[发明专利]一种考虑束缚水饱和度的岩心多次应力敏感测试方法

说明书

本发明涉及一种考虑束缚水饱和度的岩心多次应力敏感测试方法，包括：将岩心清洗、烘干，在常温下抽真空，再放入地层水中饱和；确定上覆岩层压力；对岩心进行建压；保持围压不变，将内压进行逐级降压，计算降压过程中每个压力点岩心的气相渗透率；保持围压不变，继续使用驱替泵将氮气注入岩心，使内压逐级升高压力，完成关井恢复过程，将每次得到的气体进行粘度校正后，计算出每次升高和降低压力的岩心气测渗透率，最后将升高和降低压力过程中压力大小相同的点所对应的渗透率进行比较，判断岩石对应力的敏感程度。本发明在高温高压条件下测定渗透率随有效应力变化的同时，探究束缚水饱和度对于气藏岩石渗透率的影响，为气藏开发提供理论依据。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域油气藏开发过程中一种在定上覆岩层压力条件下考虑束缚水饱和度影响进行岩心多次应力敏感测试的方法。

背景技术

低渗透储层具有低孔、低渗等特点，应力敏感性对这类储层开发有很重要的意义。岩石应力敏感测试有变围压恒内压、恒围压变内压两种测试方法，两种方法的测试结果差异随升降压次数的增加具有加大的趋势，岩心渗透率越低，两种测试方法的测试结果差异越大。但这两种方法在测试过程中都没有考虑束缚水饱和度对应力敏感测试的影响，且目前这两种方法在测渗透率时采用先对气体加湿后再测试岩心渗透率，并没有考虑束缚水饱和度对测试结果的影响，从而得到的数据和实际储层岩石的应力敏感结果存在一定的误差，因此就有必要开展和束缚水饱和度相关的应力敏感性实验，为了更加符合实际生产情况，本次采用恒围压变内压的测试方法，为油气藏的高效开发提供技术支撑和理论依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑束缚水饱和度的岩心多次应力敏感测试方法，该方法原理可靠，操作简便，更加契合气田实际开采情况，在高温高压条件下测定渗透率随有效应力变化的同时，探究束缚水饱和度在开采过程中对于气藏岩石渗透率的影响，为气藏的开发提供理论依据。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

首先模拟气藏形成过程，先测量干燥岩心的孔渗，接着将岩心在常压下进行抽真空后饱和地层水，然后在岩心夹持器内建立两个相互独立的压力系统即围压和内压，其中围压模拟地层岩样所承受的上覆岩层所产生的压力，内压则模拟孔隙内流体的压力，建压过程中通过回压阀控制内压大小。在建压完成后进行应力敏感测试，先模拟开井阶段的降压开采过程，通过保持围压不变，在地层原始压力下逐级降低内压，在每个压力点测定气相渗透率，测定到设计的最低内压点时作为降压开采过程的终止点。降压开采过程测定结束后，模拟关井阶段的压力恢复过程，通过保持围压不变，逐级升高内压，在每个压力点测定气相渗透率，测定到内压恢复至地层原始压力时作为升压力恢复过程的终止点。实验过程参考标准SY/T5358—2002储层敏感性流动实验评价方法和SY/T6385—1999覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法。

一种考虑束缚水饱和度的岩心多次应力敏感测试方法，依靠气测渗透率装置完成，该装置包括恒温箱、岩心夹持器、氮气中间容器、驱替泵、围压泵、回压泵、气水分离器，岩心夹持器、氮气中间容器位于恒温箱中，岩心夹持器入口端通过氮气中间容器连接驱替泵，出口端通过回压阀分别连接回压泵和气水分离器，岩心夹持器还连接围压泵，两端设置压差计，该方法依次包括以下步骤：

(1)将岩心样品清洗、烘干，测量岩心长度L(cm)、直径d(cm)、孔隙度然后将岩心在常温下抽真空，再放入地层水中饱和24h，记录饱和的水量S_w1；

(2)确定上覆岩层压力Pw：

Pw＝ρ*g*h

式中，h—岩心取心深度，m；ρ—上覆岩层密度，kg/m³；g—重力加速度，9.81m/s²；Pw—上覆岩层压力，Pa；