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专利号: 2021101428007
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于电阻率测试的层理缝发育页岩的含油饱和度评价方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、制作形状规则的岩心并烘干,测量烘干岩心的干重md、长度L和直径d,根据长度L和直径d计算出岩心总体积Vd,其中Vd=π*d^2*L/4;

S2、配置模拟地层水溶液,将岩心置于地层水溶液中加压饱和,使岩心孔隙中完全充满地层水,称量饱和岩心的质量ms;

S3、测量地层水溶液电阻率Rw;

S4、计算岩心的含水质量和孔隙体积,其中,岩心的含水的质量为mw0=ms‑md,孔隙体积为Vw0=mw0/ms*Vd=(ms‑md)/ms*Vd;

S5、将饱和岩心装入岩心夹持器中,设定系统围压来模拟地层压力状态;

S6、待系统围压稳定后,根据岩心夹持器上千分尺的示数c,计算岩石压缩后的总体积,该体积即为地层压力状态下的岩石总体积,记为Vc,其中Vc=π*(d‑c)^2*(L‑c)/4;

S7、计算岩心孔隙体积压缩系数cc和压缩后岩心孔隙度 其中cc=(Vd–Vc)/Vd,S8、压缩后岩心孔隙中所含水的质量等于地层压力状态下岩心总孔隙中所含水的质量m0,

S9、测量围压状态下岩心的电阻率,即地层压力下饱和岩石的电阻率R0;

S10、围压状态下,采用气驱水的方式降低裂缝含水饱和度,采用吞吐的方式多次降低基质孔隙饱和度,在每次降饱和度后,测量岩心的含水饱和度Sw和电阻增大率RI;

S11、根据岩心的含水饱和度Sw和电阻增大率RI绘制饱和度—电阻增大率图件,并根据该图件曲线拟合参数,获取阿尔奇参数a、b、m和n,其中,a为与岩性有关的岩性系数,b为与岩性有关的常数,m为胶结指数,n为饱和度指数;

S12、根据步骤S1~S11的实验结果计算真实地层状态下的含水饱和度Swt和含油饱和度So,

其中,

So=1‑Swt

其中,

Rt为岩石测井电阻率,单位为Ω·m;

Rwt为地层水电阻率,单位Ω·m;

为岩石测井孔隙度;

所述步骤S11具体包括:

根据地层因数 得到a和m,其中,a为附加导电性系数,m为胶结指数,Rw为地层水溶液电阻率,为孔隙度;

n

根据多个状态下的电阻增大率RI拟合关系,RI=Ri/R0=b/(Sw),得到b和n,其中,b为与岩性有关的常数,n为饱和度指数,Ri为不同饱和度状态下的岩石电阻率,Sw为岩心含水饱和度。

2.根据权利要求1所述的基于电阻率测试的层理缝发育页岩的含油饱和度评价方法,其特征在于,所述步骤S1包括如下步骤:S101、取页岩样品加工成直径d为2.54cm,长度L为3‑5cm的柱塞岩心;

S102、烘干柱塞岩心,测量其干重md,单位为g,根据岩心的长度L和直径d计算出烘干岩3

心的总体积Vd,单位为cm。

3.根据权利要求1所述的基于电阻率测试的层理缝发育页岩的含油饱和度评价方法,其特征在于,所述步骤S10具体包括:S101、采用气驱水的方式降低裂缝含水饱和度;

S102、收集裂缝中排出的水分并称量其质量mi,利用电阻率仪采集岩心电阻率Ri,计算饱和度Sw和电阻增大率RI;其中,Sw=(m0‑mi)/(m0)*100%,RI=Ri/R0;

S103、采用“吞吐”的方式多次降低基质孔隙饱和度,在每次降低基质孔隙饱和度后,采用步骤S102所述的方法,采集岩心电阻率Ri,计算饱和度Sw和电阻增大率RI。

4.根据权利要求3所述的基于电阻率测试的层理缝发育页岩的含油饱和度评价方法,其特征在于,所述步骤S101具体包括:打开岩心夹持器上气体入口端和气体出口端的阀门,用氮气或二氧化碳驱替岩心中的水,裂缝中的水会很快脱出岩心并排出。

5.根据权利要求3所述的基于电阻率测试的层理缝发育页岩的含油饱和度评价方法,其特征在于,所述步骤S103具体包括:S1031、吞:打开岩心夹持器上气体入口端阀门并关闭岩心夹持器上气体出口端阀门,将确定量的二氧化碳注入岩心;

S1032、焖:关闭岩心夹持器上气体入口端阀门,将二氧化碳封闭在岩心内,使气体扩散进入孔隙中,维持约2‑12小时;

S1033、吐:打开岩心下柱塞出气阀门,释放气体压力,二氧化碳分子携带水分脱出基质孔隙;

S1034、气驱:打开上柱塞进气阀门,通入氮气冲刷附着在裂缝表面和出气口管线中的水分;

重复上述步骤5~7次,每次完成后采用步骤S102所述的方法,采集岩心电阻率Ri,计算饱和度Sw和电阻增大率RI。