[发明专利]基于梯度热处理技术测量岩心束缚流体饱和度的方法

说明书

本发明公开了一种基于梯度热处理技术测量岩心束缚流体饱和度的方法，包括如下步骤，S1、得到岩样干重；S2、将岩样加压饱和，得到饱和岩样的质量；S3、对岩样做热处理，记录每次增温后的温度和每次增温后的岩样质量；S4、计算每次增温后岩样的孔隙流体饱和度；S5、对Sw_i‑T_i关系曲线中的每个流体饱和度Sw_i求导；S6、对Sw_i’‑T_i关系曲线中的Sw_i的一阶导数Sw_i’求导，并绘制Sw_i”‑T_i关系曲线；S7、根据Sw_i”‑T_i关系曲线，得到三种流体的截止温度；S8、计算得到三种流体的饱和度；本申请处理方法简单，易于操作，并且三种流体的区间表现明显，划分准确性高。

技术领域

本发明涉及勘探开发技术领域，具体涉及一种基于梯度热处理技术测量岩心束缚流体饱和度的方法。

背景技术

对于典型的致密岩石，孔隙空间充满自由流体FF(free fluid)、毛管束缚流体CAF(capillary bound fluid)和粘土束缚流体CBF(clay bound fluid)。自由流体是以游离态的形式存在，可以在孔道中自由流动的流体，相应的存储空间又称为自由孔隙。在油气藏成储的过程中，受孔隙壁表面润湿性差异和细小孔道毛管力的影响，油气在运移过程中无法驱替走所有的水，这些不能被驱替出孔隙的水就成了孔道中的束缚流体；其中分布和残存在岩石中细小非粘土矿物接触位置、微细孔隙中、颗粒表面和角隅处的称为毛管束缚流体，对应的孔隙空间称为毛管束缚孔隙；残留在粘土矿物颗粒表面的束缚流体称为粘土束缚流体，对应的孔隙空间称为粘土束缚孔隙。不同油藏由于岩石及流体性质不同，油气运移条件有差异，束缚水饱和度的大小差别较大。

低场核磁共振(NMR，nuclear magnetic resonance)测量得到的横向弛豫时间(T₂)可以表征岩石孔隙中流体的分布状态，然而，如何根据NMR测量得到的T₂分布确定T₂截止值(T_2C)以准确界定自由流体和束缚流体含量是目前研究的难点问题。

目前，T₂截止值的确定主要包括两种模型：第一种是常规单T_2c模型，该方法通常根据核磁共振T₂谱曲线的凹面最低点处对应的值划分，将小于该低点处对应的值部分划分为束缚流体，高于该低点对应的部分划分为自由流体。但是单T_2C不是划分自由流体与束缚流体的准确值，目前在物理学上也很难找到一个弛豫时间阈值，高于这个阈值的弛豫时间对应的孔隙流体能够自由产出而无残余流体，低于这个阈值的弛豫时间所对应的孔隙流体就难以产出。所以用单T₂截止值来划分孔隙类型都会引入许多不确定性。第二种是双T_2c模型，由于单T₂截止值的局限性，后人提出了双T₂截止值模型来划分孔隙类型。早期研究通常采用经验T_2C值来快速划分孔隙类型，如致密砂岩中常取T_2C1为10ms、T_2C2为3ms，划分孔隙为自由孔隙、毛管束缚孔隙、粘土束缚孔隙三类；每类孔隙被相应的流体(自由流体FF、毛管束缚流体CAF、粘土束缚流体CBF)所占据。但是使用经验双T_2C值无法正确表征所有岩石类型的孔隙大小，对于某些岩类的孔隙划分可能产生很大的误差。早期研究中有学者采用离心方法来确定两个T_2C的值，但实验证明，离心所驱替出的流体通常只是自由流体，孔隙中仍然存在大量的毛管束缚流体和粘土束缚流体；采用多级离心确定双T_2C来划分孔隙结构仍无法准确划分自由流体、毛管束缚流体和粘土束缚流体。因此，目前亟需一种能够准确划分及计算三种流体饱和度的方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于梯度热处理技术测量岩心束缚流体饱和度的方法。