[发明专利]测量非常规致密气藏自发渗吸相对渗透率的实验方法

说明书

本发明公开了测量非常规致密气藏自发渗吸相对渗透率的实验方法，包括：（1）将取自致密气藏储层的岩心洗净、烘干后，测量其直径D、长度L、原始孔隙度φ₀；（2）获得岩心的绝对渗透率K₀和有效孔隙体积V_P；（3）将饱和地层水后的岩心放入岩心夹持器中，加围压，升温至地层温度；（4）向岩心中注入氮气，驱替至岩心出口端水计量管的水量不再增加时停止；（5）在水驱压差△P下，将水缓慢注入到岩心夹持器中，进行自发渗吸水驱气实验，计算岩心的水相相对渗透率K_rw、气相相对渗透率K_rg和含水饱和度S_w，得到致密气藏岩心自发渗吸水驱气过程的气水两相相对渗透率曲线。本发明为致密气藏残余气饱和度的测定和储量的计算提供了理论依据。

技术领域

本发明涉及非常规气藏水驱开发过程中，测量自发渗吸相对渗透率的实验方法。

背景技术

近几年来，随着对可持续发展以及能源需求的要求越来越高，非常规天然气资源在国际 上受到了越来越多的重视。我国具有丰富的非常规天然气资源，非常规天然气资源规模庞大 且远远大于常规天然气资源，占全球总油气资源量超过80％。但是其开发和利用与许多发达 国家相比仍然处于起步阶段。致密气藏的开发无疑将有助于缓解全球油气供应的紧张局面， 不仅具有经济效益，而且有利于改善环境，满足我国可持续发展的战略要求。我国非常规油 气资源潜力大，开发前景好，是我国油气勘探开发的一个重要方向。

随着致密气藏的不断开发以及技术水平的不断提高，确定致密岩石的相对渗透率曲线， 获得方法主要有两种：一种是通过实验直接测量(方建龙.高温高压致密砂岩储集层气水相渗 曲线测试方法.石油勘探与开发.2015,42(1):84-87)，另一种是根据毛管压力数据进行理论 计算(许焕昌.渗吸相对渗透率的计算及其应用.大庆石油地质与开发.1987,6(3):37-42)。

自发渗吸过程是水驱开发过程中十分重要的一个部分，许多国内外专家学者针对上述问 题进行了深入的研究(薛洪刚.LFS低渗致密凝析气藏渗流及储层伤害研究(D).西南石油大 学.2017；周凤军.低渗透岩心渗吸实验研究.复杂油气藏.2009,2(1)：54-56)，由于致密 气藏岩石物性复杂、渗流规律异常等特点，往往存在水相圈闭损害严重，启动压力梯度高， 注入困难等问题。

自发渗吸气水相对渗透率测量是监测和评价水驱开发效率的一个重要参数，该相渗曲线 的获得通常采用室内实验测试方法，但由于致密气藏孔喉结构复杂，非均质性强，现有实验 测试装置及方法所获得的气水相对渗透率曲线误差较大。因此，如何合理准确地测量非常规 致密气藏自发渗吸相对渗透率，对深入认识及研究致密气藏气水渗流机理有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量非常规致密气藏自发渗吸相对渗透率的实验方法， 该方法原理可靠，操作简便，为致密气藏残余气饱和度的测定和储量的计算提供了理论依据， 对提高非常规致密气藏的气体采收率具有重要意义。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

本发明运用核磁共振仪测量在毛细管压力作用下吸入水的波及程度，利用气体流动监测 仪观察气体流动状态，采用排水采气方法收集排驱气体，将所收集气体与核磁共振测量结果 做对比，降低自吸相对渗透率的测量误差，使得所测量的气水相对渗透率数据更加准确可靠。

用于测量非常规致密气藏自发渗吸相对渗透率的实验方法，利用水驱气实验装置完成， 该装置由岩心夹持器、核磁共振仪、气源、水驱替泵、围压泵、回压泵、气水分离器、恒温 箱组成，所述装有全直径岩心的岩心夹持器连接核磁共振仪并位于恒温箱内，岩心夹持器入 口端分别通过入口压力表连接气源和水驱替泵，水驱替泵依次连有液体流量计、中间容器、 水容器，岩心夹持器还连接围压泵，岩心夹持器的出口端分别通过出口压力表连接回压泵和 气水分离器，气水分离器既连有水计量管，还连有玻璃管、气计量管，玻璃管连接气体流动 监测仪，气计量管位于水槽中，该方法依次包括以下步骤：