儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲(chǔ)層地質(zhì)研究技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，致密砂巖氣藏是天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域增儲(chǔ)上產(chǎn)的主戰(zhàn)場(chǎng)，其具有埋藏深、儲(chǔ)層物性差、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地層壓力大以及溫度高等特點(diǎn)。具體的，致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)具有細(xì)孔細(xì)喉或細(xì)孔微喉的特征，并且，孔隙大小決定了儲(chǔ)層流體儲(chǔ)存空間的大小，喉道大小決定了儲(chǔ)層流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)能力，孔隙和喉道的配套關(guān)系對(duì)油氣藏產(chǎn)能、充注程度和采收率具有明顯的控制作用，進(jìn)而儲(chǔ)層孔隙喉道尺寸分布的識(shí)別對(duì)致密砂巖油氣藏的評(píng)價(jià)與開發(fā)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前，對(duì)于儲(chǔ)層孔隙喉道結(jié)構(gòu)的研究主要采用常規(guī)壓汞技術(shù)和恒速壓汞技術(shù)。其中，常規(guī)壓汞法是在一定的壓力下通過(guò)記錄巖石進(jìn)汞量來(lái)測(cè)定巖石孔隙結(jié)構(gòu)的方法，通過(guò)增壓使汞進(jìn)入巖心每個(gè)孔喉，達(dá)到一個(gè)壓力點(diǎn)，待壓力穩(wěn)定后，記錄壓力值及對(duì)應(yīng)的進(jìn)汞量。其測(cè)試原理是:汞作為非潤(rùn)濕相，在高壓下被壓入樣品中，通過(guò)記錄的毛細(xì)管壓力值和進(jìn)汞體積，得出毛細(xì)管壓力值與樣品含汞飽和度的關(guān)系，通過(guò)毛管壓力和喉道轉(zhuǎn)換關(guān)系可以得出喉道大小與進(jìn)汞飽和度的定量關(guān)系，該方法模型基礎(chǔ)是假設(shè)儲(chǔ)層多孔介質(zhì)由毛細(xì)管束組成。恒速壓汞法是在注入汞的速度極低且恒定的條件下，測(cè)定巖石毛管壓力曲線的方法，該方法在恒定低速的條件下進(jìn)行使得進(jìn)汞過(guò)程近似為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，進(jìn)而根據(jù)汞所經(jīng)歷的每一處孔隙形狀的變化，得出汞前緣突破點(diǎn)的壓力變化，根據(jù)進(jìn)汞壓力的漲落變化曲線則可確定巖石的孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)而確定儲(chǔ)層砂巖喉道半徑和孔隙大小。恒速壓汞法方法的模型基礎(chǔ)是假設(shè)多孔介質(zhì)由半徑大小各異的喉道與孔隙構(gòu)成。
[0004]雖然上述方法在一定的條件下，均能識(shí)別出儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸的分布，但是常規(guī)壓汞法所得到的是喉道大小以及該尺寸喉道所連通孔隙的體積大小，不能區(qū)分出孔隙的尺寸大小，也不能確定孔隙與喉道的配套關(guān)系;恒速壓汞法為保持進(jìn)汞速度恒定，對(duì)最大進(jìn)貢壓力以及對(duì)應(yīng)喉道半徑有嚴(yán)格的要求，僅能反應(yīng)部分相對(duì)較粗喉道的孔隙喉道特征，無(wú)法滿足開發(fā)對(duì)小尺寸喉道孔隙的精細(xì)刻畫。因此，現(xiàn)有的常規(guī)壓汞法和恒速壓汞法均無(wú)法滿足目前對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層研究的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法，以解決目前致密砂巖儲(chǔ)層微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征研究缺乏有效可靠技術(shù)手段的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法，包括:
