泡点压力值和拟泡点压力值的测试方法、及测试装置

摘要

本申请实施例公开了泡点压力值和拟泡点压力值的测试方法、及测试装置。所述泡点压力值测试方法包括：在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，获取所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值，并获取所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在逐步降低压力值的过程中获取所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

说明书

技术领域

本申请涉及石油天然气技术领域，特别涉及一种泡点压力值和拟泡点压力值的测试方法、及测试装置。

背景技术

中国、加拿大、以及委内瑞拉等地区的稠油资源十分丰富。部分稠油油藏在开采过程中的产出油呈现连续泡沫状态，其中含有大量稳定小气泡。人们称上述产出油为泡沫油。大量生产实践表明，由于泡沫油现象的存在，该类稠油油藏较常规溶解气驱油藏的采收率高出5-25％，采油速度高出10-30倍，有的甚至高达100倍。因此，研究泡沫油的机理对于提高稠油油藏的采收率至关重要。

多孔介质广泛存在于稠油油藏中。例如，砂岩、以及泥岩等。因此，在研究泡沫油机理的过程中，多孔介质中泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值是需要掌握的一项重要参数。

现有技术中，通常采用PVT仪器直接测试泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值，并将测得的泡点压力值作为多孔介质中泡沫油的泡点压力值，将测得的拟泡点压力值作为多孔介质中泡沫油的拟泡点压力值。但是，上述现有技术的测试过程没有多孔介质的参与。通常地，油气分子间的作用力不同于多孔介质分子间的作用力。因此，上述现有技术测试得到的泡点压力值无法真实反映多孔介质中泡沫油的泡点压力值。类似地，上述现有技术测试得到的拟泡点压力值也无法真实反映多孔介质中泡沫油的拟泡点压力值。目前急需一种准确性地测试多孔介质中泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值的方法。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种泡点压力值和拟泡点压力值测试方法、及测试装置，以准确地测试多孔介质中泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种泡点压力值测试方法，包括：在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，获取所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值，并获取所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在逐步降低压力值的过程中获取所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种拟泡点压力值测试方法，包括：在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，获取所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值，并获取所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在逐步降低压力值的过程中获取所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种泡点压力值测试装置，包括：第一CT扫描图像获取单元，用于在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；第二CT扫描图像获取单元，用于向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值；并通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；第三CT扫描图像获取单元，用于逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在降低压力值得过程中通过CT扫描得到所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；泡点压力值确定单元，用于基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种拟泡点压力值测试装置，包括：第一CT扫描图像获取单元，用于在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；第二CT扫描图像获取单元，用于向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值；并通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；第三CT扫描图像获取单元，用于逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在降低压力值得过程中通过CT扫描得到所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；拟泡点压力值确定单元，用于基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例可以通过多孔介质样品的CT扫描图像，测试所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值。与现有技术相比，本申请实施例在测试的过程中有多孔介质的参与，从而可以准确地得到多孔介质中泡沫油油的泡点压力值和拟泡点压力值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种泡点压力值测试方法的流程图；

图2为本申请实施例一种拟泡点压力值测试方法的流程图；

图3为本申请实施例一种CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线示意图；

图4a为本申请实施例一种CT扫描图像示意图；

图4b为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图4c为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图4d为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图4e为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图4f为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图4g为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图4h为本申请实施例另一种CT扫描图像示意图；

图5为本申请实施例一种泡点压力值测试装置的功能结构示意图；

图6为本申请实施例一种拟泡点压力值测试装置的功能结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在溶解气驱开采过程中，稠油的流动性和可压缩性增加，是稠油呈现泡沫状态的原因。通常将使稠油呈现连续泡沫状态的最小地层压力值作为泡点压力值。并且，当地层压力值小于所述泡点压力值时，稠油中的溶解气会以扩散气的形式析出，形成自由移动气相，直至更低的地层压力值为止。如此，通常将扩散气停止析出时的地层压力值作为拟泡点压力值。

CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)扫描作为一种无损的可视化技术，可以应用于多孔介质中泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值的测试。请参阅图1。本申请实施例提供一种泡点压力值测试方法。所述方法包括如下步骤。

步骤S11：在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，获取所述多孔介质样品的第一CT扫描图像。

