一種毛管力曲線校正的方法及裝置與流程

本申請涉及石油開發技術鄰域，尤其是涉及一種毛管力曲線校正的方法及裝置。

背景技術：

由于表面張力的作用，任何彎曲液面都存在毛細管壓力，其方向總是指向非濕潤相的一方。儲油巖石的孔隙系統由無數大小不等的孔隙組成，其間被一個或多個喉道連接，構成復雜的孔隙結構。對于一定的流體，一定半徑的孔隙喉道具有一定的毛管壓力。毛管壓力是飽和度的函數，隨著壓力升高，非潤濕相飽和度增大、潤濕相飽和度降低。利用毛管力資料可以直接或間接地確定儲層的儲滲參數，如孔隙度、絕對滲透率、相對滲透率、束縛水飽和度、殘余油飽和度等等，對評價儲層以及石油勘探開發具有重要作用。

油田中常用的三種毛管力測試方法為半滲透隔板法、壓汞法和離心法。在很多情況下，對同一研究區內的同一目的層的巖心樣本采用了不止一種毛管力測試方法。由于不同測試方法采取的實驗介質以及實驗條件不同，導致這種情況下不同毛管力測試方法測得曲線不具備可比性，因此往往最終在得到代表目的層性質的毛管力時，只用其中相對最優的一種測試方法的結果進行歸一化，而舍棄其他測試方法的結果。同一油田研究區塊中，每塊巖心對應唯一的深度，舍棄其他測試方法的結果就會丟失目的層部分深度的數據，這會大大降低實驗樣本的利用率，也會降低最終歸一化得到的毛管力曲線的準確性。

技術實現要素：

本申請實施例的目的在于提供一種毛管力曲線校正的方法及裝置，提高了樣本使用率的同時也增加了最終歸一化得到的毛管力曲線結果的準確性。

為達到上述目的，本申請實施例提供了一種毛管力曲線校正的方法，該方法包括：

采用至少兩種預設的毛管力測試方法，獲取多個巖心樣本中的各個巖心樣本在油藏條件下的毛管力曲線，所述多個巖心樣本為同一目的層的不同深度下的巖心樣本；

分別對各個毛管力曲線中的含水飽和度無因次化，對應獲得每個含水飽和度的無因次化后的數值；

確定所述目的層的基準含水飽和度數據；

根據基準含水飽和度數據分別將所述無因次化后的數值進行校正。

本申請實施例還提供了一種毛管力曲線校正的裝置，該裝置包括：

第一獲取模塊，用于采用至少兩種預設的毛管力測試方法，獲取多個巖心樣本中的各個巖心樣本在油藏條件下的毛管力曲線，所述多個巖心樣本為同一目的層的不同深度下的巖心樣本；

第一計算模塊，用于分別對各個毛管力曲線中的含水飽和度無因次化，對應獲得每個含水飽和度的無因次化后的數值；

第二獲取模塊，用于確定所述目的層的基準含水飽和度數據；

第二計算模塊，用于根據基準含水飽和度數據分別將所述無因次化后的數值進行校正。

由以上本申請實施例提供的技術方案可見，針對不同測試方法得到的油藏條件下的毛管力曲線，首先進行無因次化處理，消除束縛水飽和度的影響，再將研究區內目的層毛管力中的含水飽和度無因次化后的數值針對基準含水飽和度數據進行校正，得到相對于同一個校正基準的毛管力曲線，從而實現不同測試方法獲得的毛管力曲線的校正，在后續歸一化得到體現儲層性質的毛管力曲線時，同一目的層的所有毛管力曲線都可以采用，提高了樣本的使用率，同時也提高了最終歸一化得到的毛管力曲線的準確性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請實施例的進一步理解，構成本申請實施例的一部分，并不構成對本申請實施例的限定。在附圖中：

