[发明专利]一种致密岩石润湿性确定的新方法

说明书

非常规油气藏，尤其是致密油气藏的勘探开发已成为近年来石油勘探开发的亮点以及未来石油勘探开发的主战场。润湿性是认识致密油气藏特征的重要参数之一。有效确定岩石润湿性对油藏的采出程度、水窜后的油水比、提高采收率以及剩余油饱和度的研究都有重要意义。本发明公开了一种致密岩石润湿性确定的新方法，克服了传统的自吸法计量不准和很难区分核磁共振油水信号的不足，有效地利用氯化锰屏蔽了水的核磁信号，结合岩石的T2谱曲线及其称重和重量变化特征，准确地获取了自吸水排油量、水驱油量、自吸油排水量和油驱水量，实现了致密岩石润湿性的有效确定。本发明具有现受人为因素影响小、数据可靠性高、简单方便的有益效果。

技术领域

本发明涉及一种致密岩石润湿性确定的新方法，属于油气勘探技术领域。

背景技术

非常规油气，致密油气的勘探开发已成为近年来石油勘探开发的亮点。润湿性是认识致密油气藏特征的重要参数之一，有效确定岩石润湿性对油藏的采出程度、水窜后的油水比、提高采收率以及剩余油饱和度的研究都有重要意义。因此，从20世纪30年代开始，众学者开展了大量针对油藏润湿性的研究，在分析水-油-岩石体系相互作用关系的基础上，形成了多种评价润湿性的方法，目前实验室判断岩石的润湿性常采用以下几种方法。

(1)Amott自吸法是依据岩石、水、油三者之间的界面能差异，一种液体较另一种液体更容易润湿岩石表面，并可以自发的从岩石表面排替另一种液体。该方法主要包括五个步骤：饱和岩样、自吸水排油、水驱油、自吸油排水和油驱水，通过比较岩样在残余油(束缚水)状态下，毛管自吸油(自吸水)的数量计算相对润湿指数，根据相对润湿指数的分布区间判断润湿性。

(2)USBM法是依据润湿相与非润湿相在离心力的作用下发生驱替置换时，润湿相驱替非润湿相所需的能量比非润湿相驱替润湿相要低。通过离心机交替进行水驱油和油驱水，得到毛管压力曲线，而不同毛管压力曲线下所围的面积代表不同驱替方式做的功，用油驱水面积与水驱油面积之比的对数数值来度量润湿性。

(3)自动渗吸法主要是依据自吸速度与自吸量的关系，由于在自动渗吸过程中毛管压力是动力，而自吸曲线下的面积与相应的自动渗吸表面自由能的下降的驱替功密切相关，通过标定自吸曲线可以获取拟自吸毛管压力，以该曲线下的相对面积为基础而得到润湿指数。

(4)Amott-USBM组合法是由USBM法和Amott法组合改进而来，可同时获取USBM润湿指数和Amott比值。它包括六个步骤：岩心饱和水、油驱水至束缚水状态、岩心自吸水、用水驱油、岩心自吸油、油驱水，水驱油和油驱水曲线下的面积用于计算USBM指数，而自动渗吸和总的水驱和油驱体积计算Amott指数。

(5)核磁共振法依据流体与固体间的分子间作用力不同，润湿相表面比非润湿相表面有更强的作用力，会大幅降低分散系数，所以，流体在润湿相表面的张弛速率大于非润湿相的张弛速率，通过张弛速率的大小可以判断岩样的润湿性。另一种采用核磁共振判断润湿性的方法是2D核磁共振法,它主要依据油和水的扩散系数不同,利用油峰和水峰在D-T2曲线上的位置不同，有效的区分油水信号，从而准确的判断岩样的润湿性。

但是，现有的技术存在以下不足：

(1)致密储层岩石孔隙度较小，孔隙空间比常规储层要小，传统的计量装置无法准确的计量岩样的产水量与产油量。

(2)致密储层岩石孔喉半径小，在离心过程中需要较大的离心力，因此在采用USBM法和Amott-USBM组合法时需要较大转速的离心机，而传统的离心装置无法满足如此高的转速。

(3)自吸法判断润湿性时，在自吸水排油和自吸油排水过程中，排出的液体易吸附在自吸管壁，使得最终的自吸管上的读数与实际出液量相差较大，导致解释结果与实际不符。

(4)二维核磁共振法虽然可以准确的识别油水信号，但其原理和计算过程十分繁琐且对设备要求高。

发明内容