在本实施例中，所述多孔介质样品可以为砂岩样品、泥岩样品、填砂模型样品等。所述测量容器可以为岩心夹持器。当然，所述测量容器还可以为其它任意容器。例如，填砂管。

在本实施例中，可以由测试人员可以将多孔介质样品烘干并装入测量容器。当然，还可以由其它主体将多孔介质样品烘干并装入测量容器。例如，计算机等。

在本实施例中，可以使用CT仪器对所述多孔介质样品进行扫描，得到所述多孔介质样品的扫描图像，并将得到的扫描图像作为第一CT扫描图像。所述CT仪器包括但不限于医疗CT仪器等。

步骤S12：向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值，并获取所述多孔介质样品的第二CT扫描图像。

在本实施例中，所述第一预设值通常大于或等于所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值，具体可以为任意实数。例如，所述多孔介质样品可以为砂岩样品，所述第一预设值可以为7MPa。所述第一预设值可以为经验值。当然，所述第一预设值还可以通过其它方法测试得到。

在本实施例中，所述第二CT扫描图像的尺寸可以与所述第一CT扫描图像的尺寸相同。例如，所述第二CT扫描图像和所述第一CT扫描图像的尺寸均可以为512像素*512像素。

在本实施例中，可以通过注入泵向所述测量容器注入泡沫油，直至所述测量容器内泡沫油的压力值为第一预设值为止。如此，所述多孔介质样品可以饱和泡沫油。可选地，还可以对所述测量容器抽真空，以使所述多孔介质样品处于真空状态下；并在抽真空后，向所述测量容器注入泡沫油。

在本实施例中，获取第二CT扫描图像的方式可以与获取第一CT扫描图像的方式相类似。二者可以对照进行解释，在此不再赘述。

步骤S13：逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在逐步降低压力值的过程中获取所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像。

在本实施例中，所述第二预设值通常小于或等于所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值，具体可以为任意实数。例如，可以为0MPa。所述第二预设值可以为经验值。当然，所述第二预设值还可以通过其它方法测试得到。所述第三CT扫描图像的尺寸可以与所述第一CT扫描图像的尺寸相同。

在本实施例中，具体可以采用如下子步骤获取所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像。

步骤a：使所述测量容器内的压力值降低指定值，获取所述多孔介质样品的第三CT扫描图像。

在本实施例中，所述指定值可以根据实际需要灵活设定。例如，可以为0.2MPa。

在本实施例中，可以通过控制阀使所述测量容器内的压力值降低指定值；并在所述测量容器内泡沫油的压力达到平衡后，可以获取所述多孔介质样品的第三CT扫描图像。获取第三CT扫描图像的方式可以与获取第一CT扫描图像的方式相类似。二者可以对照进行解释，在此不再赘述。

步骤b：重复步骤a，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止。

在本实施例中，重复步骤a，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止。如此，可以得到一个或多个第三CT扫描图像。

步骤S14：基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

在本实施例中，如前所述，所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，可以具有相同的尺寸。如此，对于所述至少一个第三CT扫描图像中的每个第三CT扫描图像，可以基于所述第一CT扫描图像中每个像素点的CT值、所述第二CT扫描图像中每个像素点的CT值、以及该第三CT扫描图像中每个像素点的CT值，计算该第三CT扫描图像中每个像素点的含油饱和度值。具体地，可以采用公式计算该第三CT扫描图像中每个像素点的含油饱和度值。其中，S_o,i为该第三CT扫描图像中像素点i的含油饱和度值S_o；CT_x,i为该第三CT扫描图像中像素点i的CT值；CT_dry,i为第一CT扫描图像中像素点i的CT值；CT_wet,i为第二CT扫描图像中像素点i的CT值。

如此，可以基于所述至少一个第三CT扫描图像中每个第三CT扫描图像中各个像素点的含油饱和度值，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。具体地，对于所述至少一个第三CT扫描图像中的每个第三CT扫描图像，可以基于该第三CT扫描图像中各个像素点的含油饱和度值，获取该第三CT扫描图像的含油饱和度分布率；可以基于所述至少一个第三CT扫描图像中每个第三CT扫描图像的含油饱和度分布率，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

