[发明专利]用于测定油藏岩心油、气、水三相相对渗透率实验方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于测定油藏柱状岩心油、气、水三相相对渗透率的实验方法。该方法的发明对油藏开发实验研究具有特殊的意义。

多孔介质中的油、气、水三相相对渗透率实验测定研究始于四十年代初，M.C.莱福瑞特（M.C.Leverett）首先在人工砂样品上，利用稳态实验方法测定了油、气、水三相相对渗透率。油、气、水饱和度的测定采用了电阻率方法。莱福瑞特的实验没有考虑克服影响实验精度的两个效应，即滞后效应和末端效应。饱和度的测试技术也存在一定的问题。一九五一年，B.H.考德等人（B.H.Caudle，et.al）提出了利用蒸馏法测定三相相对渗透率实验中油和水的饱和度。实验中忽略了滞后效应和末端效应的影响，由于测试过程中液体流失，使饱和度的测试精度受到影响。A.T.科里（A.T.Corey）和S.里德（S.Reid）于一九五六年分别提出了不同方法，获得了油、气、水三相相对渗透率。科里的实验过程存在一定不足，而里德的实验没有克服滞后效应。一九六二年，R.W.斯耐尔（R.W.Snell）在人工砂样品上，利用稳定态方法，获得三相相对渗透率。饱和度的测试技术采用了RCL振荡电路和中子轰击相结合的方法，实验方法的不足是实验过程过于复杂，样品与油藏实际样品存在较大的差别。一九六六年，E.C.唐纳森（E.C.Donaldson）等人和A.M.萨瑞姆（A.M.Sarem）分别利用非稳态的两相相对渗透率实验的扩展来计算三相相对渗透率。显然，这种方法缺少油、气、水共同流动的条件。一九六七年和一九八三年，D.N.萨拉夫（D.N.Saraf）提出两种截然不同的方法，其一，利用核磁共振技术来确定岩心中的各相饱和度，由于实验设备的昂贵，实验条件与油藏条件相差很大，所以很难在实际工作中推广;其二，利用稳定态和非稳定态相结合的方法，测定了油、气、水三相相对渗透率，饱和度的测试采用了循环系统的物质平衡方法。由于他的实验条件所限，使得滞后效应不能很好地克服。一九八二年，E.V.斯润森（E.V.Spronsen）提出了一种利用离心机方法测定三相相对渗透率，饱和度的测定采用重力差法，该方法没有构成油、气、水在多孔介质中流动，故三相相对渗透率曲线没有代表性。一九八八年，M.J.奥克（M.J.Oak）等人利用X-光吸附技术测定了贝利（Berea）砂岩中的多相饱和度，尽管设备是先进的，但是滞后效应在他们实验中仍没有得到克服。

本发明的目的是提供一种避免上述缺点的测定油、气、水三相相对渗透率的实验方法及装置

解决这项任务的方法是油、气、水三相相对渗透率的实验方法及装置，该装置是由注入系统、压力测量系统、三段岩心系统、微重饱和度测试系统以及油、气、水分离计量系统组成。注入系统是由恒速注水泵1、恒速注油泵2、以及装有压缩空气的钢瓶4组成。压力测量系统是由入口压力表21、DP15压力传感器25，出口压力表29，压力组合箱30以及台试记录仪31组成。三段岩心夹持器是由稳定段26，试验段27，以及末端段28组成。微重饱和度测试系统是由电子读数天平36和微波仪37组成;油、气、水分离计量系统是由油、气、水分离器32，和皂泡流量计35组成。

本发明的实验方法是：

1.试验样品制备，取人造岩心或油藏岩心，钻成直径为2.5cm，长为9cm的园柱样品。油藏岩心样品用苯加酒精的混合物进行清洗，洗去岩心中的有机物质。采用87214736专利所叙述的工艺过程将岩心用有机玻璃密封好，然后加工成直径为4.5cm，（包括有机玻璃外壳），长为8.5cm，厚度为2.8cm的实验样品。如附图2所示，实验用样品10～15块为一群体。

2.称其每块干岩心重量，测定空气渗透率。抽空实验样品，并对其饱和水，称其饱和后的样品重量，算出样品的孔隙体积。

3.测定样品微波衰减电压与含水量关系（V-Gw）的标准曲线。V-Gw标准曲线的测定是按照气/水两相流动实验进行的。将饱和好水的样品安装在岩心夹持器上（附图1中27号的位置），然后进行气驱水实验。实际上，气驱水是指气体的注入速度由小变大，而水的注入速度由大变小。在测定过程中，采用了稳定态实验，即当气和水按一定的比例通过稳定段26，试验段27，末端段28流出，待流动状态稳定，卸下试验段27。放在电子读数天平36上称其重量Gw，然后利用微波仪37测出样品的衰减电压值V.这样就构成样品重量与衰减电压值对应点。改变注气、水比，重复上述过程，就可得到许多重量值与电压值一一对应点，将这些对应点绘制在普通座标系中，则构成了V-Gw的标准曲线。

4.油、气、水三相相对渗透率的测定