[发明专利]一种基于岩心气测渗透率测量装置的校正方法

说明书

本发明提供了一种基于岩心气测渗透率测量装置的校正方法。该方法包括利用氮气将管路内空气清除干净；采集待测岩心横截面积和长度，并将待测岩心夹持在岩心夹持器内；通过调整气体渗透率测定仪来控制岩心夹持器进口压力，采集压力值以及岩心出口流量；利用岩心出口端流量与进出口稳定压力平方差的数据拟合出函数关系。利用该函数关系，结合达西定律，计算极限压力下对应的进口压力和气测渗透率，建立气测渗透率与平均压力的倒数的关系函数，该分段函数的水平段截距即为克氏渗透率。本发明的气测渗透率校正方法—理论极限法，可以快速而准确获得岩心的绝对渗透率。

技术领域

本发明涉及一种测量岩心的绝对渗透率，特别是通过基于岩心气测渗透率测量装置的校正方法来得到目标岩心的克氏渗透率。

背景技术

岩心渗透率是油气田评价和开发中重要的参数，在制定油田开发方案过程中，首先需要进行岩心气测渗透率的实验，来评价待测岩心的绝对渗透率，为开发方案等工作提供基础数据。常用的实验方法是：利用实验装置测得五至十组岩心两端的进口压力(出口压力为大气压)，岩心中气体的体积流量数据。然后利用达西公式分别计算出不同进口压力下的气测透率，再通过平均压力倒数和气测渗透率进行线性回归，其截距为克氏渗透率。在实验过程中，能够控制较低的进口压力范围是有限的；虽然有研究通过在出口端加入回压阀等措施，使其在较高的进口压力下，测试气测渗透率，但在测试过程中岩心中的流体极易发生紊流以及回压控制不稳定等因素，导致气体渗透率测试不稳定。在达西定律中，适合应用达西公式的条件之一是被测岩心中流体流动为线性流动。为了实现这一条件，气测渗透率的进口压力设定值尽量从较低压力开始，以保证被测岩心中流体渗流为线性流动，但压力越低，气体渗流的滑脱效应越明显，通过实验方法校正带来的误差就越大；在高压下气体的滑脱效应小，但其线性流动稳定性差。因此，气测渗透的测定仍存在以下问题：①满足达西定律条件实验得到的岩心的进口压力和气体体积流量的数据点是为数不多的，实验过程中出现人为误差，都会对实验结果产生极大影响。②特别是，低渗岩心的气测渗透率实验耗时较长，无法最大限度降低相对误差。③克氏渗透率是在极限压力情况下对应的岩心的固有属性，若是可以在保证线性流动的情况下，又可以使进口压力无限大，则得到的渗透率越接近克氏渗透率，而这一条件无法通过现有的实验条件实现。

发明内容

本发明提供了一种基于岩心气测渗透率测量装置的气测渗透率校正方法—理论极限法，可以快速而准确获得岩心的绝对渗透率。

本发明岩心气测渗透率校正方法的技术方案包括以下步骤：

开通氮气，将管路内空气清除干净；采集待测岩心横截面积和长度，并将待测岩心夹持在岩心夹持器上；通过调整气体渗透率测定仪来控制岩心夹持器进口压力，并采集压力表压力值以及流量计的数据；

选取被测岩心满足达西条件的初始进口压力值和进口压力梯度，测得5～10组实验数据，并做一组平行实验，减小该情况下得到实验数据的系统误差。利用MicrosoftExcel或SigmaPlot软件拟合岩心出口端流量与岩心进出口压力平方差之间的函数关系，根据达西公式，两者应成线性关系，若实验数据所得到线性曲线拟合度达到0.999以上，则说明实验操作规范，得到的实验数据可信度较高，且被测岩心中的流体应为线性流动。再根据拟合得到的进出口压力平方差与流量之间的函数关系，在置信区间范围内设定流量值；当设置流量足够大时，进口压力值可趋于无限大，可认为此时达到理论上的极限压力，即所对应的渗透率即为克氏渗透率。