[发明专利]一种岩石启动压力梯度的测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种岩石启动压力梯度的测量方法，属油气勘探开发油气层评价方法技术领域。

背景技术：

在非常规油藏开采过程中，由于在一定的压力梯度条件下的渗流特征不符合达西渗流的条件，即流量与压差并非呈线性关系，所以该类油藏在一定的驱替压力范围内，其渗流特性表现为非线性渗流特点。当驱替压力过小时流体并不会流动，当超过某一临界值时，多孔介质中的流体才会开始流动，启动压力即为使多孔介质中流体开始流动时的压力。国内研究较多的低渗气藏中的气体渗流特征也受到启动压力梯度的影响。非线性渗流存在启动压力梯度，只有当压力梯度大于启动压力梯度时原油才会流动，系统研究启动压力梯度对于低渗透油藏和稠油砂岩油藏的高效开发具有重要意义，也为之后建立数学模型提供可靠的依据。

目前国内外学者多数致力于非线性渗流中岩石的真实启动压力梯度与拟启动压力梯度的测量方法研究，并对以往的实验方法和数据处理方法进行不断的改善。但是经过多年的研究努力，在岩石的真实启动压力梯度的测量与拟启动压力梯度的推算过程中依然存在一些问题需要不断深入研究和解决。由于岩石的真实启动压力梯度的大小与岩石、流体本身的性质有关，所以在岩心与流体性质一定的条件下，岩石的真实启动压力梯度为一恒定值。但在实验过程中，测量得到的岩石的真实启动压力梯度值往往会受到实验方法的影响，从而导致对于同一岩心、同一流体，用不同的实验方法所测量得到的启动压力梯度不同。

目前确定启动压力梯度的方法主要有室内物理实验模拟法、数值实验法和试井解释法三种。

室内物理实验模拟法所得到的启动压力梯度并非岩石的真实启动压力梯度，往往要大于岩石的真实启动压力梯度，不能对流体进行正确的描述。

数值实验法虽然简便快捷、参数范围变化大，但是该方法必须依赖于地层的孔喉分布规律和一定的对比实验。

试井解释法确定的启动压力梯度值要大于岩石的真实启动压力梯度，且在现场施工时间较长、费用较高。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种岩石启动压力梯度的测量方法，采用设定特低流量逐渐建立岩心两端压差的方法来直接测量岩石的真实启动压力梯度，且能够很好地验证岩石的真实启动压力梯度只与岩石的本身性质和流体的性质有关，具有测量过程简单、操作方便、测量精度高、经济实用的特点。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

本发明所提供的一种岩石启动压力梯度的测量方法，包括如下步骤：

（1）、将目标待测油藏岩心清洗干净、干燥后备用；

（2）、测定待测油藏岩心的气体渗透率；

（3）、配制实验油样，除去实验油样中的砂石和其他杂质，然后进行脱水和脱气处理，使实验油样的含水率小于0.5%；将待测油藏岩心抽真空，将实验油样使待测油藏岩心饱和，测定待测油藏岩心的岩心孔隙度；

（4）、将已饱和实验油样的待测油藏岩心静置24小时，放入岩心夹持器，进行排气，同时保证岩心夹持器的出口端充满实验油样；

（5）、设定高精度计量泵的流量为0.001ml/min，在打开高精度计量泵的同时打开岩心夹持器出口端的阀门，标记出岩心夹持器出口端实验油样液体的位置，并开始计时；

（6）、观察岩心夹持器出口端实验油样液体的移动情况，当液体开始移动的瞬间，记录此时位于岩心夹持器入口端的测压油柱的油柱高度值h，通过该油柱高度值h所计算出来的压力值即为该流量下测量得到的待测油藏岩心的启动压力梯度；

启动压力梯度计算公式是：P=ρgh/L

式中：P：为启动压力梯度，MPa/m；

ρ：为实验油样密度，g/cm³；

g：为重力加速度，m/s²；

h：为油柱高度，mm；

L:为待测油藏岩心长度，cm；

（7）、将待测油藏岩心静置8小时，使岩心内的实验油样充分老化，将高精度计量泵的流量分别设定为0.002ml/min、0.003ml/min、0.004ml/min、0.005ml/min、0.008ml/min与0.010ml/min，测量同一块油藏岩心在不同流量下的启动压力梯度；

（8）、改变实验油样的粘度和待测油藏岩心的渗透率，重复上述操作步骤，得到不同粘度、不同驱替流量下的待测油藏岩心的启动压力梯度和不同渗透率、不同驱替流量下的待测油藏岩心的启动压力梯度。

本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：