[发明专利]低渗透油藏中液体全压力梯度-流量关系的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田开发试验技术领域，特别是涉及到一种低渗透油藏中液体全压力梯度-流量关系的测量方法。

背景技术

在油气藏开发中，随着常规中高渗透率油藏资源的日渐枯竭，越来越多的低渗透、超低渗透油藏投入开发，今年来更有致密油气藏和页岩气藏开始投入油气开采。这类油藏的共同特点是渗透率低，开发难度大，目前公认的概念认为：渗透率于50毫达西的油藏，称为低渗透油藏。研究表明：液体在低渗透油藏中流动时存在启动压力，启动压力的存在，造成了油藏中水、油流动的压力梯度－流量关系的异常，流动特征不再符合达西定律，如图1所示。

在低渗透油藏中水、油流动的压力梯度－流量关系测量中，传统的多功能岩芯驱替设备无法准确测量启动压力梯度，即无法确定静止－流动的分界压力梯度点。为此我们发明了一种新的低渗透油藏中液体全压力梯度-流量关系的测量方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以克服目前用传统的多功能岩芯驱替装置，无法准确测量岩芯的启动压力，不能够描述低渗透油藏全压力梯度－流量关系的问题，可以准确测量低渗透岩芯全压力梯度－流量关系的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：低渗透油藏中液体全压力梯度-流量关系的测量方法，该低渗透油藏中液体全压力梯度-流量关系的测量方法包括：步骤1，采用毛细管连通器装置测量低渗透岩芯的静态启动压力梯度；步骤2，采用多功能岩芯驱替装置测量稳态压力梯度－流量关系；以及步骤3，将静态法测量得到的低渗透岩芯的启动压力梯度，和稳态法测量得到的稳态压力梯度－流量数据绘制在同一张图形中，即得到了低渗透岩芯中液体流动的全压力梯度－流量关系。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，采用的该毛细管连通器装置包括第一毛细管、第一刻度尺、岩芯夹持器、第二刻度尺和第二毛细管，在测量液体在低渗透岩芯中的静态启动压力梯度时，将岩芯放入该岩芯夹持器中，将该第一毛细管、该岩芯夹持器和该第二毛细管依次连接；从该第一毛细管注入水或者油，待液体从该第一毛细管在重力的作用下，经过岩芯流到另一端该第二毛细管稳定后，记录水在该第一毛细管和该第二毛细管的高度差，从而计算得到该岩芯的静态启动压力。

在步骤1中，测量低渗透岩芯的静态启动压力梯度的实验步骤如下：

(1)将己知长度和直径的低渗透岩芯放入该岩芯夹持器中；

(2)将两根直径相同的玻璃毛细管即该第一毛细管和该第二毛细管，通过软连接在该岩芯夹持器的两端；将该第一毛细管和该第二毛细管垂直放置、该岩芯夹持器水平放置，整体呈“U”形，固定在一个带直尺的光滑平板上；

(3)从该第一毛细管的一端将矿化度水注入，等待水通过被测岩芯，到达另一端的该第二毛细管；

(4)在矿化度水进入该第二毛细管后，待水从另一侧流出后，停止注水，等待水在管道中达到静止后，测量并记录该第一毛细管和该第二毛细管中的水柱高度差；

(5)再次注入适量的矿化度水，待水在管道中达到静止后，测量并记录该第一毛细管和该第二毛细管中的水柱高度差；重复做此实验；

(6)为了确定实验中该第一毛细管和该第二毛细管的对称性，用吸水法从原注入端每次抽吸适量的水，建立岩芯夹持器两端的毛细管内水柱高差；然后采用步骤(4)和步骤(5)的方法，测量水静止状态下，该第一毛细管和该第二毛细管中水柱的高差；

(7)将测量到的高度差进行算术平均，计算被测低渗透岩芯的启动压力梯度。

在步骤1中，计算被测低渗透岩芯的启动压力梯度采用公式如下：

G=ρgΔhL]]>

式中：G为启动压力梯度，Pa/m；ρ为流体密度，kg/m³；g为重力加速度，m/s²；Δh为水柱的高度差，m；L为岩心的长度，m。

在步骤2中，该多功能岩芯驱替装置包括液罐、恒流泵、岩芯夹持器、差压计、流量计和废液罐，在测量液体在低渗透岩芯中的稳态压力梯度－流量关系时，将岩芯放入该岩芯夹持器中，将该液罐、该恒流泵、该岩芯夹持器、该差压计、该流量计和该废液罐依次连接；在该岩芯夹持器加上环压后，由该恒流泵注入水或者油，在若干压差下，测量稳定流量，从而计算得到该岩芯的稳态压力梯度－流量关系。