[发明专利]确定多孔介质内部气水渗吸情况的方法及系统

说明书

本发明提供一种确定多孔介质内部气水渗吸情况的方法及系统。该方法包括：1)分别对完全饱和水以及不含水状态下的多孔介质进行核磁共振分层测试，获得相应的分层T₂谱；2)将含水率为0或者预定束缚水饱和度的多孔介质的一端浸入水中，进行气水渗吸置换；浸入水中前，先对多孔介质进行核磁共振分层测试，获得相应的分层T₂谱；在预定的渗吸时间对多孔介质进行核磁共振分层测试，获得相应的分层T₂谱；重复进行气水渗吸置换和测试，获得多孔介质在各个预定的渗吸时间的分层T₂谱；至分层T₂谱不再变化，停止气水渗吸置换和测试；3)根据分层T₂谱，确定多孔介质内部不同层在不同时刻的含水饱和度分布用以表征多孔介质内部气水渗吸情况。

技术领域

本发明涉及油气勘探与开发技术领域，具体涉及一种多孔介质内部气水渗吸情况的测试方法及系统。

背景技术

在多孔介质中，润湿相流体依靠毛管力作用置换非润湿相流体的过程称为渗吸，它是毛管力作用下的一种常见的多相流现象。在油气开发领域，油水渗吸和气水渗吸作用对开发效果均有着重要影响。在油藏的注水开发中，渗吸现象普遍存在。而在气藏开发中，渗吸作用同样影响巨大，气藏控水开发是提高采收率的重要措施，而储层中由于气水渗吸作用，尤其裂缝水侵过程中裂缝-基质间的气水渗吸极可能会导致储层含水饱和度上升，造成水封气，严重影响气藏采收率。

国内外研究人员对多孔介质的渗吸作用开展了详细的室内实验研究，但在研究方向上主要集中在油水渗吸方面，在气水渗吸实验方法和渗吸作用定量检测方法上研究较少，例如，李士奎等，低渗透油藏自发渗吸驱油实验研究，石油学报，2007(02):109-112；张翼等，一种适用于低渗油藏的渗吸采油方法及实验室模拟方法，CN104806214A，2015。在渗吸作用分析测试方法上，则主要采用体积法或称重法对岩心的渗吸量进行计量。体积法和称重法操作方便,都能获得多孔介质单位时间内渗吸作用引起的样品整体流体饱和度变化总量，但是均无法获得多孔介质内部不同位置处的渗吸量，无法分析多孔介质内部不同部位渗吸速率及波及范围。例如，朱维耀等，低渗透裂缝性砂岩油藏多孔介质渗吸机理研究，石油学报，2002(06)；杨胜来等，岩心渗吸实验装置，CN205483895U，2016。

目前，低场核磁共振成像(NMR)技术目前已广泛应用于石油工程领域，如核磁测井、岩石孔径分布、岩石表面润湿性测定及非常规储层岩石油水、气水渗吸特征研究等。王为民研究证实核磁共振T₂谱横向弛豫时间大小可以反映岩石孔隙大小，弛豫时间越长，孔径越大；信号强度反映H质子的数量，与孔隙内流体体积(饱和度)成正比关系(参见：王为民，核磁共振岩石物理研究及其在石油工业中的应用，中国科学院研究生院武汉物理与数学研究所，2001)。程毅翀的研究表明，随着技术的发展，核磁共振成像装置还可以快速监测岩石不同位置分层饱和度等参数，识别及区分多孔介质内部的孔隙结构，给出样品不同尺度孔隙空间内流体饱和度的分布(参见程毅翀，基于低场核磁共振成像技术的岩心内流体分布可视化研究，上海大学，2014)。然而，上述低场核磁共振成像(NMR)技术并未用于渗吸作用的研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种确定多孔介质内部气水渗吸情况的方法；该方法首次使用分层核磁共振测试，克服了现有技术中体积法和称重法研究无法获得多孔介质内部不同位置处渗吸情况的不足。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种确定多孔介质内部气水情况的方法，其包括如下步骤：

1)将多孔介质完全饱和水，然后对多孔介质进行核磁共振分层测试，获得多孔介质在完全饱和水状态下的分层T₂谱；

将多孔介质烘干至完全不含水，然后对多孔介质进行核磁共振分层测试，获得多孔介质在烘干不含水状态下的分层T₂谱；