[发明专利]一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法

说明书

本发明提供了一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法，包括：测定岩心在原始地层覆压情况下的渗透率K和孔隙度Φ；对岩心进行高压压汞实验，得到外加进汞压力P_i、在进汞压力为P_i时进汞的孔喉半径r_i和进汞压力由P_i‑1变为P_i时的进汞饱和度增量ΔS_i；计算各级孔隙和喉道的相关新参数、各级孔喉的比例，然后与孔隙度Φ和渗透率K做相关性分析，确定储层渗透性的主控因素；利用扫描电镜的验证各级孔喉的真实存在，测量其孔径的宽度，同用以上算法所得到的孔径分布做对比。该方法基于高压压汞所提供的数据，应用数学、物理等理论公式处理相关压汞数据，从而形成一种新的算法表征其微观孔喉特征及流体在其中的渗透性。

技术领域

本发明属于非常规油气勘探开发技术领域，具体涉及一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法。

背景技术

在研究微观世界当中，扫描电镜一直是人们探索其中奥妙的利器，而压汞法也一直广泛应用于石油天然气地质学当中。早在1976年，Wardiaw便通过实验认为在退汞的过程中，喉道的毛细管压力大于孔隙的毛细管压力，故水银主要由喉道退出，而空隙中任然充满水银。

压汞法是在外加压力的作用下将汞注入到被抽真空的岩石孔隙体系中，当外加压力与毛细管压力达平衡时便可计算出对应级别的孔喉半径，采用汞饱和度增量便可计算出该级别孔喉的分布情况。针对致密砂岩储层，高压压汞法(最高压力可达400MPa)几乎可以表征所有的有效孔隙，最高精度可达到3nm，但考虑到纳微级孔喉内表面有少量的吸附水及超高压力对微观孔喉的破坏作用，必然会有一定的误差，同时也无法直接得到流体在其中的渗流特征和验证各级孔喉的真实存在。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于高压压汞多尺度表征致密储层孔喉特征的方法，包括以下步骤：

步骤1：采用全自动覆压孔渗仪测定岩心在原始地层覆压情况下的渗透率K和孔隙度Φ；

步骤2：采用全自动孔径分析仪对岩心进行高压压汞实验，得到外加进汞压力P_i、在进汞压力为P_i时进汞的孔喉半径r_i和进汞压力由P_i-1变为P_i时的进汞饱和度增量ΔS_i；

具体地，在进汞的过程中，当毛细管压力与进汞压力平衡时，毛细管的阻力包括以下三种：水银处于静止状态时的阻力P_1i、水银欲运动时的阻力P_2i及附加阻力P_3i；

即

式中：P_r—孔喉半径为r_i时对应的毛细管压力，Pa；

σ—水银表面的张力系数，N/m；

θ—水银的润湿接触角；

r_i—孔喉半径，nm；

θ″—水银充注过程中前液面两相接触面切线与孔喉壁的夹角；

θ＇—水银充注过程中后液面两相接触面切线与孔喉壁的夹角；

由于进汞很慢，故汞的前后液面变化极小，阻力P_2i和P_3i均较小，可忽略，故(1)式可简化为：