圖1為本申請實施例的一種毛管力曲線校正的方法流程示意圖；

圖2為本申請實施例的含水飽和度無因次化之前的毛管力曲線；

圖3為本申請實施例的含水飽和度無因次化之后的毛管力曲線；

圖4為本申請實施例的儲層分類時的有效儲層的RQI與FZI交會圖；

圖5為本申請實施例的含水飽和度校正之前的毛管力曲線；

圖6為本申請實施例的含水飽和度校正之后的毛管力曲線；

圖7為本申請實施例的含水飽和度校正之前的J函數曲線；

圖8為本申請實施例的含水飽和度校正之后的J函數曲線；

圖9本申請實施例的一種毛管力曲線校正的裝置的模塊示意圖。

具體實施方式

為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本申請實施例做進一步詳細說明。在此，本申請實施例的示意性實施例及其說明用于解釋本申請實施例，但并不作為對本申請實施例的限定。

下面結合附圖，對本申請實施例的具體實施方式作進一步的詳細說明。

圖1是本申請實施例的一種毛管力曲線校正的方法流程示意圖。如圖1所示，一種毛管力曲線校正的方法可以包括：

S101，采用至少兩種預設的毛管力測試方法，獲取多個巖心樣本中的各個巖心樣本在油藏條件下的毛管力曲線，所述多個巖心樣本為同一目的層的不同深度下的巖心樣本。

本發明實施例進行的校正是毛管力曲線中含水飽和度的校正，這里選擇油藏條件下的毛管力曲線主要是為了統一毛管力曲線的毛管壓力基準，從而保證最終得到的校正后的毛管力之間的可比性。

S102，分別對各個毛管力曲線中的含水飽和度無因次化，對應獲得每個含水飽和度的無因次化后的數值。

這里無因次化的目的是為了消除束縛水飽和度的影響。

S103，確定所述目的層的基準含水飽和度數據。

所述基準含水飽和度數據可以為巖心束縛水飽和度的算術平均值或中值等中的任意一種，所述巖心束縛水飽和度為所有由同一指定測試方法測得的所述巖心的束縛水飽和度。在目前常用的三種毛管力測試方法中，這里指定測試方法選取優先級為：半滲透隔板法、離心法和壓汞法。

S104，根據基準含水飽和度數據分別將所述無因次化后的數值進行校正。

由圖1所示的流程圖可知，針對不同測試方法得到的油藏條件下的毛管力曲線，首先進行無因次化處理，消除束縛水飽和度的影響，再將研究區內目的層毛管力中的含水飽和度無因次化后的數值針對基準含水飽和度數據進行校正，得到相對于同一個校正基準的毛管力曲線，從而實現不同測試方法獲得的毛管力曲線的校正，在后續歸一化得到體現儲層性質的毛管力曲線時，同一目的層的所有毛管力曲線都可以采用，提高了樣本的使用率，同時也提高了結果的準確性。

在本申請的一個實施例中，S104具體實施時，校正公式如下：

S_wD＝S_wr+(1-S_wr)×S_wn

式中，S_wD表示校正后的含水飽和度，S_wn表示所述含水飽和度無因次化后的數值。

在本申請的一個實施例中，S102具體實施時，如圖2所示為無因次化之前的毛管力曲線，對所述毛管力曲線中的含水飽和度采用如下公式無因次化后得到如圖3所示的無因次化后的毛管力曲線。

無因次化公式為：

$S_{wn}=\frac{S_w-S_{wi}}{1-S_{wi}}$

式中，S_w表示實驗測得的待校正毛管力曲線中的含水飽和度，S_wi表示與待校正毛管力曲線相對應的巖心的束縛水飽和度，S_wn表示所述含水飽和度無因次化后的數值。

無因次化是為了消除束縛水飽和度對實驗的影響，不同實驗方式中，由于實驗的介質和實驗條件等不相同，束縛水飽和度也不相同，因此首先對測得含水飽和度進行無因次化，消除束縛水飽和度的影響后，再進行后續校正。

在本申請的一個實施例中，所述基準含水飽和度數據為滿足預設條件的巖心束縛水飽和度的算術平均值或中值，所述預設條件為所述巖心束縛水飽和度所對應的巖心與所述毛管力曲線所對應的巖心儲層類型相同。

