一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法及装置与流程

本发明涉及油藏工程，尤其涉及一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法及装置。

背景技术：

1、目前，常规相渗曲线的获取方法主要是室内实验测试，现行相渗实验行业标准规定，水驱油相渗实验的截止条件为“含水率达到99.95％或注水30倍孔隙体积”，此时岩心内的含油饱和度视同残余油饱和度。这种方法条件简单，实验室易于掌握。但是，实验停止时岩心中仍剩余一部分可动油未被采出而被视为“残余油”，造成残余油饱和度偏大。

2、残余油饱和度的物理意义为含水率100％时的岩心含油饱和度，相渗实验过程中，含水率达到95％～98％之后开始缓慢增长，至含水100％会经历一个很长的过程，在此过程中累计产油量还会逐渐增加。理论上，含水率达到100％需要的时间趋于无穷大，因此室内实验无法直接测得真正的残余油饱和度。

3、因此，实验人员经常会将最大含水饱和度曲线外推一部分，以弥补实验误差，但是外推手段通常缺少理论依据，无法统一。

技术实现思路

1、本发明提出了一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法及装置，以解决以往在进行相渗试验时，因室内实验无法准确测得残余油饱和度，而通过将含水饱和度曲线外推弥补实验误差，但此种方式缺少理论依据，且外推的方式无法统一的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，包括：获取岩心驱替实验数据；

3、根据所述岩心驱替实验数据，确定每个计时点的岩心平均含水饱和度和注入倍数；

4、根据所述岩心平均含水饱和度以及所述岩心驱替实验数据，确定所述平均含水饱和度与注入倍数倒数的拟合函数关系；

5、根据所述拟合函数关系以及岩心驱替实验数据，通过优化算法程序，确定岩心最大含水饱和度；

6、根据所述最大含水饱和度，确定岩心残余油饱和度，所述残余油饱和度即为极限饱和度。

7、优选地，所述岩心驱替实验数据至少包括：岩心孔隙体积、束缚水饱和度、每个计时点的时间、累计出油量以及注入量。

8、优选地，所述根据岩心驱替实验数据，确定每个计时点的岩心平均含水饱和度的方法包括：

9、利用平均含水饱和度计算公式，确定每个计时点的岩心平均含水饱和度；

10、所述平均含水饱和度计算公式为：

11、

12、式中：swc为束缚水饱和度，ocp为累计出油量，vpcw为总孔隙体积。

13、优选地，所述根据岩心驱替实验数据，确定每个计时点的注入倍数的方法包括：

14、利用注入倍数计算公式，确定每个计时点对应的注入倍数；

15、所述注入倍数计算公式为：

16、

17、式中：wci为累计注入量，vpcw为总孔隙体积。

18、优选地，所述平均含水饱和度与注入倍数倒数的拟合函数关系为：

19、

20、式中：fw′e为注入倍数的倒数，为平均含水饱和度，a1、a2、a3、a4为拟合函数系数。

21、优选地，所述根据拟合函数关系以及岩心驱替实验数据，通过优化算法程序，确定岩心最大含水饱和度的方法，包括：

22、根据所述岩心驱替实验数据的每个计时点对应的所述平均含水饱和度和注入倍数，通过优化算法程序，求解所述拟合函数关系中拟合函数系数a1、a3的值；

23、根据所述拟合函数系数a1、a3的值，确定岩心最大含水饱和度。

24、优选地，所述优化算法程序为：局部极小化算法l-bfgs-b。

25、优选地，所述根据最大含水饱和度，确定岩心残余油饱和度的方法，包括：

26、所述残余油饱和度＝1-最大含水饱和度。

27、根据本发明的一方面，提供了一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的装置，包括：

28、获取单元，用于获取岩心驱替实验数据；

29、平均含水饱和度及注入倍数确定单元，用于根据所述岩心驱替实验数据，确定每个计时点的岩心平均含水饱和度和注入倍数；

30、拟合函数确定单元，用于根据所述岩心平均含水饱和度以及所述岩心驱替实验数据，确定所述平均含水饱和度与注入倍数倒数的拟合函数关系；

31、最大含水饱和度确定单元，用于根据所述拟合函数关系以及岩心驱替实验数据，通过优化算法程序，确定岩心最大含水饱和度；

32、极限饱和度确定单元，用于根据所述最大含水饱和度，确定岩心残余油饱和度，所述残余油饱和度即为极限饱和度。

33、本发明至少具有如下有益效果：

34、本发明提出了一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法及装置，通过原始岩心驱替实验得到的数据回归出平均含水饱和度和注入倍数的拟合函数关系式，并通过求数学极限得出最大含水饱和度，暨残余油饱和度的方法。通过本发明方法得到的相渗曲线的残余油饱和度更加准确，具有理论依据，能够为计算油藏最终采收率提供更准确的数据支持。

技术特征：

1.一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于，所述根据岩心驱替实验数据，确定每个计时点的岩心平均含水饱和度的方法包括：

4.根据权利要求1所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于，所述根据岩心驱替实验数据，确定每个计时点的注入倍数的方法包括：

5.根据权利要求1所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于，所述根据拟合函数关系以及岩心驱替实验数据，通过优化算法程序，确定岩心最大含水饱和度的方法，包括：

7.根据权利要求6所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于：

8.根据权利要求1-7任一项所述的由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法，其特征在于，所述根据最大含水饱和度，确定岩心残余油饱和度的方法，包括：

9.一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种由岩心驱油实验数据确定极限饱和度的方法及装置，涉及油藏工程技术领域，具体包括：获取岩心驱替实验数据；根据岩心驱替实验数据，确定每个计时点的岩心平均含水饱和度和注入倍数；根据岩心平均含水饱和度以及岩心驱替实验数据，确定平均含水饱和度与注入倍数倒数的拟合函数关系；根据拟合函数关系以及岩心驱替实验数据，通过优化算法程序，确定岩心最大含水饱和度；根据最大含水饱和度，确定岩心残余油饱和度，残余油饱和度即为极限饱和度。以解决以往在进行相渗试验时，因室内实验无法准确测得残余油饱和度，而通过将最大含水饱和度曲线外推方式弥补实验误差，但此种方式缺少理论依据，且外推的方式无法统一的问题。

技术研发人员：何鑫,李椋楠,杨丰瑞,王青振,曲方春,董大鹏,匡铁,李本生,石亮,唐万全
受保护的技术使用者：大庆油田有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/19