低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法

摘要

本发明提供一种低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法，该低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法包括：步骤1，测试岩心的毛管压力曲线，获取储层微观孔隙结构分布数据；步骤2，根据孔隙结构的分布数据计算单个孔喉对渗透率的贡献率；步骤3，将每个孔喉半径减去孔喉半径下限值，获得有效半径的分布数据；步骤4，根据有效孔喉数据的分布，计算有效渗流孔喉半径。该低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法能够定量计算低渗储层实际渗流的有效半径，为合理评估低渗油藏的渗流能力，有效开发奠定基础。

说明书

技术领域

本发明涉及多孔介质特征对石油、天然气等地下流体渗流影响的理论研究技术领域，特别是涉及到一种低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法。

背景技术

当研究流体在多孔介质内的流动时，必须要考虑多孔介质的影响。在多孔介质特征中，最重要的是其孔隙结构特征，即孔喉的形状、大小、分布及其相互连通关系。其中孔喉大小是孔隙结构最常用的表征参数。由于低渗储层的孔隙结构属于小孔细喉型，渗透率的贡献值主要由较大孔喉所提供，因此，低渗储层中存在一部分孔喉对渗透率没有贡献。因此，目前常用的表征孔喉大小的平均半径不能充分反映储层流体流动半径的问题。为此，我们从低渗储层孔隙结构特征出发，考虑液固作用，发明了一种低渗砂岩储层有效半径的计算方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够定量计算低渗储层实际渗流的有效半径，为合理评估低渗油藏的渗流能力，有效开发奠定基础的低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法，该低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法包括：步骤1，测试岩心的毛管压力曲线，获取储层微观孔隙结构分布数据；步骤2，根据孔隙结构的分布数据计算单个孔喉对渗透率的贡献率；步骤3，将每个孔喉半径减去孔喉半径下限值，获得有效半径的分布数据；步骤4，根据有效孔喉数据的分布，计算有效渗流孔喉半径。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1，利用公式计算孔喉半径，式中，r_i为岩心孔喉半径，μm；P_ci为进(退)汞压力，MPa；利用公式计算孔喉分布频率，式中，f_i为分布频率，小数；Δs_i为相邻汞饱和度的差值，百分数；s_max为最大进汞饱和度，百分数。

在步骤2，按公式计算单个孔喉对渗透率的贡献率，式中，K_J为某一孔喉半径所能提供的渗透率贡献，小数；r_i为岩心孔喉半径，μm；f_i为分布频率，小数。

在步骤2，对所有孔喉贡献率进行累加，将孔喉半径与对应累积贡献率做图，并用二项式关系进行拟合，得到累积贡献率与孔喉半径的关系式K_J＝a·r²+b·r+c，式中，K_J为某一孔喉半径所能提供的渗透率贡献，小数；r为岩心孔喉半径，μm；a、b、c为常数，利用这个关系式求取渗透率累积贡献率为98％时对应的孔喉半径下限值r₉₈。

在步骤4，利用公式R_y＝∑r_yi·f_i计算有效渗流孔喉半径，式中，R_y为有效渗流孔喉半径，μm；r_yi为岩心孔喉有效半径，μm；f_i为分布频率，小数。

本发明中的低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法，涉及微观渗流实验分析，是研究石油天然气等地下流体在多孔介质内渗流规律的重要方法。随着油田开发水平的不断提高，进一步提高低渗储层的采出程度，是保证油田持续稳定发展的重要方向。该方法从低渗储层孔隙结构特征出发，考虑液固作用，针对目前常用的主流半径及平均半径不能充分反映储层液体渗透率的问题，建立适合于低渗油藏有效渗流孔喉半径的计算方法，以更好地表征低渗储层有效渗流能力。该低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径计算方法能够定量表征外界液体进入储层后实际的有效渗流能力，为低渗油藏的有效开发奠定基础。

附图说明

图1为本发明的低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中累加贡献率与孔喉半径的关系图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的低渗砂岩储层有效渗流孔喉半径的计算方法的流程图。

步骤101，测试岩心的毛管压力曲线，获取储层微观孔隙结构分布数据,利用公式计算孔喉半径，式中，r_i为岩心孔喉半径，μm；P_ci为进(退)汞压力，MPa；利用公式计算孔喉分布频率，式中，f_i为分布频率，小数；Δs_i为相邻汞饱和度的差值，百分数；s_max为最大进汞饱和度，百分数。

步骤102，根据孔隙结构的分布数据按公式计算单个孔喉对渗透率的贡献率，式中，K_J为某一孔喉半径所能提供的渗透率贡献，小数；r_i为岩心孔喉半径，μm；f_i为分布频率，小数。对所有孔喉贡献率进行累加，将孔喉半径与对应累积贡献率做图，并用二项式关系进行拟合，得到累积贡献率与孔喉半径的关系式K_J＝a·r²+b·r+c，式中，K_J为某一孔喉半径所能提供的渗透率贡献，小数；r为岩心孔喉半径，μm；a、b、c为常数。利用这个关系式求取渗透率累积贡献率为98％时对应的孔喉半径下限值r₉₈；

步骤103，将每个孔喉半径r_i减去孔喉半径下限值r₉₈，获得有效半径r_yi的分布数据；

步骤104，根据有效孔喉数据的分布，利用公式R_y＝∑r_yi·f_i计算有效渗流孔喉半径，式中，R_y为有效渗流孔喉半径，μm；r_yi为岩心孔喉有效半径，，μm；f_i为分布频率，小数。

以胜利油田某地区某块岩样有效半径的计算为例来说明该发明的具体技术方案：

步骤1，测试岩心的毛管压力曲线，获取微观孔隙结构分布数据(如表1所示)；孔喉半径的计算公式为：

其中：r_i为岩心孔喉半径，μm；P_ci为进(退)汞压力，MPa。

分布频率的计算公式为：

其中：f_i为分布频率，小数；Δs_i为相邻汞饱和度的差值，百分数；s_max为最大进汞饱和度，百分数。

表1毛管压力试验数据

步骤2，根据孔隙结构的分布数据按公式(3)计算单个孔喉对渗透率的贡献率并对所有孔喉贡献率进行累加，计算过程如表2所示；

式中：K_J为某一孔喉半径所能提供的渗透率贡献，小数。

表2孔喉对渗透率的贡献率计算过程

将累加贡献率与孔喉半径做图，如图2，得到二者的关系公式(4)，按公式(4)获取K_J＝0.98时对应的孔喉半径下限值为0.369μm；

K_J＝-0.5239·r²＋0.1562·r＋0.992>

步骤3，将岩心微观孔隙结构中每个孔喉半径都减去对渗透率有贡献的孔喉半径下限值0.369μm，获得有效孔喉的分布数据如表3所示；

表3有效孔喉分布

序号有效半径频率分布1138.6710285.4540353.5530430.1240520.8880616.1220713.016089.4508095.44890104.56030113.89600123.12220132.10390141.08770150.36910.3980160.12470.1354

步骤4，根据有效孔喉数据的分布，计算有效渗流孔喉半径。

Ry＝0.3691×0.3980+0.1247×0.1354＝0.164μm。