獲取與所述毛管力曲線所對應的巖心的儲層類型相同的相應數據，首先要對目的層進行儲層類型分類。儲層分類方法很多，在本申請的一個實施例中，采用流動單元法進行儲層分類。具體過程如下：

綜合油藏品質指數RQI，流動單元指數FZI、滲透率K以及有效孔隙度Φ進行儲層分類。首先，確定研究區的有效儲層的有效孔隙度下限，在本申請的一個實施例中，研究區內有效儲層的Φ下限為15％，排除目的層內Φ＜15％的非儲層；

然后繪制目的層內排除非儲層后剩下的有效儲層的RQI與FZI交會圖，交會圖中斜率位于同一直線上的是同一類儲層，位于不同斜率直線上的屬于不同類型的儲層。圖4所述為本申請的一個實施例中有效儲層的RQI與FZI交會圖，如圖4中所示巖心樣本點位于兩條不同斜率的直線附近，因此將巖心樣本點分為兩類。

儲層的物性不同對應的儲層毛管力就不同，同一儲層類型中相似物性的巖心對應的毛管力形態大致相同，基于相同儲層類型的毛管力曲線校正更具有實際運用價值，同時提高了校正的精度。

在本申請的一個實施例中，目的層的毛管力實驗方法包括：半滲透隔板法、壓汞法以及離心法三種，校正之前的毛管力曲線如下圖5所示，由于半滲透隔板法實驗結果更接近地下真實油藏情況，因此選用半滲透隔板法作為校正的指定基準方法。相應的校正過程可以為：

采用滲透隔板法、壓汞法以及離心法三種毛管力測試方法，獲取多個巖心樣本中的各個巖心樣本在油藏條件下的毛管力曲線，所述多個巖心樣本為同一目的層的不同深度下的巖心樣本；

分別對各個毛管力曲線中的含水飽和度無因次化，對應獲得每個含水飽和度的無因次化后的數值。

對所述毛管力曲線中的含水飽和度無因次化的無因次化公式為：

$S_{wn}=\frac{S_w-S_{wi}}{1-S_{wi}}$

式中，S_w表示所述毛管力曲線中的含水飽和度，S_wi表示與待校正毛管力相對應的巖心的束縛水飽和度，S_wn表示所述含水飽和度無因次化后的數值。

確定所述目的層的基準含水飽和度數據。在本實施例中，基準含水飽和度數據為所有滿足預設條件并且采用半滲透隔板法進行毛管力測試得到的巖心束縛水飽和度的算術平均值，所述預設條件為所述毛管力曲線所對應的巖心與所述巖心束縛水飽和度所對應的巖心儲層類型相同。計算公式如下：

$S_{wr}=\frac{S_{wi1}+S_{wi2}+...+S_{win}}{n}$

式中，S_wr表示，基準含水飽和度數據，n表示同一目的層中所有采用半滲透隔板法進行毛管力實驗，并且與待校正毛管力曲線所對應的巖心儲層類型相同的樣本個數，S_wi1...S_win分別表示每一個采用半滲透隔板法進行毛管力實驗，并且與待校正毛管力曲線所對應的巖心儲層類型相同的樣本的束縛水飽和度。

根據基準含水飽和度數據分別將所述無因次化后的數值進行校正。校正后的毛管力曲線如圖6所示。

校正公式如下：

S_wD＝S_wr+(1-S_wr)×S_wn

由以上本申請的實施例可見，將目的層由不同測試方法得到的毛管力曲線針對同一個校正基準含水飽和度數據進行校正后，實現了不同測試方法得到的毛管力的對比，使得研究區內使用不同毛管力測試方法的曲線之間可以進行對比，增加了樣本使用率。同時，在后續歸一化得到反映目的層性質的毛管力時，所有深度的樣本都可以被利用，增加了結果的準確性。

