定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构特征的方法与流程

本发明涉及油气藏精细描述技术领域，特别涉及一种深层高压低渗砂岩油藏储层微观孔隙结构特征的表征方法。

技术背景

深层高压低渗砂岩油藏属于低渗透油藏范畴，但其又有别于常规低渗透油藏。油藏开发中地层压力的大幅度变化导致孔隙结构及物性发生变化，近而影响油田开发效果。认识储层微观孔喉特征是开发好该类油藏的关键。目前，压汞技术仍是获取储层微观孔隙结构特征的重要途径。近几年，恒速压汞技术在储层微观孔隙结构研究中得到了大量应用。恒速压汞的进汞速度为10^-6mL/s，接近准静态过程，可以实现对单个孔隙与喉道的测量。应用高压压汞测试技术对深层高压低渗透砂岩储层岩心样品进行分析测试，在储层微观孔隙结构特征参数研究的基础上，定义退汞饱和度参数(S_E)，提出以退汞效率(E_W)与退汞饱和度(S_E)的乘积作为储层微观孔隙结构分类评价的参数指标，即储层微观孔隙结构综合评价参数(E)，从微观角度对储层进行分类评价。

现有研究主要是单一运用恒速压汞和高压压汞测试，存在的主要问题是：恒速压汞的最高进汞压力较低，故恒速压汞测试所得到的最小喉道半径较大。高压压汞通过进汞压力、进汞压力对应的喉道半径及某一级别喉道所控制的孔喉体积分布(不能直接测量喉道数量，也无法准确区分孔隙与喉道)研究微观孔隙结构。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构特征的方法，通过实验得到了较精确的孔喉特征参数，克服了分别运用两种压汞法分析的缺点。

为了达到上述目的，本发明是通过下述技术方案来实现的。

定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构特征的方法，包括下述步骤：

步骤一、钻取直径为2.5cm的标准柱塞岩样，洗油后烘干；

步骤二、用气测方法测量洗油烘干后的标准岩心的孔隙度和渗透率；

步骤三、从柱塞岩样上截取小块岩样抽真空，然后浸泡在汞液中；

步骤四、以0.00005mL/min的恒定速度向岩心注汞，进汞过程中压力周期性地降落、回升，当压力达到恒速压汞仪所能承受的最高压力900psi时，实验结束；

步骤五、进汞同时，通过计算机系统来进行实时监控及自动化数据的采集和输出，以备后续处理；所述的进行实时监控及自动化数据的采集和输出，数据包括：运用恒速压汞测试分析得到的孔、喉半径分布，有效孔、喉体积与物性的正相关关系和孔喉半径比，孔喉半径比由恒速压汞的孔隙半径数据与对应的喉道半径数据计算求得；

步骤六、取相同层段直径为2.5cm的标准柱塞岩样，装岩心、抽真空进行高压压汞实验：将岩样放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关真空泵放空阀；开真空泵抽空15～20分钟；

步骤七、充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离H与当前大气压力下的汞柱高度(约760mm)相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为28.00-35.00cm之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀；

步骤八、关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零；设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力；根据高压压汞数据表可得到退汞效率E_W、最大进汞饱和度、最小非饱和孔喉体积百分数，退汞饱和度S_E，＝最大进汞饱和度—最小非饱和孔喉体积百分数；最后以退汞效率(E_W)与退汞饱和度(S_E)的乘积作为储层微观孔隙结构分类评价的参数指标，即储层微观孔隙结构综合评价参数E，E＝E_W×S_E，根据E的分布，判断微观孔隙结构特征。

本发明提出以退汞效率(E_W)与退汞饱和度(S_E)的乘积作为储层微观孔隙结构分类评价的参数指标，即储层微观孔隙结构综合评价参数(E)，从微观角度对储层进行分类评价。认为S_E、E_W对E的影响是等权重的，当两者达到最佳匹配时才认为是最佳的深层高压低渗储层。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

综合运用两种恒速压汞，可将储层岩石孔隙与喉道区分开，分别得出孔隙与喉道的发育状况。同时解决了恒速压汞的最高进汞压力较低而无法测试出微小孔喉的问题，得到较精确的最小喉道半径。

本发明利用了两种压汞方法对比评价同一区块的深层高压低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征，弥补了单一运用一种压汞技术的缺点，对指导深层高压低渗透砂岩油藏的精细描述具有重要的参考价值。

