一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法

    专利2024-12-15  11


    本发明涉及石油与天然气工程,尤其涉及一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法。


    背景技术:

    1、低渗致密非常规油气资源是我国能源增储上产的主要接替领域,岩石液测渗透率是油气资源开采的关键参数之一,准确高效测定致密岩石液测渗透率是制定合理开发方案、确保低渗致密非常规油气资源高效开发的关键和前提。

    2、目前岩石液测渗透率测试方法主要分为两类:稳态测量法和非稳态测量法,其中稳态测量法通过在岩心上下两端建立恒定压差并利用达西定律开展岩心渗透率计算,由于流体通过低渗透率岩心的流速慢、流量小,岩心出口端流量计很难准确快速地测出稳态流动下的实际流速,因此,稳态测量法通常只适用于渗透率较高的岩石。为了克服稳态测量法的不足,提出了非稳态测量法,非稳态测量法通过监测岩心两端或一端的瞬态压力响应,并结合压力响应解析模型开展岩石渗透率反演,非稳态法主要包括压力脉冲衰减法和压力振荡法,适用于渗透率较低的岩石。虽然目前非稳态测量法能够获取低渗致密岩石的渗透率大小,但在计算岩石渗透率时需要首先确定岩心孔隙度大小、岩心上下两端腔室体积、流体压缩系数、岩心尺寸等参数,计算过程较复杂,此外,由于致密岩心的孔隙度往往很难准确量化,容易产生测试误差,从而导致岩心液测渗透率计算结果偏离真实值。

    3、综上所述,提出一种提高低渗致密地层岩心液测渗透率的测试精度和测试效率的致密岩石液测渗透率测定方法是十分有必要的。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,提高低渗致密地层岩心液测渗透率的测试精度和测试效率。

    2、为实现上述目的,本发明采用的一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,包括如下步骤:

    3、步骤一:测量岩心长度、横截面积、流体粘度和岩心出口端流体存储空间体积;

    4、步骤二:获取岩心下端瞬态压力响应曲线;

    5、步骤三:将压力响应曲线划分为不同区间并统计各区间时间和压差;

    6、步骤四:计算各区间通过岩心的平均流量;

    7、步骤五:计算各区间岩心上下两端平均压差;

    8、步骤六:在直角坐标系下绘制qi~δpi散点图并获取散点拟合直线的斜率;

    9、步骤七:计算岩心渗透率。

    10、其中,在步骤三的步骤中:

    11、将瞬态压力响应曲线划分为不同区间时,按照时间间隔、压差间隔进行等间距、不等间距中的一种区间划分方式。

    12、其中,在步骤四的步骤中,各区间通过岩心的平均流量的计算公式为:

    13、

    14、式中,qi为各区间流体通过岩心的平均流量,cm3/s;cf为流体压缩系数,pa-1;vd为岩心下端流体存储空间体积,cm3;δpdi为各区间压差大小,pa;δti为各区间时间,s;i为不同的区间。

    15、其中,在步骤五的步骤中,各区间岩心上下两端平均压差的计算公式为:

    16、

    17、式中,δpi为各区间岩心上下端平均压差,pa;pu为岩心上端施加的恒定压力,pa;i为不同的区间。

    18、其中,在步骤六的步骤中:

    19、基于步骤四和步骤五计算结果,在直角坐标系下绘制qi~δpi散点图,并采用线性拟合方式获取散点拟合直线的斜率。

    20、其中,在步骤七的步骤中:

    21、基于步骤一测量结果和步骤六计算结果,利用以下公式计算岩心渗透率:

    22、

    23、式中,k为岩心渗透率,cm2;slope为步骤五中拟合直线的斜率,cm3/(pa·s);μ为步骤一中测得的流体粘度,pa·s;l为步骤一中测得的岩心长度,cm;a为步骤一中测得的岩心横截面积,cm2。

    24、本发明的一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,通过测量岩心长度、横截面积、流体粘度和岩心出口端流体存储空间体积;获取岩心下端瞬态压力响应曲线;将压力响应曲线划分为不同区间并统计各区间时间和压差;计算各区间通过岩心的平均流量;计算各区间岩心上下两端平均压差;在直角坐标系下绘制qi~δpi散点图并获取散点拟合直线的斜率;计算岩心渗透率;根据岩心长度、岩心横截面积、流体粘度、流体压缩系数、岩心下端流体存储空间体积和岩心下端瞬态压力响应曲线便可测定致密岩石液测渗透率,测定流程和计算方法简单,有助于提高低渗致密地层岩心液测渗透率的测试精度和测试效率。



    技术特征:

    1.一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.如权利要求1所述的基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,其特征在于,在步骤三的步骤中:

    3.如权利要求1所述的基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,其特征在于,在步骤四的步骤中,各区间通过岩心的平均流量的计算公式为:

    4.如权利要求3所述的基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,其特征在于,在步骤五的步骤中,各区间岩心上下两端平均压差的计算公式为:

    5.如权利要求4所述的基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,其特征在于,在步骤六的步骤中:

    6.如权利要求5所述的基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法,其特征在于,在步骤七的步骤中:


    技术总结
    本发明涉及石油与天然气工程技术领域,具体涉及一种基于瞬态压力响应的致密岩石液测渗透率测定方法;测量岩心长度、横截面积、流体粘度和岩心出口端流体存储空间体积;获取岩心下端瞬态压力响应曲线;将压力响应曲线划分为不同区间并统计各区间时间和压差;计算各区间通过岩心的平均流量;计算各区间岩心上下两端平均压差;在直角坐标系下绘制q<subgt;i</subgt;~Δp<subgt;i</subgt;散点图并获取散点拟合直线的斜率;计算岩心渗透率;根据岩心长度、岩心横截面积、流体粘度、流体压缩系数、岩心下端流体存储空间体积和岩心下端瞬态压力响应曲线便可测定致密岩石液测渗透率,测定流程和计算方法简单,有助于提高低渗致密地层岩心液测渗透率的测试精度和测试效率。

    技术研发人员:彭念,马天寿,许红林,杨斌
    受保护的技术使用者:重庆科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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