[0007]對(duì)待識(shí)別儲(chǔ)層砂巖進(jìn)行飽和水處理，得到飽和水砂巖樣品；
[0008]分別將所述飽和水砂巖樣品在N個(gè)不同的離心轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心處理，結(jié)合所述飽和水砂巖樣品具有的原始流體飽和度，累計(jì)得到N+1個(gè)具有不同流體飽和度的砂巖樣品，所述N為大于或等于3的整數(shù)；
[0009]分別對(duì)所述N+1個(gè)具有不同流體飽和度的砂巖樣品進(jìn)行核磁共振分析處理，得到N+1個(gè)T2弛豫時(shí)間；
[0010]根據(jù)T2弛豫時(shí)間與孔隙尺寸之間的關(guān)系，將所述N+1個(gè)T2弛豫時(shí)間對(duì)應(yīng)的譜圖分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為孔隙尺寸疊合分布圖譜；
[0011]對(duì)經(jīng)過(guò)第N+1次核磁共振分析處理后的砂巖樣品進(jìn)行高壓壓汞分析，獲取所述經(jīng)過(guò)第N+1次核磁共振分析處理后的砂巖樣品具有的不同喉道尺寸及連通孔隙體積的比例；
[0012]根據(jù)所述孔隙尺寸疊合分布圖譜和所述經(jīng)過(guò)第N+1次核磁共振分析處理后的砂巖樣品具有的不同喉道尺寸及連通孔隙體積的比例，以所述N+1個(gè)不同流體飽和度的累計(jì)飽和度及飽和度增量為紐帶，建立喉道尺寸和孔隙尺寸的分布關(guān)系，得到所述待識(shí)別儲(chǔ)層砂巖的孔隙喉道尺寸分布。
[0013]本發(fā)明提供的儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法，首先通過(guò)離心處理獲取具有不同流體飽和度的砂巖樣品，其次通過(guò)分別對(duì)具有不同的流體飽和度的砂巖樣品核磁共振分析處理可得到相應(yīng)的T2弛豫時(shí)間，進(jìn)而獲得孔隙尺寸疊合分布圖譜，再次通過(guò)對(duì)核磁共振處理后的砂巖樣品進(jìn)行高壓壓汞分析獲取到經(jīng)過(guò)核磁共振處理后的砂巖樣品具有的不同喉道尺寸及連通孔隙體積的比例，最后根據(jù)上述孔隙尺寸疊合分布圖譜、經(jīng)過(guò)核磁共振分析處理后的砂巖樣品具有的不同喉道尺寸及連通孔隙體積的比例以及不同流體飽和度獲得待識(shí)別儲(chǔ)層砂巖的孔隙喉道尺寸分布。本發(fā)明的技術(shù)方案在很大程度上解決了目前致密砂巖儲(chǔ)層微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征研究缺乏有效可靠技術(shù)手段的問(wèn)題，可有效地識(shí)別致密砂巖儲(chǔ)層孔隙喉道以及定量評(píng)價(jià)孔隙和喉道的分布，為客觀評(píng)價(jià)油氣藏可動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)采收率和制定合理的開發(fā)技術(shù)政策提供了更多依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明提供的儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法實(shí)施例一的流程示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明提供的儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法實(shí)施例二的流程示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明提供的儲(chǔ)層砂巖孔隙喉道尺寸分布識(shí)別方法實(shí)施例三的流程示意圖；
[0018]圖4為某盆地的A氣田待識(shí)別儲(chǔ)層砂巖含水飽和度貢獻(xiàn)值與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系示意圖；
[0019]圖5為某盆地的A氣田待識(shí)別儲(chǔ)層砂巖含水飽和度貢獻(xiàn)值與孔隙半徑之間關(guān)系示意圖；
