，即无法利用此过程的水体积来精确计算上述目标测试样品的含水饱和度。但可通过测定的油体积和上述孔隙总体积相比得到上述目标测试样品的含油饱和度，通过上述原始液态流体饱和度减去上述含油饱和度得到含水饱和度，即得到上述目标测试样品的原始含水饱和度，各样品测定的原始含水饱和度值主要分布在40%-63%之间。由于上述目标测试样品最能代表A气田储层岩心的原始液态流体状态，因而上述测得的原始含水饱和度就是A气田储层岩心的原始含水饱和度。
[0095]在上述实施例测得的目标测试样品的孔隙中原始液态流体体积和未被液态流体充填的孔隙体积时，也测得上述目标测试样品的外表面总体积，通过上述孔隙总体积比上述外表面总体积得到上述目标测试样品的的总孔隙度分布在3.7%-7.1%，再利用氦气注入法或其他现有方法测定上述目标测试样品的的总孔隙度分布在3.9%-7.2%，将上述两种方法测得的上述目标测试样品的的总孔隙度相对比，发现采用两种方法测定的总孔隙度的相对差值均不到3%，说明采用本实施例的方法选择的目标测试样品是合适的，采用本发明方法测得的目标测试样品的总孔隙度也是准确的。
[0096]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种致密砂岩储层原始含水饱和度的确定方法，其特征在于，包括: 获取取样尺寸和目标回波间隔； 根据所述取样尺寸进行采样，获取目标测试样品； 通过所述目标回波间隔对所述目标测试样品进行核磁共振处理，以获取所述目标测试样品的原始液态流体饱和度； 对所述目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取所述目标测试样品的原始含油饱和度； 根据所述原始液态流体饱和度和所述原始含油饱和度，获取所述目标测试样品的原始含水饱和度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取取样尺寸，包括: 获取全直径样品和N个标准柱塞样品，其中，所述N多2，所述N为整数； 分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的原始含水饱和度和实测孔隙度；在所述N个标准柱塞样品中确定目标标准柱塞样品，其中，所述目标标准柱塞样品为所述N个标准柱塞样品中原始含水饱和度与所述全直径样品的原始含水饱和度之差最小的样品; 确定所述目标标准柱塞样品的长度为所述取样尺寸。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取全直径样品和N个标准柱塞样品，具体包括: 在液氮环境下，获取所述全直径样品和所述N个标准柱塞样品。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取全直径样品和N个标准柱塞样品，包括: 在油基泥浆条件下从致密砂岩储层中钻取岩心样品，其中，所述油基泥浆中油和水的质量比大于或等于80: 20 ； 利用柴油对所述岩心样品进行清洗、擦干； 对擦干后的岩心样品由内向外依次进行6层包裹，所述6层包裹包括:第一层包裹保鲜膜，第二层包裹桑皮纸，第三层包裹保鲜膜，第四层包裹桑皮纸，第五层包裹锡箔纸，第六层包裹牛皮纸； 对包裹后的岩心样品进行密封处理； 对所述进行密封处理后的岩心样品进行切割，以获取所述全直径样品和所述N个标准柱塞样品。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的原始含水饱和度，包括: 在预设时长内对所述全直径样品和各所述标准柱塞样品进行蒸馏抽提，以分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的含水体积； 对所述蒸馏抽提后的全直径样品和各标准柱塞样品进行充氦处理，以分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的孔隙总体积； 根据所述全直径样品的含水体积和所述全直径样品的孔隙总体积获取所述全直径样品的原始含水饱和度； 根据各所述标准柱塞样品的含水体积和各所述标准柱塞样品的孔隙总体积获取各所述标准柱塞样品的原始含水饱和度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的实测孔隙度，包括: 获取所述全直径样品和各所述标准柱塞样品的外表体积； 根据所述全直径样品的孔隙总体积和所述全直径样品的外表体积，获取所述全直径样品的实测孔隙度； 根据各所述标准柱塞样品的孔隙总体积和各所述标准柱塞样品的外表体积，获取各所述标准柱塞样的实测孔隙度。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标回波间隔，包括: 确定M个待选回波间隔，其中，所述M彡2，所述M为整数； 分别利用各所述待选回波间隔对所述目标标准柱塞样品进行核磁共振处理，以获取所述目标标准柱塞样品在各所述待选回波间隔下的M个孔隙度； 在所述M个待选回波间隔中确定目标回波间隔，其中，所述目标标准柱塞样品在所述目标回波间隔下的孔隙度与所述目标标准柱塞样品的实测孔隙度之差，小于所述目标标准柱塞样品在除所述目标回波间隔之外的任意一个待选回波间隔下的孔隙度与所述目标标准柱塞样品的实测孔隙度之差。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定M个待选回波间隔之前，还包括: 对所述目标标准柱塞样品进行饱和地层水处理。9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述目标回波间隔对所述目标测试样品进行核磁共振处理，以获取所述目标测试样品的原始液态流体饱和度，包括: 通过所述目标回波间隔对所述目标测试样品进行核磁共振处理，获取所述目标测试样品的的孔隙中原始液态流体体积； 向所述目标测试样品中注入氦气，获取所述目标测试样品的孔隙中未被所述原始液态流体填充的孔隙体积； 根据所述原始液态流体体积和所述未被所述原始液态流体填充的孔隙体积，获取所述目标测试样品的孔隙总体积； 根据所述原始液态流体体积和所述孔隙总体积，获取所述目标测试样品的原始液态流体饱和度。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述目标测试样品进行蒸馏抽提，以获取所述目标测试样品的原始含油饱和度，包括: 对所述目标测试样品进行蒸馏抽提，获取所述目标测试样品的孔隙中的油体积； 根据所述油体积和所述目标测试样品的孔隙总体积，确定所述目标测试样品的原始含油饱和度。
【文档编号】G01N33/24GK105891250SQ201610192192
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】赵力彬, 张同辉, 杨学君, 王旭, 孙雄伟, 齐春艳, 魏聪, 白晓佳, 王本强, 宋丙慧
【申请人】中国石油天然气股份有限公司