[发明专利]一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气开采领域，尤其涉及一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置。

背景技术

天然气是宝贵的能源和化工原料，在国民经济中发挥着重要的作用，通常被人们誉为工业的血液。但天然气埋藏于地下，通常经过勘探开发找到并开采到地面上来才可被利用。通过勘探开发可以找到地下聚集了天然气的气藏，从而可以对该气藏进行开发利用。

气藏不是孤立的存在的，必然与烃源层、储集层、盖层三者之间相互联系，常常有油气生成和油气聚集条件相同或相似的数个油气藏共存。烃源层为能产生天然气的地层。能够储存天然气的地层称为储集层。紧盖着储集层，阻止油气逸散的地层称为盖层。油气由烃源层生成后，只有及时的排出，聚集起来形成气藏，才能成为可以利用的资源。天然气生成后在各种天然因素的作用下发生移动，从烃源层向储集层运移，从一储集层向另一储集层运移称为天燃气的运移。天然气运移的结果之一使分散的油气在储集层的适当位置富集起来形成气藏。而气藏成藏过程又可分为3个阶段：第一，能量积累阶段，即充注前期。油气运移进入圈闭的过程称作油气充注。圈闭指能够阻止油气继续运移，适合于油气聚集的场所。圈闭由储集层、盖层和遮挡物三个基本要素组成。该充注前期阶段为注汽的初始阶段，此时的天然气无法储集层的孔隙内，只有当注入量达到一定程度，充注能量积累到足以突破毛细管阻力作用是，天然气才开始充注。第二，成藏充注主阶段，即充注期。在此阶段，由于气体的膨胀力排驱孔隙水的作用，天然气在储集层的孔隙内上移，而孔隙内的地层水被排出。最终天然气储存在储集层中。第三，气藏保存阶段，即充注后期。游离相的天然气直接从出水孔喷出，但并不出，最终使整个储集层形成稳定的天然气聚集。

研究气藏的成藏过程，从而为寻找气藏提供依据是气藏勘探开发的一种方法。该方法可以得到某类地层中的储集层的起始充注压力，通过将该起始充注压力与地层气藏实际成藏时的原始地层压力相比较，从而可以预测该类地层中的是否储存有天然气。

现有技术中虽然存在研究储集层的起始充注压力的理论方法，但是这些理论方法主要是基于理论探讨，该理论探讨没有综合再现气藏成藏与开发过程中的各种因素，例如将成藏过程中储集层的不同的渗透率和含水量的岩心综合起来，因此计算出储集层的起始充注压力还不能真实反映气藏的成藏过程，这与使用物理的方法再现气藏成藏与开发的过程而得到的起始充注压力相比还不够准确。

发明内容

本发明的目的是提供能准确计算岩心的起始充注压力的一种计算岩心起始充注压力的实验方法和装置。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种计算岩心起始充注压力的实验方法，其包括：选取岩心，其中所述岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构与待开发地层的储集层的岩心的孔隙度、渗透率和孔隙结构相同；对所述岩心进行预处理，以使所述岩心的含水状态与待开发地层的储集层的含水状态相同；将所述岩心放置于岩心夹持器中，其中所述岩心夹持器具有第一进口端、第二进口端和出口端，所述第一进口端能用于对所述岩心进行加围压，所述第二进口端能用于对所述岩心进行充注气体，所述出口端能用于充注时密封所述岩心和充注完成时释放所述岩心内的气体；通过所述岩心夹持器的所述第一进口端对所述岩心施加大小与所述岩心在待开发地层的地层状态下承受的上覆岩层压力相同的围压；在预定基准压力的基础上按照预定规则增加后得到当前充注压力；用高压气源按照所述当前充注压力向所述岩心内充注气体直至所述岩心内气水达到平衡的状态，测量所述出口端的压力；当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力相同时，根据所述出口端的压力得出起始充注压力，所述起始充注压力为所述岩心能进行驱替的压力。

优选地，所述方法还包括：当所述出口端的压力与所述第二进口端的压力不同时，重复前述在预定基准压力的基础上按照预定规则得到当前充注压力以及测量所述出口端压力的步骤。

优选地，所述预定基准压力为一个定值，所述预定规则包括一个预定运算函数，使得当所述前充注压力每次在所述预定基准压力基础上累计增加。

优选地，所述预定基准压力为前一次充注过程中的当前充注压力，所述预定规则包括在所述预定基础压力基础上增加一个固定的压力值。

优选地，所述预定基准压力为从0开始的压力。