[0020]圖6為某盆地的A氣田致密砂巖儲(chǔ)層孔隙尺寸分布與喉道尺寸分布相對(duì)應(yīng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]致密砂巖油氣資源在我國(guó)占有十分重要的地位，伴隨著石油勘探開發(fā)程度的逐步加深，其所占的比例還會(huì)繼續(xù)增大。但是，致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)具有細(xì)孔細(xì)喉或細(xì)孔微喉的特征，且孔隙大小決定了致密砂巖儲(chǔ)層流體儲(chǔ)存空間的大小，喉道大小決定了致密砂巖儲(chǔ)層流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)能力，孔隙和喉道的配套關(guān)系對(duì)油氣藏充注程度和采收率具有明顯的控制作用，進(jìn)而儲(chǔ)層孔隙喉道尺寸分布的識(shí)別對(duì)致密砂巖油氣藏的評(píng)價(jià)與開發(fā)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0023]目前，用于評(píng)價(jià)和識(shí)別儲(chǔ)層孔隙喉道尺寸分布的技術(shù)主要有:常規(guī)壓汞技術(shù)、恒速壓汞技術(shù)、鑄體薄片技術(shù)和Micro-CT技術(shù)等。
[0024]其中，常規(guī)壓汞法是在一定的壓力下通過(guò)記錄巖石的進(jìn)汞量來(lái)測(cè)定巖石孔隙結(jié)構(gòu)的方法，其是通過(guò)增壓使汞進(jìn)入巖心每個(gè)孔喉，達(dá)到一個(gè)壓力點(diǎn)，待壓力穩(wěn)定后，記錄壓力值及對(duì)應(yīng)的進(jìn)汞量。其測(cè)試原理是:汞作為非潤(rùn)濕相，在高壓下被壓入樣品中，通過(guò)記錄的毛細(xì)管壓力值和進(jìn)汞體積，得出毛細(xì)管壓力值與樣品含汞飽和度的關(guān)系，通過(guò)毛管壓力和喉道轉(zhuǎn)換關(guān)系可以得出喉道大小與進(jìn)汞飽和度的定量關(guān)系，該方法模型基礎(chǔ)是假設(shè)儲(chǔ)層多孔介質(zhì)由毛細(xì)管束組成。
[0025]恒速壓汞法是在巖石注入汞的速度極低且恒定的條件下，測(cè)定巖石毛管壓力曲線的方法。恒定低速使得巖石的進(jìn)汞過(guò)程近似為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，在準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中，注入界面的張力與接觸角保持不變，汞前緣所經(jīng)歷的每一處孔隙形狀的變化，得出汞前緣突破點(diǎn)的壓力變化。由于喉道半徑由突破點(diǎn)的壓力確定，孔隙尺寸由進(jìn)汞的體積確定，因此，通過(guò)進(jìn)汞壓力的漲落變化曲線可以確定出巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和喉道半徑。
[0026]鑄體薄片技術(shù)是將有色液態(tài)膠在真空加壓下注入巖石孔隙中，待液態(tài)膠固化后將其磨制成巖石薄片。由于巖石孔隙被有色膠充填，因此，其在顯微鏡下十分醒目，容易辨認(rèn)。鑄體薄片技術(shù)為研究巖石孔隙大小、分布及幾何形態(tài)、平均孔喉比、平均孔隙半徑、喉道、配位數(shù)、裂縫長(zhǎng)度及寬度、裂隙率等提供了有效途徑。
[0027]微計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(micro computed tomography，簡(jiǎn)稱Micro-CT)是一種非破壞性的3D成像技術(shù)，可以在不破壞砂巖樣本的情況下清楚了解砂巖樣本的內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)。具體原理是利用X-射線透射砂巖樣本時(shí)，砂巖樣本的各個(gè)部位對(duì)X-射線的吸收率不同。X-射線源發(fā)射X-射線，穿透樣本，最終在X-射線檢測(cè)器上成像，對(duì)樣本進(jìn)行180°以上的不同角度成像，利用計(jì)算機(jī)軟件，對(duì)每個(gè)角度的圖像進(jìn)行重構(gòu)，還原成在電腦中可分析的3D圖像，進(jìn)而觀察得到砂巖樣本內(nèi)部各個(gè)截面的信息。
[0028]然而，雖然上述技術(shù)在一定程度上均能識(shí)別出儲(chǔ)層砂巖樣品孔隙喉道的尺寸及分布情況，但均存在一定的問(wèn)題。具體的，常規(guī)壓汞技術(shù)所得到的是喉道尺寸以及該喉道尺寸所連通的孔隙體積大小，并不能區(qū)分出孔隙的尺寸，也不能確定出孔隙與喉道的配套關(guān)系；恒速壓汞技術(shù)