[发明专利]渗流力学实验中水测覆压孔隙度的测定方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种石油地质行业中岩心孔隙度的测定方法，尤其涉及一种渗流力学实验中水测覆压孔隙度的测定方法。

背景技术

目前，在石油地质行业岩心分析试验工作中，通常采用气测方法研究岩心的覆压孔渗特征；实验介质一般采用氦气或氮气，测量对应的岩心气测孔隙度；其测试原理是根据波义尔(Boyle)定律，测定岩样的孔隙体积。

如图3所示，为现有测量岩样孔隙体积的原理图。标准气室为已知体积V_k的气室，岩心置于岩心室(岩心夹持器)，由橡胶套包裹岩心并加围压，不留空隙。测定时关闭第一阀门，打开第三阀门，利用抽真空设备对岩样室抽真空；打开第二阀门，将气体充入标准气室，关闭第二阀门，待标准气室中的压力稳定后，从压力表中读取压力P_k；关闭第三阀门，打开第一阀门使气体等温膨胀进入岩心孔隙体积，待标准气室、岩心室内的压力达到平衡后，读取压力表的压力为P_o根据波义尔(Boyle)定律可推得岩石孔隙体积V计算公式：

V_kp_k＝p(V+V_k)                        (1)

则得：

V＝V_k(p_k-p)/p                        (2)

上述现有气测覆压孔隙度的实验方法，采用气体作为测试介质，由于气体的分子半径很小，能进入更细小的孔隙。根据边界层理论及核磁共振的研究结果，在低渗透、超低渗透储层中，在油藏现有的开采压力下，存在于死孔隙和极小孔道中的流体是不参与流动的。因此上述更细小的孔隙在油藏现有的开采压差下是不参与流动的，该类孔隙称之为无效孔隙。由于气体分子的特殊性，气测方法得到的覆压孔隙度特征反映的是岩心的绝对孔隙度(指岩石内总孔隙体积V_a与岩石外表体积V_b之比)与覆压之间的关系，这种由现有常规的气测覆压孔隙度方法得到的绝对孔隙度与储层的流动孔隙度(指的是在含流体的岩石中，可流动的孔隙体积V_f与岩石外表体积V_b之比)存在一定的偏差，这种偏差会随着测试过程中覆压的增加而增大；而对储层开发、开采效果起主要影响的是流动孔隙度。

对于低渗透、超低渗透岩心来讲，油藏工程师们更关心的是在油藏实际压力下储层内能够参与流动的孔隙度与上覆压力变化的关系。一般情况下，常规的气测覆压孔隙度测试，气测覆压孔隙度测量装置的气源压力不会太高，无法模拟真实储层下的流体在孔隙中的压力，因此在该条件下测试得到的覆压孔隙度数据，不能真实的反应地层孔隙度随上覆压力变化的真实情况，无法模拟真实储层的流体压力，这种条件下测试得到的覆压与孔隙度之间的关系与实际地层的覆压孔隙度关系偏差较大，只能定性的描述储层的孔隙度应力敏感特征。

因此，现有的气测覆压孔隙度测量方法制约了实验定量研究储层的应力敏感特征的深入开展，实验结果只能做定性的研究，限制了实验数据的应用。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种渗流力学实验中水测覆压孔隙度的测定方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种渗流力学实验中水测覆压孔隙度的测定方法，在保持地层压力的条件下，应用液体测试岩心覆压孔隙度，以实现对岩心液测覆压流动孔隙度的测量；克服气测覆压孔隙度测试孔隙度高、测试条件与储层的真实条件相差较大的缺点，由此实现对储层覆压孔隙度的定量研究。

本发明的目的是这样实现的，一种渗流力学实验中水测覆压孔隙度的测定方法，在已知孔隙体积的岩心周围加围压，将已知压缩系数的单相流体饱和地注入该岩心中，并使该岩心两端压力符合地层真实情况；然后依次增加围压压力，并依次测定增加围压后岩心内部孔隙压力的变化，由此来确定孔隙体积变化值，进而确定覆压情况下的孔隙度变化。

在本发明的一较佳实施方式中，是将所述岩心放置在一个水测覆压孔渗测试装置的岩心夹持器中；所述岩心夹持器的一端通过上游管线与一恒压泵连通，上游管线中设有上游压力表，上游压力表与恒压泵之间设有上游阀门；所述岩心夹持器的另一端设有下游管线，该下游管线中依次设有下游压力表和下游阀门；所述岩心夹持器侧壁通过一管路与一围压泵连通。

在本发明的一较佳实施方式中，该测定方法的测定步骤为：

(1)设定初始围压压力值并保持恒定，启动恒压泵并调节岩心上下游压力符合地层的真实情况；