[发明专利]一种颗粒样品两级渗透率的获取方法

说明书

本发明实施例涉及一种颗粒样品两级渗透率的获取方法，针对现有的颗粒样品渗透率测试中发现的部分样品的压力衰减曲线具有快速和慢速两个明显不同阶段的特点，假定页岩内部具有两级渗流通道和空间，可分别提取两级空间的孔隙度和渗透率，所提取的孔、渗参数正演计算的结果较现有方法与实测值更为吻合，有助于深入认识页岩气储集空间孔、渗特征，为储层评价提供更全面和准确的参数。

技术领域

本发明实施例涉及石油工程技术领域，尤其涉及一种颗粒样品两级渗透率的获取方法。

背景技术

目前国内页岩气可开采资源量丰富，是最具战略性的接替能源之一。页岩储层评价是页岩气勘探和开发的重要环节，渗透率是页岩储层评价的重要指标之一。

由扫描电子显微镜图像可以看出，页岩内部分布着有机质孔、颗粒间(溶)孔、自生矿物晶间孔和层理缝、节理缝、溶蚀缝等，其尺度跨越六到七个数量级，不同尺度的孔隙(缝)的渗流能力差异明显。为了便于分析，一般将页岩内的空隙空间划分为基质以及裂缝两级，基质渗透率较低，而裂缝渗透率较高。

相关技术中，采用柱塞样进行渗透率测试时，由于柱塞样中存在裂缝，所得的渗透率值主要由裂缝特征控制，基质的贡献被湮没，无法获得基质渗透率。现有的颗粒样品渗透率测试中发现的部分样品的压力衰减曲线具有快速和慢速两个明显不同阶段的特点，现有方法所基于的扩散模型假定整个颗粒内部具有均一的渗透率和孔隙度，无法将两级通道的渗透率分别提取出来。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种颗粒样品两级渗透率的获取方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种颗粒样品两级渗透率的获取方法，所述方法包括：

获取压力随时间变化的曲线P(t)、基准腔体积V_b、放入样品前样品腔体积V_s、样品总体体积V_sb、颗粒平均半径R_a、测试温度T、测试阀开启前基准腔的气体密度ρ₁和样品腔的气体密度ρ₀；

基于氦气状态方程、压力衰减曲线P(t)最终稳定值P₂和温度T，计算对应的气体密度ρ₂、样品孔隙体积V_P、孔隙度φ、颗粒样品外部空间和内部孔隙空间的体积比K_c和测试阀未开启时颗粒外部空间(含基准腔)的气体平均密度ρ_c0；

确定气体开始进入样品对应的压力P₃，从所述压力随时间变化的曲线P(t)中确定压力P₃对应的时刻t₃；

选择所有大于所述时刻t₃的测点，基于氦气状态方程计算气体密度ρ(t)和质量分数F_R(t)，对ln(F_R(t))中所有大于所述时刻t₃的测点和时间t进行线性拟合，得到斜率s₁，根据所述斜率s₁计算渗透率k₀；

确定渗透率k′，设定i的初始值为4，以第i个测点为界，将压力衰减曲线分为两段：第i个测点及以前的测点记为A段，压力衰减曲线为P_A(t)；第i个测点及以后的测点记为B段，压力衰减曲线为P_B(t)；