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压汞曲线对比结果
压汞参数对比
(勘探院与大庆油田研究院结果对比)
2010年7月
1压汞法原理及孔隙结构参数定义与计算
压汞法以毛管束模型为基础,假设多孔介质是山直径大小不相等的毛管束组成。
汞不润湿岩石表面,是非润湿相,相对来说,岩石孔隙中的空气或汞蒸气就是润湿相。
往岩石孔隙中压注汞就是用非润湿相驱替润湿相。
当注入压力高于孔隙喉道对应的毛管压力时,汞即进入孔隙之中,此时注入压力就相当于毛细管压力,所对应的毛细管半径为孔隙喉道半径,进入孔隙中的汞体积即该喉道所连通的孔隙体积。
不断改变注入压力,就可以得到孔隙分布曲线和毛管压力曲线,其讣算公式为
n2 (1) 式中, Pc- ■一毛细管压力,MPa; 0— 汞与空气的界面张力, o=480dyn/cm; 0- 汞与岩石的润湿角,0 =140o,cos0=0.765; r- —孔隙半径,nmo 可得孔隙半径r所对应的毛管压力为 0.735 (2) 实验过程严格按照石油天然气行业标准SY/T5346-2005《岩石毛管压力曲线的测定》执行,常见毛管压力曲线特征见图1。 图1毛管压力曲线特征图 定量描述孔喉大小分布定量指标主要有以下参数: 排驱压力、中值压力、最大连通孔隙半径、孔隙半径中值、平均孔隙半径、半径均值、最大汞饱和度、最终剩余汞饱和度、仪器最大退出效率、分选系数、结构系数、孔隙度峰位、渗透率峰位、渗透率峰值、孔隙度峰值、歪度、相对分选系数、特征结构参数、均质系数等,其定义及计算公式如下: 1.Pd排驱压力(MPa): 指非润湿相开始进入岩样最大喉道的压力,也就是非润湿相刚开始进入岩样的压力。 2.rmax最大孔喉半径(Um): 压力为排驱压力时非润湿相进入岩石的孔喉 半径为最大孔喉半径,与Pd一起是表示岩石渗透性好坏的重要参数。 3.P50饱和度中值压力(MPa): 非润湿相饱和度50%时相应的毛管压力为 P50,它越小反映岩石渗滤性越好,产能越高。 4.r50孔喉半径中值(》m): 非润湿相饱和度为50%时相应的孔喉半径为r50,它可近似地代表样品的平均孔喉半 径。 5. 孔喉半径平均值(um): 它是表示岩/平均孔喉半径大小的参数。 采用半径对汞饱和度的权衡求出。 5.a均质系数: 均质系数表征储油岩石孔隙介质中每一个孔喉(ri)与最大孔喉半径的偏离程度,a在0〜1之间变化,a愈大,孔喉分布愈均 匀。 6.F岩性系数: 它是岩样实测渗透率与计算渗透率之比,反映喉道的 迂曲情况。 7.Smax最大汞饱和度(%): 实验最高压力时的累计汞饱和度%。 8.We退汞效率(%): 在限定的压力范围内,从最大注入压力降到起始压力时,从岩样内退出的水银体积与降压前注入的水银总体积的白分数。 它反映了非湿相毛细管效应采收率。 9.4>p结构系数: 它表征了真实岩石孔隙特征与假想的长度相等、粗细不同的圆柱形平行毛管束模型之间的差别,它的数值是影响这种差别的各种综合因素的度量。 10.1/Dr4)p特征结构系数: 它是相对分选系数Dr与结构系数"p乘积的倒数,既反映孔喉分选程度,乂反映孔喉连通程度,此值愈小,岩样孔隙结构愈差。 11.SKP偏态(乂称歪度): 表示孔喉大小分布对称性的参数,当SKP二0时为对称分布;SKP>0时为正偏(粗歪度);SKP<0时为负偏(细歪度)。 12.KP峰态: 表示孔喉分布频率曲线陡峭程度的参数,当SKP二1时为正态分布曲线;SKP>1时为高尖峰曲线;SKP<1时为缓峰或双峰曲线。 13.Dr变异系数: 乂称相对分选系数,能更好反映孔喉大小分布均匀程度 的参数。 数值越小,孔喉分布越均匀。 14.KJ渗透率贡献值偏): 以某孔喉半径所能提供的渗透率百分 数。 15.J(sw)函数: 乂称为毛管力函数,是基于因次分析推论出的一个半经验关系的无因次函数,它是毛管力曲线的一个很好的综合处理方法,并可用来鉴别岩石的物性特征。 