[发明专利]一种油藏型储气库盖层的动态密封性评价方法

权利要求书

1.一种油藏型储气库盖层的动态密封性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备岩心样品；

S2：样品装入实验装置；

S3：记录气体压力衰减随时间的变化值；

S4：计算岩样的扩散系数；

S5：计算岩样的渗透率；

S6：记录循环加卸载下的压差随时间的变化；

S7：建立储气库多周期与扩散系数和渗透率模型；

所述步骤S2包括：

S21：将岩样装入反应釜内，打开加热装置，同时打开气阀，将反应釜内的空气抽出，当反应釜加热到一定温度后，保持其温度恒定；

S22：打开氦气罐的阀门，打开氦气注入阀以及甲烷注入阀，等待氦气充满参考缸后压力稳定，开始测数据，测完数据后，打开放空阀排空氦气，待氦气排空后，注入甲烷，重复注入氦气的步骤；

所述步骤S3包括：

S31：第一次注气先注入氦气，关闭阀门2，打开阀门1，往参考缸注入氦气，等待压力表稳定后，打开阀门2，等待压力表再次稳定后，记录数值和时间；

S32：获得在每个时间点下参考缸里的气体密度，得到反应室的自由空间体积；

S33：第二次注气开始注入甲烷，重复第一次注气的步骤，根据公式:n＝ρ₀V₀-ρV计算获得每个时间点上反应室内甲烷的密度，获得甲烷的吸附量，

n表示甲烷的吸附量，单位为mmol；

ρ₀表示初始条件下的甲烷密度，单位为mmol/ml；

V₀表示参考缸的体积，单位为ml；

ρ表示压力稳定后的甲烷密度，单位为mmol/ml；

V表示反应室的自由空间体积，单位为ml；

所述步骤S4包括：

基于高温高压吸附装置进行不同注采周期的扩散系数的测试实验，采用以下公式计算甲烷在泥岩中的扩散系数

式中，

t为时间；

D_a为大孔的气体有效扩散系数；

D_i为小孔中的气体有效扩散系数；

R_i为小颗粒的半径；

R_a为大颗粒的半径；

R_a∞为小颗粒的半径；

M_a为大孔中时刻吸附解吸的气体量；

M_a∞为大孔平衡时吸附解吸的气体量；

M_i为小孔中时刻吸附解吸的气体量；

M_i∞为小孔平衡时吸附解吸的气体量；

M_t为某一时刻扩散的气体量；

M_∞为平衡时吸附解吸的气体量；

α、均为无因次参数；

所述步骤S5包括：

采用以下公式计算系统中剩余气体：

式中，

F_R为系统剩余气体的残余率；

ρ_c0为初始状态下吸附槽和参照槽的密度；

ρ为气体密度；

k_c为样品孔隙体积与自由空间的比值；

k_c和ρ_c0通过下面的模型计算得到：

其中：

ρ_b为样品的体积密度；

M为样品的质量；

φ为样品的孔隙度；

k_a为吸附相密度与气体密度的一阶导数；

ρ_r0为初始参照罐气体的密度；

V_r为参考槽体积；

V_s为样品槽体积；

V_b为样品的体积，通过孔隙度得到；

ρ₀表示初始条件下的甲烷密度；

实验通过实验数据的计算得到F_R与时间t的关系曲线，然后对其取对半数，得到与实践t的关系曲线，然后通过拟合得到

ln(F_R)＝f₀-s₁t

tanα＝3α/(3+K_cα)

其中：

K_c为表征浓度传质系数；

R_a为样品的半径；

α为无因次参数；

那么样品的渗透率K为：

所述步骤S6包括：

S6：将岩样装入实验装置，开始加热反应釜，加热到一定温度后，保持温度恒定，重复S3的步骤，连续测10组数据，每组重复50次，实验期间不拆卸岩样，保持参考缸压力恒定，记录气体压力衰减随时间的变化值；

所述步骤S7包括：

S71：采用以下公式建立扩散系数与岩石多周期加卸载之间数学关系模型：

D＝m+h×l^N

D为扩散系数；

m、h、l均为拟合参量；

N为循环加卸载周期，无因次；

S72：采用以下公式建立渗透率与岩石多周期加卸载之间的数学关系模型：

K＝a+b×e^N

K为渗透率；

a、b、e均为拟合参量；

N循环加卸载周期，无因次。