例如，对于所述至少一个第三CT扫描图像中的每个第三CT扫描图像，可以获取该第三CT扫描图像中各个像素点的含油饱和度值，并可以统计每个含油饱和度值对应的像素点数量；可以基于每个含油饱和度值对应的像素点数量，绘制该CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线。那么，可以从所述至少一个第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线中，选取在定义区间内不具有单调性的至少一个含油饱和度频率分布曲线；可以将所述至少一个含油饱和度频率分布曲线对应的第三CT扫描图像组成的集合，作为第三CT扫描图像集合。

如前所述，在测量容器内的压力值每降低指定值后，可以得到所述多孔介质样品的一个第三CT扫描图像。如此，每个第三CT扫描图像可以对应一个测量容器压力值。那么，可以从所述第三CT扫描图像集合中选取对应测量容器压力值最大的第三CT扫描图像，作为第一目标第三CT扫描图像；可以将所述第一目标第三CT扫描图像对应的测量容器压力值，作为所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

本申请实施例可以通过多孔介质样品的CT扫描图像，测试所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。与现有技术相比，本申请实施例在测试的过程中有多孔介质的参与，从而可以准确性地测试多孔介质中泡沫油的泡点压力值。

请参阅图2。本申请实施例还提供一种拟泡点压力值测试方法。所述方法包括如下步骤。

步骤S21：在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，获取所述多孔介质样品的第一CT扫描图像。

步骤S22：向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值，并获取所述多孔介质样品的第二CT扫描图像。

步骤S23：逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在逐步降低压力值的过程中获取所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像。

步骤S24：基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。

在本实施例中，所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，可以具有相同的尺寸。如此，对于所述至少一个第三CT扫描图像中的每个第三CT扫描图像，可以基于所述第一CT扫描图像中每个像素点的CT值、所述第二CT扫描图像中每个像素点的CT值、以及该第三CT扫描图像中每个像素点的CT值，计算该第三CT扫描图像中每个像素点的含油饱和度值。具体的计算过程可以参照前述实施例的步骤S14。

如此，可以基于所述至少一个第三CT扫描图像中每个第三CT扫描图像中各个像素点的含油饱和度值，确定所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。具体地，对于所述至少一个第三CT扫描图像中的每个第三CT扫描图像，可以基于该第三CT扫描图像中各个像素点的含油饱和度值，获取该第三CT扫描图像的含油饱和度分布率；可以基于所述至少一个第三CT扫描图像中每个第三CT扫描图像的含油饱和度分布率，确定所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。

例如，对于所述至少一个第三CT扫描图像中的每个第三CT扫描图像，可以获取该第三CT扫描图像中各个像素点的含油饱和度值，并可以统计每个含油饱和度值对应的像素点数量；可以基于每个含油饱和度值对应的像素点数量，绘制该CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线。那么，可以从所述至少一个第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线中，选取在定义区间内不具有单调性的至少一个含油饱和度频率分布曲线；可以将所述至少一个含油饱和度频率分布曲线对应的第三CT扫描图像作为第三CT扫描图像集合。

如前所述，在测量容器内的压力值每降低指定值后，可以得到所述多孔介质样品的一个第三CT扫描图像。如此，每个第三CT扫描图像可以对应一个测量容器压力值。那么，可以从所述第三CT扫描图像集合中选取对应测量容器压力值最大的第三CT扫描图像，作为第一目标第三CT扫描图像；可以将所述第一目标第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线，作为参考含油饱和度频率分布曲线；可以将所述第一目标第三CT扫描图像对应的测量容器压力值，作为参考压力值；可以从所述第三CT扫描图像集合中选取对应的测量容器压力值小于所述参考压力值、并且含油饱和度曲线的极值点数量与所述参考含油饱和度频率分布曲线不相同的子第三CT扫描图像集合，所述子第三CT扫描图像集合中第三CT扫描图像的数量可以为一个或多个；可以从所述子第三CT扫描图像集合中选取含油饱和度频率分布曲线的峰值所对应的含油饱和度值最大的第三CT扫描图像，作为第二目标第三CT扫描图像；可以将所述第二目标第三CT扫描图像的含油饱和度分布率值，作为所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。

本申请实施例可以通过多孔介质样品的CT扫描图像，测试所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。与现有技术相比，本申请实施例在测试的过程中有多孔介质的参与，从而可以准确性地测试多孔介质中泡沫油的拟泡点压力值。

