[发明专利]一种致密岩石润湿性确定的新方法

权利要求书

1.一种致密岩石润湿性确定的新方法，其特征在于，按以下步骤进行：

S1、按行业标准测量样品的孔隙度，同时测量样品的长度、直径和质量，分别记为φ_He、L、D和m₀；将样品抽真空，并使用MnCl₂溶液对样品进行饱和处理，待饱和完成后将岩样称重，其质量记为m₁；将饱和后的样品装入岩心夹持器中，并连接驱替流程，用老化用油驱替样品至束缚水状态；将驱替后的样品浸没在老化用油中，在地层温度下老化恢复不少于10天；

S2、将完成老化的样品装入岩心夹持器中，用实验油替换老化用油，所选取的驱替压差记为Δp₀；待驱替完成后卸载内压和围压，并将样品取出擦去表面油后称重，质量记为m₂；打开核磁共振仪，设定核磁共振仪的参数，并获取样品的T2谱曲线；

S3、将驱替完成后的样品放入吸水仪中，并在吸水仪中注入一定量的MnCl₂溶液，进行自吸水排油，在实验初期加密记录自吸水排油量，当吸水排油量连续24小时稳定不变时结束自吸水排油，记录自吸水排油后样品中的含油量V_o1，将样品取出擦去表面水后称重，质量记为m₃，同时用核磁共振仪获取样品的T2谱曲线；

S4、将经步骤S3处理完成的样品放入岩心夹持器中，并在夹持器出口端接油水分离计量管；在恒压状态下，用MnCl₂水溶液进行水驱油实验，所选驱替压差记为Δp₁；在实验初期加密记录水驱油量，随着出油量的降低，逐渐延长记录的时间间隔；当驱至含水率达到99.95％时，记录水驱排油量V_o2；数据记录完成后卸载内压和围压，将样品取出除去表面水后称重，记为m₄，同时用核磁共振仪获取样品的T2谱曲线；

S5、将经步骤S4驱替完成后的样品放入吸油仪中，并在吸油仪中装入实验用油，进行自吸油排水，在实验初期加密记录自吸油排水量，当吸油排水量连续24小时稳定不变时，结束自吸油排水，记录自吸油排水量V_w＇，取出样品称重，记为m₅，同时用核磁共振仪获取样品的T2谱曲线；

S6、将经步骤S5处理完成的样品放入岩心夹持器中，并在夹持器出口端接油水分离计量管；在恒压状态下，用实验用油进行油驱水实验，选取的驱替压差记为Δp₂，当驱至含油率达到99.95％时，记录油驱排水量V_w2，待数据记录完成后卸载内压和围压，将样品取出除去表面油后称重，记为m₆，同时用核磁共振仪获取样品的T2谱曲线；

S7、润湿性判定：

(A)当样品饱和完成后根据式(1)、式(2)判定岩样的饱和程度：

根据称重法计算样品的有效孔隙体积与有效孔隙度：

式中：

V_peff-岩样的有效孔隙体积，cm³；

ρ_w-饱和水的密度，g/cm³；

φ_p-岩石的有效孔隙度，小数；

V-岩石的总体积，cm³；

当获取的孔隙度与按行业标准获取的孔隙度满足式(2)时，判定样品抽真空饱和达到要求；若不满足式(2)，则判定岩样抽真空饱和没有达到要求，则需重新饱和岩样，直到满足式(2)

式中：

φ_He-孔隙度，％；

(B)当步骤S3完成后可根据式(3)、式(4)、式(5)、式(6)和式(7)验证所设置核磁共振仪的参数：

根据物质平衡方程计算自吸水量ΔV：

其中，V_o1＝V_o-ΔV_o

V_w1＝V_w+ΔV_w

式中：

V_o-自吸水排油前样品中的含油量，mL；

V_w-自吸水排油前样品中的含水量，mL；

V_o1-自吸水排油后样品中的含油量，mL；

V_w1—自吸水排油后样品中的含水量；

ΔV-自吸水量，mL；

ρ_o-原油的密度，g/cm³；

ρ_w-水的密度，g/cm³；

Δm-代表自吸水排油后与自吸水排油前岩样的质量差，g；

ΔV_o-代表自吸水排油过程中含油量的变化量，mL；

ΔV_w-代表自吸水排油过程中含水量的变化量，mL；

式中：

φ_NRM-核磁孔隙度，％；

ΔS_w1-自吸水排油过程中油饱和度变化值，小数；

V_NRMpeff-核磁法获取的有效孔隙体积，cm³；

V-岩石的总体积，cm³；

D-岩心的直径，cm；

L-岩心的长度，cm；

A₁-自吸水排油前T2谱曲线对应的面积，小数；

A₂-自吸水排油后T2谱曲线对应的面积，小数；

当核磁法获取的孔隙度与按行业标准获取的孔隙度满足式(7)时，判定核磁共振仪的参数设置满足要求；若不满足式(7)，则判定核磁共振仪的参数设置没有达到要求，须重新设定核磁共振仪的参数，直到满足式(7)

式中：

φ_He-孔隙度，％；

(C)根据式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)计算饱和度：

(a)根据式(8)计算水驱油过程中的可动流体饱和度：

式中：

A₂-自吸水排油后T2谱曲线对应的面积，小数；

A₃-水驱油T2谱曲线对应的面积，小数；

ΔS_w2-水驱油过程中油的饱和度变化值，小数；

(b)根据式(9)计算油驱水过程中的可动流体饱和度：

式中：

A₄-油驱水T2谱曲线对应的面积，小数；

A₆-自吸油排水后T2谱曲线对应的面积，小数；

ΔS_w3-油驱水过程中油的饱和度变化值，小数；

(c)根据式(10)至式(12)计算岩样总的可动流体饱和度

S_w1＝ΔS_w1+ΔS_w2 (10)

S_w2＝ΔS_w3+ΔS_w4 (11)

式中：

ΔS_w4—代表自吸油排水过程油饱和度的变化值，小数；

S_w1-自吸水排油、水驱油两个过程所反映的可动流体饱和度，小数；

S_w2-自吸油排水、油驱水两个过程所反映的可动流体饱和度，小数；

A₅-自吸油排水前T2谱曲线对应的面积，小数；

(D)根据式(13)、式(14)、式(15)计算样品的相对润湿指数，并结合行业标准中规定的相对润湿指数的范围判断岩样的润湿性：

I＝W_w-W_o (15)

式中：

W_w：水湿指数，小数；W_o：油湿指数，小数；I：相对润湿指数，小数。