[发明专利]一种基于微CT测试图像灰度数据计算多孔介质内三相饱和度的方法

说明书

本发明公开一种基于微CT测试图像灰度数据计算多孔介质内三相饱和度的方法，在实验室研究中，对多孔介质试样进行抽真空、饱水、饱油处理后，利用CO₂流体开展三相驱替实验。利用微CT设备对每个实验步骤后的多孔介质试样进行扫描，获得实验各个步骤后的多孔介质试样的微CT图像，通过对微CT测试图像灰度值的数据处理并结合相关实验测试数据，可以计算出多孔介质内油、气、水三相饱和度数值。

技术领域

本发明专利涉及利用微CT测试图像灰度数据计算多孔介质内三项饱和度的方法，针对CO₂在油/水共存多孔介质中的驱替实验过程，利用微CT测试图像灰度值及相关实验数据计算多孔介质内油/气/水三相饱和度分布的新方法，所属微CT测试图像数据处理领域。

背景技术

在利用CO₂强化原油采收率的实验室研究中，能够准确获取CO2在油/水共存多孔介质驱替过程中油、气、水的三相饱和度参数非常重要。在实验室研究中，对多孔介质试样进行抽真空、饱水、饱油处理后，利用CO₂流体开展三相驱替实验。利用微CT设备对每个实验步骤后的多孔介质试样进行扫描，获得实验各个步骤后的多孔介质试样的微CT图像，通过对微CT测试图像灰度值的数据处理并结合相关实验测试数据，可以计算出多孔介质内油、气、水三相饱和度数值。

发明内容

本方法解决技术问题所采用的技术方案是：

在采用CO₂驱油实验过程中，我们需要对岩样进行抽真空、饱水、饱油后进行CO₂流体驱替操作。对每个实验过程后的岩心进行CT扫描，获得各个实验过程后岩心的灰度值。再根据实验过程中获得的出水量、出油量，以及岩心本身的一些物理特性，就可以计算出三相饱和度。由于

利用CT_rock、CT_gas、CT_water和CT_rock分别代表岩石、岩心内气相、水相和油相的灰度值，岩心内三相饱和度分布的计算过程如下：(由于气相密度很小，假设CT_gas＝0)。

抽真空结束时的灰度值CT_dry为：

CT_dry＝(1-φ)CT_rock+φCT_gas (1)

在干扫时岩样中由非孔隙岩石组分和空隙内的气体组分组成。其中φ为岩心的孔隙度，为已知量。

饱水结束的灰度值CT_wet为：

CT_wet＝(1-φ)CT_rock+φCT_water (2)

在岩心饱水之后，岩样中的灰度值由非空隙岩石和空隙内的去离子水组成。

联立(1)、(2)可得水相的灰度值：

饱油结束后CT测试获得的油、水两相共存岩心的灰度值CT_oil+water可由(4)式表示(其中S_w、S_oil分别代表水相与油相饱和度)：

CT_oil+water＝CT_dry+φS_wCT_water+φS_oCT_oil (4)