其计算公式如下: (1) 0.7354 (2) ().7354 (3) : 工(『I一£_) r2》(町一仏) (4) 舲=丄£二§2—100% (6) (7) (8) c_XZ(G-d3xAS; (9) 2―炳 (10) 外=护) (11) 式中: 平均孔喉半径Pm; Si—某点的汞饱和度%; ri—某点的孔喉半径um a—均质系数(无因次量); ASi—对应于ri的某一区间的汞饱和度%; rmax一最大孔喉半径,Pm F—岩性系数(无因次量); K一空气渗透率Mm2; 4)一孔隙度%; r(s)一孔喉半径分布函数中某一孔喉半径um; ds—对应于的某一区间汞饱和度%; Smax一实验最高压力时的累计汞饱和度%; Smin—退汞到起始压力时残留在孔隙中汞饱和度%; We一退汞效率%; “P—结构系数,无因次量; SKP—偏态,无因次量; Sp—分选系数; Kj—渗透率贡献值%; S一汞饱和度%; Pc一毛管压力MPc; o—界面张力dyn/cm: Dr—变异系数(无因次量); KP—峰态(无因次量): 1/Dr4)p—特征结构系数(无因次量); 1勘探院与大庆油田研究院测试结果对比 为了检验测新购压汞仪试结果的可靠性,选取4种渗透率岩心,将其切割成两段,其参数见表1。 表1检测岩心孔隙度、渗透率参数 测试单位 勘探院油层物理室 大庆研究院 岩样号 孔隙度 渗透率 孔隙度 渗透率 No. ka 4) ka 原号 % 10-3Um2 % 10-3um2 1-1 12.9 0.321 13.22 0.185 1-2 12.3 0.410 2-1 20.7 7.65 17.88 6.82 2-2 19.6 7.87 3-1 16.9 124 14.67 116.56 3-2 18.1 124 4-1 23.5 1674 19.67 1259.26 4-2 23.7 2979 其中1-1、2-1、3-1、4-1送大庆油FR研究院渗透力学硏究所进行检测,1- 2、2-2、3-2、4-2曲我单位检测。 两块平行样岩心的孔隙度、渗透率较平等。 从测试结果来看,大庆油田研究院测试的孔隙度、渗透率参数与我室测试结果有一定差别,低渗岩心与高渗透岩心结果相差较大。 2-2 2-2 下表为孔隙参数讣算结果,两种仪器测试结果相近。 表2、两单位测试参数对比表 : L 仝 平均孔 隙半径 (5 孔隙半 径中值 (Mm) 孔隙分 布峰位 (Um) 孔隙分 布峰值 (%) 渗透率 分布峰位 (Pm) 渗透率分布峰值⑸ 分选 系数 歪度 峰态 半径均 值 结构 系数 相对 分选 系数 特征结 构参数 均质 系数 岩性系数 最大汞 饱和度 (%) 扌 0.355 0.064 0.400 19.246 0.400 59.680 0.182 1.430 2.210 0.186 1.128 0.513 1.729 0.163 0.404 64.893 3 0.269 0.056 0.250 21.090 0.400 ■18.504 0.146 1.329 1.947 0.151 0.272 0.541 6.801 0.144 1.470 63.447 3 1.632 0.297 2.500 10.346 2.500 44.993 1.067 1.360 1.966 0.878 0.873 0.654 1.752 0.086 0.410 88.353 1 1.198 0.187 1.600 11.416 2.500 52.295 0.893 1.128 1.300 0.703 0.446 0.746 3.004 0.095 0.853 75.329 2 )5 7.508 4.100 10.000 16.445 16.000 52.214 6.444 1.215 1.634 6.436 0.887 0.858 1.314 0.084 0.270 96.008 3 ! 2 9.410 2.275 10.000 26.426 10.000 60.608 4.714 1.634 2.896 5.398 1.616 0.501 1.236 0.227 0.150 78.629 2 ;8 19.984 14.172 25.000 30.938 25.000 74.550 9.426 1.611 2.910 14.515 0.780 0.472 2.719 0.287 0.307 87.112 1 1.357 14.626 2.500 44.226 2.500 80.945 0.804 1.095 1.234 1.792 0.002 0.592 921.951 0.026 1063.492 73.884 2 平行样1测试曲线对比 平行样2测试曲线对比 平行样3测试曲线对比 平行样4测试曲线对比 结论: 1、两单位孔隙度、渗透率测试结果有一定偏差,导致孔隙结构测试结果有差 别; 2、压汞曲线总体趋势一致,如1-1与1-2两条曲线基本重合; 3、仪器测试结果基本可以满足要求; 4、加强与大庆油FR技术交流,到长补短,规模仪器操作。
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