在本申請的一個實施例中，可以將毛管力曲線的校正過程應用于J函數曲線。如下圖7所示為校正之前的J函數，圖8所示為校正之后的J函數。在油藏開發過程中需要毛管力曲線來估計油藏中流體初始的垂向飽和度。毛管力曲線受到滲透率以及孔隙度等因素的影響，因此不同物性的儲層，得到的毛管力曲線是不同的，某一份儲層的毛管力曲線只能代表某一點處的性質，而在實際油藏研究中，更希望得到的是整個油藏內不同物性的毛管力曲線，因此為了消除滲透率和飽和度的影響，可以將毛管力曲線轉換為J函數曲線。通過J函數，就可以確定油藏內不同物性所對應的毛管力曲線。

J函數定義如下：

$J\left(S_w\right)=\frac{31.62\×P_{cr}}{{\mathrm{\σ}}_r\×{\mathrm{cos\θ}}_r}\sqrt{\frac{K}{\mathrm{\φ}}}$

式中，P_cr表示油藏下的毛管力，單位為MPa；σ_r表示油藏條件下的界面張力，單位為mN/m；K表示滲透率，單位為mD；φ表示孔隙度。

將同一目的層不同測試方法得到的J函數相對于同一基準進行校正計算，從而實現不同測試方法獲得的J函數曲線的校正，在后續歸一化得到體現儲層性質的平均J函數曲線時，同一目的層的所有J函數曲線都可以采用，提高了樣本的使用率，同時也提高了結果的準確性。

本申請實施例中還提供了一種毛管力曲線校正的裝置，如下面的實施例所述。由于該裝置解決問題的原理與一種毛管力曲線校正的方法相似，因此該裝置的實施可以參見一種毛管力曲線校正的方法的實施，重復之處不再贅述。

如圖9所示，一種毛管力曲線校正的裝置可以包括：

第一獲取模塊901，用于采用至少兩種預設的毛管力測試方法，獲取多個巖心樣本中的各個巖心樣本在油藏條件下的毛管力曲線，所述多個巖心樣本為同一目的層的不同深度下的巖心樣本。

第一計算模塊902，用于分別對各個毛管力曲線中的含水飽和度無因次化，對應獲得每個含水飽和度的無因次化后的數值。

第二獲取模塊903，用于確定所述目的層的基準含水飽和度數據。

基準含水飽和度數據可以包括所有由同一指定測試方法測得的所述巖心的束縛水飽和度的算術平均值或中值等中的任意一種。

第二計算模塊904，用于根據基準含水飽和度數據分別將所述無因次化后的數值進行校正。

在本申請的一個實施例中，針對基準含水飽和度數據S_wr對所述含水飽和度無因次化后的數值進行校正的校正公式如下：

S_wD＝S_wr+(1-S_wr)×S_wn

式中，S_wD表示校正后的含水飽和度，S_wn表示所述含水飽和度無因次化后的數值。

在本申請的一個實施例中，對所述毛管力曲線中的含水飽和度無因次化的公式為：

$S_{wn}=\frac{S_w-S_n}{1-S_{wi}}$

式中，S_w表示所述毛管力曲線中的含水飽和度，S_wi表示與待校正毛管力相對應的巖心的束縛水飽和度，S_wn表示所述含水飽和度無因次化后的數值。

由以上本申請的一種毛管力曲線校正的裝置的實施例可見，將同一目的層由不同測試方法得到的毛管力針對同一個校正基準含水飽和度數據進行校正后，實現了不同測試方法得到的毛管力的對比，使得目的層中使用不同毛管力測試方法得到的毛管力曲線之間可以進行對比，增加了樣本使用率。

在本申請的一個實施例中，所述基準含水飽和度數據為滿足預設條件的巖心束縛水飽和度的算術平均值或中值，所述預設條件為所述巖心束縛水飽和度所對應的巖心與所述毛管力曲線所對應的巖心儲層類型相同。

儲層的物性不同對應的儲層毛管力就不同，同一儲層類型中相似物性的巖心對應的毛管力形態大致相同，基于相同儲層類型的毛管力曲線校正更具有實際運用價值，同時提高了校正的精度。

以上所述的具體實施例，對本申請的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本申請實施例的具體實施例而已，并不用于限定本申請的保護范圍，凡在本申請的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。