特低滲透油田相對滲透率曲線測試新方法

齊占奎

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

關(guān)鍵詞：特低滲透油田；驅(qū)油效率；滲透率曲線測試

在滲透率曲線測試方法的研究中，我國油田把研究重點(diǎn)多放在高滲透儲層巖樣的測試研究中，并取得了多項(xiàng)研究成果。但特低滲透油藏的相對滲透測試曲線確處于學(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，對測試技術(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滲透率曲線測試方法存在明顯的弊端，對滲透率的端點(diǎn)值測試不夠精準(zhǔn)，對不同滲透率測試結(jié)果對最終曲線影響結(jié)果的測試也存在缺失。導(dǎo)致上述問題出現(xiàn)除去技術(shù)本身問題外，與低滲透巖石樣本滲透率以及孔隙都比較低，最終完成滲透過程的有效樣本極少，測試時(shí)間長，同時(shí)由于滲透率較慢，測試流體需要在空氣中存留較長時(shí)間，揮發(fā)現(xiàn)象嚴(yán)重，最終導(dǎo)致測試結(jié)果的誤差范圍增大，驅(qū)油效率計(jì)算失衡，喪失曲線測試的意義。而利用地磁場核磁共振設(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試誤差的問題。

一、測試原理及實(shí)驗(yàn)

（一）基本原理

該測試方法仍以模擬實(shí)驗(yàn)作為測試基礎(chǔ)，選擇目標(biāo)測試區(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)用滲透測試介質(zhì)。首先，使用核磁共振設(shè)備測試巖石樣本的介質(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。最后綜合分析對比三類時(shí)間譜確定相對滲透曲線的兩個(gè)端點(diǎn)值，完成曲線測試工作。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測試結(jié)果的影響，核磁設(shè)備的模擬信號來源全部為水。同時(shí)受實(shí)驗(yàn)方法和測試原理決定，利用核磁共振設(shè)備可直接對巖石樣本內(nèi)部的流體滲透情況進(jìn)行分析測試。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，對其壓力和流速進(jìn)行測試和記錄。

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、特低滲透油田相對滲透率曲線測試案例分析

（一）巖石樣本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和相對滲透率測試結(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核磁共振儀和常規(guī)相對滲透率實(shí)驗(yàn)測得的數(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的相對滲透率數(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）相對滲透率測試結(jié)果

模擬油主要分布在較大的孔喉半徑范圍內(nèi)，經(jīng)過水驅(qū)以后，也主要動用的是大孔喉半徑范圍內(nèi)的流體，小孔喉半徑部分流體得到動用主是通過滲吸作用。根據(jù)測得的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)算出可動流體百分?jǐn)?shù)、滲吸效率、驅(qū)替效率和總驅(qū)油效率，見表2。

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

部的流體飽和度，因此實(shí)驗(yàn)誤差很小。用常規(guī)相對滲透率物模實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)誤差較大。用常規(guī)相對滲透率曲線測試的殘余油飽和度誤差為2.9%～7.9%；用常規(guī)相對滲透率曲線測試的束縛水飽和度誤差在2.8%～30.6%，這樣計(jì)算出來的驅(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幾何均值與可動流體百分?jǐn)?shù)呈半對數(shù)關(guān)系。T2幾何均值越大，可動流體百分?jǐn)?shù)越大；T2幾何均值越小，可動流體百分?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滲透率曲線測試新方法。與常規(guī)相對滲透率曲線測試方法相比，該方法比較準(zhǔn)確地測試了束縛水飽和度和殘余油飽和度。

（2）對于不同滲透率的相對滲透率曲線，滲透率與T2幾何均值、滲吸效率、驅(qū)替效率和總的驅(qū)油效率沒有很好的相關(guān)關(guān)系，而T2幾何均值與可動流體百分?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。

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