特低滲透油田相對(duì)滲透率曲線測(cè)試新方法

齊占奎

摘要：課題研究基于特低滲透油田相對(duì)滲透率曲線測(cè)試的現(xiàn)有方法以及油田滲透曲線測(cè)試的實(shí)際需求，提出了利用磁場(chǎng)核磁共振設(shè)備建立低滲透的物理模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行相對(duì)滲透率曲線測(cè)試的新方法。并對(duì)深入分析研究了不同滲透條件下t2的幾何平均值對(duì)驅(qū)油效率的影響關(guān)系，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)滲透率曲線測(cè)試方法對(duì)束縛水飽和度和參與油飽和度無(wú)法精準(zhǔn)計(jì)算的弊端。

關(guān)鍵詞：特低滲透油田；驅(qū)油效率；滲透率曲線測(cè)試

在滲透率曲線測(cè)試方法的研究中，我國(guó)油田把研究重點(diǎn)多放在高滲透儲(chǔ)層巖樣的測(cè)試研究中，并取得了多項(xiàng)研究成果。但特低滲透油藏的相對(duì)滲透測(cè)試曲線確處于學(xué)術(shù)研究冷門區(qū)域。同時(shí)多數(shù)研究處于理論分析以及定性描述方面，對(duì)測(cè)試技術(shù)本身的研究創(chuàng)新成果極少。現(xiàn)在有的特低滲透油田相對(duì)滲透率曲線測(cè)試方法存在明顯的弊端，對(duì)滲透率的端點(diǎn)值測(cè)試不夠精準(zhǔn)，對(duì)不同滲透率測(cè)試結(jié)果對(duì)最終曲線影響結(jié)果的測(cè)試也存在缺失。導(dǎo)致上述問(wèn)題出現(xiàn)除去技術(shù)本身問(wèn)題外，與低滲透巖石樣本滲透率以及孔隙都比較低，最終完成滲透過(guò)程的有效樣本極少，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)由于滲透率較慢，測(cè)試流體需要在空氣中存留較長(zhǎng)時(shí)間，揮發(fā)現(xiàn)象嚴(yán)重，最終導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的誤差范圍增大，驅(qū)油效率計(jì)算失衡，喪失曲線測(cè)試的意義。而利用地磁場(chǎng)核磁共振設(shè)備進(jìn)行的物理滲透模擬實(shí)驗(yàn)可以從根本上上解決滲透率測(cè)試誤差的問(wèn)題。

一、測(cè)試原理及實(shí)驗(yàn)

（一）基本原理

該測(cè)試方法仍以模擬實(shí)驗(yàn)作為測(cè)試基礎(chǔ)，選擇目標(biāo)測(cè)試區(qū)域的巖石樣本作是樣本。新方法選擇去氫模擬油和地層水作為實(shí)驗(yàn)用滲透測(cè)試介質(zhì)。首先，使用核磁共振設(shè)備測(cè)試巖石樣本的介質(zhì)滲透情況，并分別記錄飽和水、束縛水、殘余油狀態(tài)下巖石樣本T2的馳豫時(shí)間譜。最后綜合分析對(duì)比三類時(shí)間譜確定相對(duì)滲透曲線的兩個(gè)端點(diǎn)值，完成曲線測(cè)試工作。該方法使用去氫汽油作為作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì)，能有效降低模擬油對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，核磁設(shè)備的模擬信號(hào)來(lái)源全部為水。同時(shí)受實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試原理決定，利用核磁共振設(shè)備可直接對(duì)巖石樣本內(nèi)部的流體滲透情況進(jìn)行分析測(cè)試。有效降低前文所述傳統(tǒng)方法的各項(xiàng)因流體介質(zhì)長(zhǎng)期處于巖石樣本表面產(chǎn)生的誤差。在完成巖石樣本滲透率的基礎(chǔ)上，分析滲吸效率以及驅(qū)替效率，從而綜合評(píng)定油藏的驅(qū)油效率。

根據(jù)核磁共振原理。T2的馳豫時(shí)間與巖石樣本孔隙的大小有相關(guān)的聯(lián)系。馳豫時(shí)間譜可直接反映一個(gè)孔喉半徑所占的比例。

（二）實(shí)驗(yàn)步驟

1.獲取目標(biāo)測(cè)試油層的巖石樣本，并適度清理表面雜物。隨后將巖石樣本放入實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，提高實(shí)驗(yàn)流程的溫度，提高水驅(qū)效果，讓巖石充分飽和地層鹽水后，對(duì)其壓力和流速進(jìn)行測(cè)試和記錄。

