[发明专利]基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法

说明书

本发明公开了一种基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法，包括步骤：对砂岩岩心开展常规物性实验，获取岩心的实测孔隙度和实测渗透率；开展常规压汞实验，得到两相邻毛管压力下的进汞饱和度增量和退汞饱和度增量；根据等径球堆积原理，给出孔隙结构参数平均孔喉比的取值；计算不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数；采用多学科交叉的方法建立孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率以及渗透率贡献率计算模型；最后，通过实验测试将实验数据与理论计算结果进行对比，验证模型的有效性。本发明克服了常规压汞资料只能将低渗透砂岩孔隙网络简化为等径直毛管束模型的缺陷，将孔道与喉道进行区别，保障了模型的真实性。

技术领域

本发明涉及石油天然气领域，尤其涉及一种基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法。

背景技术

岩石的孔隙结构特征是影响储层物性及其渗流能力的主要因素，准确表征岩石的孔隙结构特征是提高油气层产能的关键。由于岩石孔隙结构的复杂性、多样性和随机性，给孔隙结构特征研究带来了极大困难。因此，建立一种与真实岩心孔渗物性等价的、包含孔隙几何特征的、具有规则拓扑结构的孔隙网络模型十分关键。截至目前，发展起来的孔隙网络模型有毛管束模型、管子网络模型以及基于Micro-CT的数字岩心建模技术。然而，Micro-CT扫描成本昂贵，且从真实的数字岩心中提取等价孔隙网络模型难度较大。管子网络模型是以岩石孔隙的孔径分布呈正态分布的特点建立起来的，并未能提取真实岩心的孔径分布。基于常规压汞资料建立的毛管束模型虽然快速、简便，但该物理模型是单一的毛管束模型，未能将孔道与喉道区别开来，与真实的孔隙结构特征差别较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有研究方法的不足，基于常规压汞资料，将孔道与喉道区别开来的孔隙结构的研究，提供一种基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法。

为了实现上述目标，本发明提供如下研究方案：

基于常规压汞资料建立低渗透砂岩孔隙网络模型的方法，包括如下步骤：

步骤1：选取研究区块砂岩岩心，对岩心开展常规物性实验，包括：洗油、洗盐、烘干、几何参数测量，采用气体孔渗测量仪测定岩心的孔隙度和渗透率；

步骤2：采用全自动压汞仪对岩心开展常规压汞实验：设定压力逐级进汞，稳定后记录压力及测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；设定压力逐级退汞，稳定后记录压力及测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力，得到进汞曲线、退汞曲线以及不同喉道的渗透率贡献率；

步骤3：提取毛管压力从变化到时的进汞饱和度增量和退汞饱和度增量，计算相应的进汞体积增量和退汞体积增量；

步骤4：结合砂岩储层的地质沉积特征，基于等径球堆积原理给出砂岩孔隙结构参数平均孔喉比的取值；

步骤5：将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型，计算不同毛管压力控制下的各级孔喉毛细管的相关参数；并采用多学科交叉的方法建立孔喉毛管束模型的孔隙度、渗透率以及孔喉毛细管的渗透率贡献率计算模型。

进一步的，所述毛管压力从变化到时的进汞体积增量计算公式为：

式中，V_p为岩心孔隙体积，单位：μm³。

进一步的，所述毛管压力从变化到时的退汞体积增量计算公式为：

式中，V_p为岩心孔隙体积，单位：μm³。

进一步的，所述将砂岩的孔隙网络简化成孔喉毛管束模型具体为：将孔道简化为球体，喉道简化为圆柱体。

进一步的，所述步骤5具体：汞主要由喉道退出，孔道中仍然被汞填充，两个相邻毛管压力、控制下的喉道体积计算公式为：