附图说明

图1为本发明方法的流程框图。

图2为恒速压汞孔、喉半径分布图，图2(a)喉道半径分布图；图2(b)孔隙半径分布图。

图3为恒速压汞单位体积岩样有效孔、喉体积与物性的相关关系图，其中图3(a)为有效喉道体积与孔隙度关系图，图3(b)有效喉道体积与渗透率关系图，图3(c)有效孔隙体积与孔隙度关系图，图3(d)有效孔隙体积与渗透率关系图。

图4为恒速压汞有效孔喉半径比分布。

图5为储层综合评价参数(E)的分布图。

图6为综合评价参数(E)与物性参数的相关关系图。其中图6(a)是综合评价参数(E)与渗透率的关系,图6(b)是综合评价参数(E)与孔隙度的关系。

具体实施方式

下面选取某油田样品结合附图对本发明做详细叙述。

本发明定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构特征的方法，见图1所示，包括下述步骤：

步骤一、钻取直径为2.5cm的标准柱塞岩样，洗油后烘干。

步骤二、用气测方法测量洗油烘干后的标准岩心的孔隙度和渗透率。

步骤三、从柱塞岩样上截取小块岩样抽真空，然后浸泡在汞液中。

步骤四、以0.00005mL/min的恒定速度向岩心注汞，进汞过程中压力周期性地降落、回升，当压力达到恒速压汞仪所能承受的最高压力900psi时实验结束。

步骤五、进汞同时，通过计算机系统来进行实时监控及自动化数据的采集和输出，以备后续处理；所述的进行实时监控及自动化数据的采集和输出，数据包括：运用恒速压汞测试分析得到的孔、喉半径分布，有效孔、喉体积与物性的正相关关系和孔喉半径比，孔喉半径比由恒速压汞的孔隙半径数据与对应的喉道半径数据计算求得。

运用恒速压汞测试分析得到的孔、喉半径分布，有效孔、喉体积与物性的相关关系和孔喉半径比参照图2、图3、图4和表1，表1恒速压汞孔喉特征参数。

表1

步骤六、取相同层段直径为2.5cm的标准柱塞岩样，装岩心、抽真空进行高压压汞实验：将岩样放入岩心室，关岩心室阀，开抽空阀，关真空泵放空阀；开真空泵抽空15～20分钟。

步骤七、充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离H与当前大气压力下的汞柱高度(约760mm)相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为28.00-35.00cm之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀。

步骤八、关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零；设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力。根据高压压汞数据表可得到退汞效率E_W、最大进汞饱和度、最小非饱和孔喉体积百分数，退汞饱和度S_E，＝最大进汞饱和度-最小非饱和孔喉体积百分数；最后以退汞效率(E_W)与退汞饱和度(S_E)的乘积作为储层微观孔隙结构分类评价的参数指标，即储层微观孔隙结构综合评价参数E，E＝E_W×S_E，根据E的分布，判断微观孔隙结构特征。

参照图5、图6和表2、表3，表2是孔喉特征参数与退汞饱和度、退汞效率的关系式。表3是储层综合评价分类结果。

表2

表3

实验方法的原理说明：

高压压汞法是在一定的压力下记录进汞量测定岩石的孔隙结构的方法，进汞过程可以看成是从一个静止的状态到另外一个静止的状态过程，在两个压力差的作用下，就会有一定量体积汞被注入进被检测的岩石孔隙中，根据压力的涨落变化和相对应进入岩石汞体积的涨落变化情况，就可以测得岩石的孔隙大小和分布曲线，绘制出岩石的进入-退出毛管压力曲线，经过进一步计算就可以得出该样品的其它孔隙结构特征参数。

恒速压汞测试是通过ASPE-730型恒速压汞仪完成。ASPE-730在准静态进汞条件下根据进汞端弯液面经过不同微观孔、喉形状时发生的压力自然涨落确定孔隙、喉道组合特征(微观孔隙结构)。高压压汞通过进汞压力、进汞压力对应的喉道半径及某一级别喉道所控制的孔喉体积分布(不能直接测量喉道数量，也无法准确区分孔隙与喉道)研究微观孔隙结构。恒速压汞通过检测汞注入过程中进汞压力的涨落，将储层岩石孔隙与喉道区分开，分别得出孔隙与喉道的发育状况。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。