[发明专利]一种表征致密油藏低速非达西渗流特征的方法及装置

说明书

本发明涉及一种表征致密油藏低速非达西渗流特征的方法及装置，其中，方法包括：获取致密油藏岩心，得到致密油藏岩心的孔隙度；根据岩心压汞曲线确定最大孔隙直径、最小孔隙直径、平均孔隙直径；利用岩心压汞曲线确定孔隙分形维数；利用孔隙度确定平均迂曲度，根据孔隙度、孔隙分形维数、最大孔隙直径确定毛细管束模型的特征长度；利用特征长度获得毛细管束模型的横截面积；根据平均迂曲度、特征长度、平均孔隙直径确定毛细管束模型的平均迂曲度分形维数；利用平均迂曲度分形维数、最大孔隙直径、最小孔隙直径、横截面积、特征长度、孔隙分形维数获得致密油藏低速非达西渗流模型；利用致密油藏低速非达西渗流模型获得致密油藏低速非达西渗流特征。

技术领域

本发明涉及致密油藏技术领域，特别涉及一种准确、快速表征致密油藏低速非达西渗流特征的方法及装置。

背景技术

我国致密油储量丰富，具有很大的勘探开发潜力，然而致密油储层致密，微米-纳米孔隙广泛发育，在低压力梯度下具有明显的低速非达西渗流特征。准确的描述致密油低速非达西渗流规律对致密油的有效开发具有重要的意义。

由于致密油藏储层孔喉细小、孔隙结构复杂以及孔隙比表面积大，流体与孔隙界面相互作用显著且不可忽略，液体分子紧密吸附在固体表面并有序排列在其周围，构成具有一定厚度且不流动的流体边界层，边界层厚度随着压力梯度的变化而变化，继而造成致密油藏低速非达西渗流特征。

当驱替压力梯度小于某个临界值时，致密油藏孔隙完全被不流动的流体边界层填充，流体不能流动，只有高于该压力梯度才能参与流动，这个临界压力梯度就是真实启动压力梯度；随着压力梯度继续增加，边界层的厚度逐渐减小，渗流速度与驱替压力梯度呈现下凹抛物线形状的非线性关系；当压力梯度继续增加，渗流速度与压力梯度呈现拟线性关系，拟合直线与横坐标的交点即拟启动压力梯度。

准确表征致密油藏非线性渗流规律并获取真实启动压力梯度以及拟启动压力梯度对致密油藏开发方案的编制、产量预测、开发效果评价具有重要意义。

目前，表征致密油藏非线性渗流规律并获取真实启动压力梯度以及拟启动压力梯度主要有室内实验、模型计算两种方法。

室内实验方法主要有“毛细管平衡法”和“压差-流量法”。“毛细管平衡法”只能测量真实启动压力梯度，不能表征致密油藏非线性渗流规律。“压差-流量法”是测量不同驱替压力梯度下流体的流量，绘制渗流速度-压力梯度关系曲线，描述岩心非线性渗流规律，如专利申请CN201110131896.3。但该方法在低压力梯度下流体渗流速度小，流量测量误差较大，测量时间耗时长，实验成本较高。

对于模型计算方法方面来说，如专利申请CN201410051469.8提出了一种预测罗伯逊-斯蒂夫流体在多孔介质中启动压力梯度的方法，但是将致密油性质与罗伯逊-斯蒂夫流体相差较大，且该方法只能预测拟启动压力梯度，不能表征随着压力梯度增加流体渗流速度非线性增加的过程。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种表征致密油藏低速非达西渗流特征的方法及装置，本技术方案从致密油藏低速非达西渗流产生的机理入手，构建了一种基于固-液边界层效应和分形理论的致密油藏低速非达西渗流模型，可以准确的预测真实启动压力梯度以及拟启动压力梯度，以及渗流流速随着压力梯度非线性增加的过程。

为实现上述目的，本发明提供了一种表征致密油藏低速非达西渗流特征的方法，包括：

获取致密油藏岩心，并得到所述致密油藏岩心的孔隙度φ；

对所述致密油藏岩心进行压汞测试，获得岩心压汞曲线；

根据所述岩心压汞曲线确定最大孔隙直径λ_max、最小孔隙直径λ_min、平均孔隙直径