[发明专利]基于实验和数学算法的驱替实验人造岩心分析制备方法

说明书

本发明公开了一种将定性和定量结合的，基于实验和数学算法的驱替实验人造岩心分析制备方法。将人造岩心的物性参数作为制备人造岩心的目标参数；确定人造岩心物性参数的影响因素；制定若干组合实验方案，根据各组合实验方案制作人造岩心，制备完成后测定人造岩心物性参数；以各组合实验方案的制备条件参数为依据，基于灰色关联分析法，确定各个影响因素与各个目标参数之间的关联度；根据各影响因素与目标参数关联度排序，确定较大影响参数和较小影响参数；基于灰色关联法的统计分析结果以及BP神经网络理论，建立粒径配比预测数学模型；通过粒径配比预测数学模型计算配比预测结果，以此为参考制作人造岩心提供数据支持。

技术领域

本发明涉及人造岩心制备技术，特别是涉及一种基于实验和数学算法的驱替实验人造岩心分析制备方法。

背景技术

在石油开发过程中，为获取地层物性参数通常依靠取芯井取芯，并通过室内实验分析测定物性参数。但取芯成本较高，取芯完整性受到工艺技术、地层条件的制约。对于石油开发领域室内岩心驱替实验定性研究方面，大多需要制备符合要求的人造岩心，而不需要花费高额成本去取芯。根据具体石油开发室内实验研究需要，对人造岩心的要求主要集中于两点：一、需要制定一定范围的物性参数，如孔隙度、渗透率、粒度中值、泥质含量、胶结物含量等，或对人造岩心组成成分有具体要求，如砂砾类型、砂砾的配比比例、胶结物类型等要求。二、尽量制作仿真度高的岩心，以模拟某一区块、某一层段地层特性，以期达到实验目的。

利用人造岩心模拟已知物性参数的原位地层来替代天然岩心，已成为石油开发室内研究的一种趋势。但是传统人造岩心制备方案主要是以多次实验所获经验、正交试验等方法为依据，其所制岩心模拟地层物性参数误差范围较大，仿真度一般。在人造岩心制备方面定量研究较少。因此，提出一种基于室内实验和数学算法的驱替实验人造岩心分析制备方法将为以上难题的解决提供技术支持。国内在人造岩心制备研究主要集中于室内实验分析。在研究影响物性参数的影响因素方面和人造岩心配比方面取得一定成果，但实验手段误差范围大，缺乏定量数据支持。依据经验模拟物性参数范围窄、误差大。基于数学算法，对人造岩心制备提供定性和定量的统计分析方面研究较少。

因此，提出基于数学算法确定影响制备岩心物性参数的主要影响因素，定性分析各影响因素对物性参数影响比重。以分析结果为基础，基于数学算法，建立一种减少制作失败次数，降低模拟物性参数误差，并且提供定量数据支撑的数学模型，帮助制造可靠性较高，模拟效果较好的人造岩心，以供室内模拟实验使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，为传统依据经验制备人造岩心的做法，提供一种将定性和定量结合的，基于实验和数学算法的驱替实验人造岩心分析制备方法，本发明方法不仅能减少人造岩心模拟地层物性参数误差，而且解决了制备岩心失败次数较高的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于实验和数学算法的驱替实验人造岩心分析制备方法：

S1、将人造岩心的物性参数作为制备人造岩心的目标参数，包括孔隙度、渗透率、粒度中值；

S2、确定人造岩心物性参数的影响因素，包括砂型配比、胶结物含量、压制压力、加压时间，制作不同物性参数的人造岩心通过改变上述影响因素来实现；

S3、将所述影响因素的组合作为制备条件参数，制定若干组合实验方案，根据各组合实验方案制作人造岩心，在制备过程中，测定加压时间、压制压力，制备完成后测定人造岩心物性参数；

S4、以各组合实验方案的制备条件参数为依据，其中，压制压力、加压时间采用测定数据，基于灰色关联分析法，确定各个影响因素与各个目标参数之间的关联度；

S5、根据各影响因素与目标参数关联度排序，分析所选影响因素对目标参数的影响程度，确定较大影响参数和较小影响参数；