2.取出已經(jīng)飽和地層鹽水的實(shí)驗(yàn)巖石樣本。用核磁共振設(shè)備測(cè)試t2譜。

3.利用去氫汽油代替巖石樣本的巖心部分，建立束縛水，并記錄最終的水的體積和流速。

4利用核磁共振技術(shù)，測(cè)試巖石樣本在束縛水狀態(tài)下的t2譜

5，將巖石放回實(shí)驗(yàn)流程，再次加熱驅(qū)油，記錄出油量、出油時(shí)間、出水量，建立殘余油飽和度

6.最后，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成滲透曲線繪制工作。

二、特低滲透油田相對(duì)滲透率曲線測(cè)試案例分析

（一）巖石樣本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和相對(duì)滲透率測(cè)試結(jié)果

選取某特低滲透油田的六塊巖石樣本，巖石樣本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下

表2是6塊特低滲透巖樣相對(duì)滲透率數(shù)據(jù)分析結(jié)果。在表2中的束縛水飽和度和殘余油飽和度分別是用低磁場(chǎng)核磁共振儀和常規(guī)相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)。表2中滲吸效率、驅(qū)替效率和總驅(qū)油效率3個(gè)參數(shù)是用核磁共振校正過(guò)的相對(duì)滲透率數(shù)據(jù)計(jì)算得到。圖1以實(shí)驗(yàn)-2和實(shí)驗(yàn)-1兩塊巖樣為例，說(shuō)明了不同滲透率巖樣不同狀態(tài)下的T2弛豫時(shí)間分布譜。

（二）相對(duì)滲透率測(cè)試結(jié)果

模擬油主要分布在較大的孔喉半徑范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)水驅(qū)以后，也主要?jiǎng)佑玫氖谴罂缀戆霃椒秶鷥?nèi)的流體，小孔喉半徑部分流體得到動(dòng)用主是通過(guò)滲吸作用。根據(jù)測(cè)得的3條曲線，可計(jì)算出巖樣的束縛水飽和度和殘余油飽和度，進(jìn)而可計(jì)算出可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)、滲吸效率、驅(qū)替效率和總驅(qū)油效率，見(jiàn)表2。

從表2可以看出，用低磁場(chǎng)核磁共振儀和常規(guī)相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)測(cè)得的束縛水飽和度和殘余油飽和度是不同的。由于低磁場(chǎng)核磁共振儀直接測(cè)試的是巖樣內(nèi)

部的流體飽和度，因此實(shí)驗(yàn)誤差很小。用常規(guī)相對(duì)滲透率物模實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)誤差較大。用常規(guī)相對(duì)滲透率曲線測(cè)試的殘余油飽和度誤差為2.9%～7.9%；用常規(guī)相對(duì)滲透率曲線測(cè)試的束縛水飽和度誤差在2.8%～30.6%，這樣計(jì)算出來(lái)的驅(qū)油效率誤差也較大。

T2幾何均值與滲透率的相關(guān)性較差，但T2幾何均值與可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)呈半對(duì)數(shù)關(guān)系。T2幾何均值越大，可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)越大；T2幾何均值越小，可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)越小。滲透率與滲吸效率、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率沒(méi)有很好的相關(guān)關(guān)系，而T2。幾何均值與滲吸效率、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率有很好的相關(guān)關(guān)系（圖3）。驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率隨T2幾何均值變大而變大，滲吸效率隨T2幾何均值變小而變小。

三、結(jié)論

（1）結(jié)合低磁場(chǎng)核磁共振儀和低滲透物理模擬實(shí)驗(yàn)，建立了特低滲透油田相對(duì)滲透率曲線測(cè)試新方法。與常規(guī)相對(duì)滲透率曲線測(cè)試方法相比，該方法比較準(zhǔn)確地測(cè)試了束縛水飽和度和殘余油飽和度。

（2）對(duì)于不同滲透率的相對(duì)滲透率曲線，滲透率與T2幾何均值、滲吸效率、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率沒(méi)有很好的相關(guān)關(guān)系，而T2幾何均值與可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)、滲吸效率、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率有很好的相關(guān)關(guān)系。T2幾何均值越大，可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率越高，滲吸效率越低；T2幾何均值越低，可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率越低，滲吸效率越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]李道品.低滲透油田高效開(kāi)發(fā)決策論[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003：8-9.

[2]楊正明，張英芝，郝明強(qiáng)，等.低滲透油田儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法[J].石油學(xué)報(bào)，2006，27（2）：64-67.

[3]黃延章.低滲透油層滲流機(jī)理[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998：12.

[4]張繼成，宋考平.相對(duì)滲透率特征曲線及其應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào)，2007，28（4）：104-108

[5]呂成遠(yuǎn).油藏條件下油水相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)研究[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2003，30（4）：102-105.

[6]林玉保，劉春林，衛(wèi)秀芬，等.特低滲透儲(chǔ)層油水滲流特征研究[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2005，24（6）：42-44.