以下介绍本申请实施例泡点压力值和拟泡点压力值测试方法的一个具体应用场景。在所述应用场景中，所述多孔介质样品可以为填砂模型样品。所述填砂模型样品的孔隙度可以为36.5％，空气渗透率可以为5541mD。所述泡沫油的黏度可以为6151cp。所述第一预设值可以为7MPa。所述第二预设值可以为3MPa。所述指定值可以为0.2MPa。

如此，在将所述填砂模型样品烘干并装入填砂管后，可以获取所述填砂模型样品的第一CT扫描图像。可以向所述填砂管注入泡沫油，使所述填砂管内的压力值为7MPa，并可以获取所述填砂模型样品的第二CT扫描图像。可以逐步降低所述填砂管内的压力值，直至所述填砂管内的压力值为3MPa为止。具体地，可以每次降低0.2MPa，并在所述填砂管中泡沫油的压力达到平衡后，获取所述填砂模型样品的第三CT扫描图像。如此，可以得到20个第三CT扫描图像。可以基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述20个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值和拟泡点压力值。

例如，图3为填砂管内的压力值分别为6.8MPa、6.0MPa、5.6MPa、5.2MPa、4.4MPa、4MPa、3.6MPa、以及3MPa时，对应各个第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线示意图。所述含油饱和度频率分布曲线的横坐标为含油饱和度值，纵坐标为含油饱和度值对应像素点数量占第三CT扫描图像中总像素点数量的百分比。图4a为填砂管内的压力值为6.8MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4b为填砂管内的压力值为6.0MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4c为填砂管内的压力值为5.6MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4d为填砂管内的压力值为5.2MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4e为填砂管内的压力值为4.4MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4f为填砂管内的压力值为4MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4g为填砂管内的压力值为3.6MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。图4h为填砂管内的压力值为3MPa时，对应第三CT扫描图像示意图。

由图3可知，填砂管内的压力值分别为5.6MPa、5.2MPa、4.4MPa、4MPa、3.6MPa、以及3MPa时，对应各个第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线，在定义区间内不具有单调性。那么，可以将5.6MPa作为所述填砂模型样品中泡沫油的泡点压力值。

可以将填砂管内的压力值为5.6MPa时，对应第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线，作为参考含油饱和度频率分布曲线；可以将压力值5.6MPa作为参考压力值；可以从填砂管内的压力值分别为5.6MPa、5.2MPa、4.4MPa、4MPa、3.6MPa、以及3MPa时，对应的各个第三CT扫描图像中，选取对应的测量容器压力值小于所述参考压力值、并且对应含油饱和度曲线极值点的数量与所述参考含油饱和度频率分布曲线不相同的第三CT扫描图像，从而得到填砂管内的压力值分别为4.4MPa、4MPa、3.6MPa、以及3MPa时，对应的各个第三CT扫描图像。在填砂管内的压力值分别为4.4MPa、4MPa、3.6MPa、以及3MPa时，对应的各个第三CT扫描图像中，填砂管内的压力值为4MPa时对应第三CT扫描图像的含油饱和度频率分布曲线的峰值所对应的含油饱和度值最大(即，峰值最靠右)。那么，可以将4MPa作为所述多孔介质样品中泡沫油的拟泡点压力值。

请参阅图5。本申请实施例还提供一种泡点压力测试装置。包括：

第一CT扫描图像获取单元51，用于在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；

第二CT扫描图像获取单元52，用于向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值；并通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；

第三CT扫描图像获取单元53，用于逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在降低压力值得过程中通过CT扫描得到所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；

泡点压力值确定单元54，用于基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

请参阅图6。本申请实施例还提供一种泡点压力测试装置。包括：

第一CT扫描图像获取单元51，用于在将多孔介质样品烘干并装入测量容器后，通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第一CT扫描图像；

第二CT扫描图像获取单元52，用于向所述测量容器注入泡沫油，使所述测量容器内的压力值为第一预设值；并通过CT扫描得到所述多孔介质样品的第二CT扫描图像；

第三CT扫描图像获取单元53，用于逐步降低所述测量容器内的压力值，直至所述测量容器内的压力值为第二预设值为止；并在降低压力值得过程中通过CT扫描得到所述多孔介质样品的至少一个第三CT扫描图像；

拟泡点压力值确定单元61，用于基于所述第一CT扫描图像、所述第二CT扫描图像、以及所述至少一个第三CT扫描图像，确定所述多孔介质样品中泡沫油的泡点压力值。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。