[发明专利]原油可动孔喉特征尺寸下限的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种原油可动孔喉特征尺寸下限的测量方法。

背景技术

致密储层中的原油主要包括：致密油和页岩油。致密储层中的原油在常规试油条件下，原油产能不能达到工业油流标准，是不具有商业价值的。随着大型体积压裂技术被成功地应用，致密储层中的原油实现了商业开发，2012年美国致密储层原油产量达到了9700万吨。致密储层经大型体积压裂后，破碎的岩石中赋存的原油流动能力增大，初期单井原油产量比较大，然而在1到2年后原油产量将迅速降低，原油产量趋于稳定，原油的生产曲线呈现“L”型。其中，稳定生产期的原油主要来源于致密储层中未被破碎岩石中赋存的原油，稳定生产期的原油累计产量决定了经济效益的好坏。世界上常规石油资源量约为4878亿吨，致密油和页岩油的资源量约为6200亿吨，因此，致密储层中原油资源量大，勘探开发的潜力很大。

油藏储层的宏观孔渗特征是油藏储层微观孔隙结构及喉道大小的反映。储层的孔隙和喉道是油藏储层中原油储集和流动的空间和通道。在一定的压差下，原油能否从油藏储层中流出取决于喉道的粗细，即，取决于孔喉特征尺寸（例如，半径）的大小。

然而，并非所有致密储层中的原油都是可动油，致密储层原油可动孔喉特征尺寸下限决定了致密储层中原油的可采性。致密储层中原油可动孔喉特征尺寸下限是指孔喉特征尺寸低于该下限值的孔隙空间对原油产量无贡献，即，赋存于该孔喉特征尺寸下限以下的孔隙空间中的原油是不可动的，只有孔喉特征尺寸高于该下限值的孔隙中的原油才是可以开采出的。

致密储层中的原油流动机制与常规储层中的原油流动机制存在很大差别，常规储层中原油流动符合达西渗流，而致密储层中原油存在渗透扩散、非线性渗流和达西渗流三种机制，且以非线性渗流和渗透扩散为主。

目前，有多种确定原油可动孔喉特征尺寸下限的方法，主要的确定方法有以下三种：1）基于常规压汞和物性分析实验的原油可动孔喉特征尺寸下限确定方法；2）基于常规压汞和核磁共振实验的原油可动孔喉特征尺寸下限确定方法；以及3）基于恒速压汞的原油可动孔喉特征尺寸下限确定方法。

然而，对于上述方法1）基于常规压汞和物性分析实验的原油可动孔喉特征尺寸下限确定方法而言，常规压汞实验是基于常规储层开发的实验技术，对于致密储层常规压汞实验不适用，对于孔隙度小于10%的碎屑岩致密储层，常规压汞实验很难获得真实有效的数据。同时，目前的渗透率测量方法均是基于达西渗流，而致密储层中原油流动中很少部分的流动机制符合达西渗流，因此测量得到的致密储层的渗透率数据不能反映致密储层真实的情况。

对于上述方法2）基于常规压汞和核磁共振实验的原油可动孔喉特征尺寸下限确定方法而言，首先，因为常规压汞实验不适用于致密储层，通过常规压汞法测量得到的孔喉分布不能真实反映致密储层的孔喉特征尺寸值；其次，致密储层中流体的流动以非线性和渗透扩散为主，短时间的离心实验并不能反映出致密储层真实的流体流动，因此，无法将对应孔喉控制的流体全部离心出来；同时，常规压汞和核磁共振方法确定的可动孔喉下限值是计算得到的平均值，不能真实反映出致密储层可动孔喉下限特征。因此，基于核磁共振与常规压汞的方法仅适用于常规储层中原油可动孔喉下限的确定，并不适用于致密储层中原油可动孔喉下限的确定。

对于上述3）基于恒速压汞的原油可动孔喉特征尺寸下限确定方法而言，恒速压汞是以很低的恒定速度将汞注入岩石孔隙，以保证准静态进汞过程的发生，通过检测汞注入过程中的压力升降将岩石内部的孔隙和喉道分开。根据检测结果可以直观、定量地分析出孔隙、喉道、孔喉特征尺寸比的大小及孔隙和喉道的分布特征。恒速压汞确定储层原油可动孔喉下限的方法对低孔低渗储层较为适用，但不适用于致密储层，特别是对于孔隙度小于10%的碎屑岩致密储层，无法有效确定其可动的孔喉下限值。

基于上述分析可知，目前用于确定储层中原油可动孔喉下限的方法一般都是基于达西渗流开发的，这些方法仅适用于常规储层和低孔渗储层。然而，致密储层中符合达西渗流的原油体积只占很少一部分，通过现有的确定储层中原油可动孔喉下限的方法无法准确确定出致密储层中原油的可动孔喉下限。

针对上述问题，目前尚未提出可以同时适应于常规储层和致密储层中原油的可动孔喉特征尺寸下限的测量方法。

发明内容

本发明提供了一种原油可动孔喉特征尺寸下限的测量方法，以至少解决相关技术中无法准确确定致密储层的原油可动孔喉特征尺寸的下限而导致的原油可采储量无法准确评价的技术问题。