[发明专利]岩心测量系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘采领域，特别涉及一种岩心测量系统和方法。

背景技术

目前，为了测量岩石的电阻率、毛管压力等特性一般采用的方法是恒压差法，恒压差法的基本原理是：将待测试的岩心装入岩心夹持器，在岩心的两端由低到高（非连续）施加恒定的压差，采用非润湿相来驱替岩心中的盐水，根据毛管压力理论，岩心在受到两个相互不相溶的流体界面张力、接触角及孔喉半径的影响，在一定的压差作用下，岩心中的非润湿相和水的分布将达到平衡状态，岩心中的含水饱和度也会达到某一定值，然后，分别记录下在不同压差条件下非润湿相和水分布平衡时岩心的含水饱和度和电阻率，并绘制含水饱和度与毛管压力和电阻率的关系。

然而，通过上述的恒压差法来测量岩石的电阻率和毛管压力会存在以下方面的不足：

1）恒压差法，在实验的过程中，是选择不同的恒定压差进行测量的，在每个恒定压差下，系统达到平衡后，该压差反映的是在该压差下，驱替流体能够进入的最小喉道半径，从而使得获得的毛管压力曲线只能反映岩心的喉道信息，而无法有效反映岩心中与喉道相连的孔隙的信息；

2）获得的实验数据点较少，由于压差是非连续增加的，电阻率测量数据只有在非润湿相与水达到平衡状态时才是有效的，因此只能获得有限个有效的数据点，通常状况下，只能获得6到8个有效的数据点；

3）采用恒压差法进行测量所需要的实验周期较长，一般需要3周以上的测量时间。

目前非均质复杂储层逐渐成为油气勘探的重要对象，由于非均质复杂储层非均质强，孔喉配置关系复杂，关于复杂储层电性的影响因素及规律认识还很不完善，因此开展非均质复杂储层电性机理研究对提高复杂储层油气勘探的效率非常重要。然而，目前的实验方法，要么是对岩心的孔隙结构、电阻率进行分开测量，要么是只能通过恒压法同时测得喉道半径及电阻率，无法同时测得岩心的孔喉分布及电阻率，这在一定程度上制约了对复杂储层电性规律的研究及认识。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种岩心测量系统和方法，以至少解决相关技术中采用恒压差法对岩心进行测量而导致的无法同时确定岩心电阻率及与喉道相连的孔隙的信息、获得的数据点少、测量所需的周期长的技术问题。

本发明实施例提供了一种岩心测量系统，包括：岩心夹持器、注入泵、吸入泵、压差传感器及电阻率测量单元，其中：岩心夹持器，用于固定放入岩心夹持器中的待测岩心；注入泵，与岩心夹持器的流体注入口相连，用于按照恒定速度驱替非润湿相进入固定在岩心夹持器中的待测岩心，以驱替出待测岩心中原本的流体；吸入泵，与岩心夹持器的流体输出口相连，用于收集待测岩心被驱替出的待测岩心中原本的流体；压差传感器，两端分别与流体主入口和流体输出口相连，用于测量待测岩心被驱替的过程中待测岩心两端的流体压力差；电阻率测量单元，与所述岩心夹持器中的待测岩心相连，用于测量所述待测岩心被驱替的过程中所述待测岩心的电阻率。

在一个实施例中，压差传感器包括并联的量程各不相同的多个压差传感器。

在一个实施例中，上述岩心测量系统还包括：围压泵，与岩心夹持器的侧壁相连，用于为岩心夹持器提供固定待测岩心的压力。

在一个实施例中，岩心夹持器中设置有允许待测岩心被驱替出的待测岩心中原本的流体通过，禁止非润湿相通过的半渗透隔板，其中，半渗透隔板设置在待测岩心的末端。

在一个实施例中，上述岩心测量系统还包括：第一液体储集器和第二液体储集器，其中：第一液体储集器，与注入泵相连，用于读取从注入泵中流出的非润湿相的体积；第二液体储集器，与岩心夹持器的流体输出口相连，用于读取待测岩心被驱替出的待测岩心中原本的流体的体积。

在一个实施例中，非润湿相包括：气和/或油。

本发明实施例还提供了一种岩心测量方法，包括：将非润湿相以恒定的速度驱替进待测岩心，以驱替出待测岩心中原本的流体；获取在驱替过程中待测岩心两端的流体压力差；根据以下信息确定待测岩心的喉道的半径分布和/或孔隙的半径分布：驱替进待测岩心的非润湿相的体积，被驱替出的待测岩心中原本的流体的体积以及驱替过程中待测岩心两端的流体压力差。

在一个实施例中，确定所述待测岩心的喉道的半径分布和/或孔隙的半径分布包括：将所述喉道的毛管压力曲线转换为所述喉道的半径分布直方图；和/或将所述孔隙的毛管压力曲线转换为所述孔隙的半径分布直方图。