儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力的分析方法及分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力的分析方法及分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]儲層評價技術(shù)是石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，物性和孔隙結(jié)構(gòu)的研究在油氣儲層評價技術(shù)中是至關(guān)重要的核心內(nèi)容。中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準(國家能源局，SY/T 6285-2011油氣儲層評價方法，P.1-15，2011)中明確規(guī)范了油氣儲層的物性分級標準，中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準(國家發(fā)展和改革委員會，SY/T5346-2005巖石毛管壓力曲線的測定，p.1-17,2005)中也明確規(guī)范了毛管壓力測試原理、方法和流程，地質(zhì)學(xué)家們可以通過毛管壓力曲線計算出巖石的孔隙半徑及分布頻率(羅蟄潭和王允誠，油氣儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)，北京，科學(xué)出版社，1986)，在以毛管壓力的對數(shù)為縱坐標、以累計汞飽和度為橫坐標的毛管壓力曲線上，非潤濕相汞開始連續(xù)進入巖樣最大喉道時所對應(yīng)的毛管壓力稱為排驅(qū)壓力。一般來說，毛管壓力曲線上會出現(xiàn)一個相對平坦的部分，即在毛管壓力變化不大的條件下進汞量增加較快而形成的“坡度較緩”的曲線部分，由此可以計算出不同孔喉半徑的分布頻率，從而獲得巖樣中最主要的孔徑大小。
[0003]近年來，柴達木盆地英西地區(qū)始新統(tǒng)下干柴溝組混積巖中的油氣勘探取得了重大突破，在儲層評價中，勘探家們普遍認為儲集空間以裂縫為主(易定紅等，柴達木盆地西部英雄嶺東段下油砂山組油氣地質(zhì)條件及勘探潛力，天然氣地球科學(xué)，v25，n6，p.818-823，2014 ;李蘭斌等，柴達木盆地西南地區(qū)裙皺構(gòu)造樣式，石油實驗地質(zhì)，v34，nl，p.30-35，2012 ;張曉寶等，柴西南地區(qū)E31構(gòu)造巖性油氣藏形成條件及有利勘探區(qū)帶，天然氣地球科學(xué)，v22，n2，p.240-249,2011 ;王桂宏等，柴達木盆地英雄嶺地區(qū)新生代構(gòu)造演化動力學(xué)特征，地學(xué)前緣，vll, n4，p.417-424，2004)，2015年最新研究成果顯示，場發(fā)射掃描電鏡下發(fā)現(xiàn)其儲層中還發(fā)育一類超微觀基質(zhì)孔隙，且儲藏著豐富的石油(吳麗榮等，咸化湖盆混積巖中雙重孔隙介質(zhì)及其油氣儲集意義，v37，n2，p.59-67，2015)，從而確認了英西地區(qū)始新統(tǒng)下干柴溝組儲層發(fā)育雙孔系統(tǒng)，即一類孔徑較大，一類孔徑較小。這一成果很好的解釋了柴達木盆地英西地區(qū)油藏能夠持續(xù)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的控制因素，而不同于其它大多數(shù)裂縫性油藏具有“短期產(chǎn)量高但衰減快”的典型特征。
[0004]針對巖樣中孔徑大小的測量，地質(zhì)學(xué)家們通常采用鑄體薄片法和掃描電鏡法。鑄體薄片法即用高壓將有色環(huán)氧樹脂膠灌注到巖石孔隙中，然后磨制成厚度為0.03mm的薄片放在偏光顯微鏡下觀察和測量，或利用圖像分析軟件計算孔徑大小和分布頻率(國家發(fā)展和改革委員會，SYT5913-2004巖石制片方法，P.1-9,2004 ;曹正林等，高溫高壓下碎肩巖儲層中石膏溶解對方解石沉淀的影響，石油學(xué)報，v35，n3，p.450-454，2014)。掃描電鏡法即在掃描電鏡下直接觀察并測量所看到的孔隙大小。上述兩種方法在單個觀測面上對孔徑的測量無疑是精確的，但其測量數(shù)據(jù)無法代表整個塊體巖樣中孔徑的大小和分布頻率，特別是當(dāng)巖樣具有較強的非均質(zhì)性時。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力的分析方法及分析裝置。
[0006]本發(fā)明一方面提供了一種儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力的分析方法，所述的分析方法包括:
[0007]獲取待測巖樣的幾何尺寸、孔隙度和空氣滲透率；
[0008]向所述待測巖樣注入非潤濕相液體，并逐漸增大注入壓力，直至所述非潤濕相液體飽和度不隨壓力值的增加而增大；
[0009]根據(jù)所述壓力值及其對應(yīng)的非潤濕相液體飽和度進行數(shù)據(jù)投點作圖，獲得所述待測巖樣的毛管壓力曲線；
[0010]在所述毛管壓力曲線上劃分出注入壓力不同的兩個曲線段，并將兩個曲線段分別投影在毛管壓力曲線的非潤濕相液體飽和度軸上，得到第一投影長度及第二投影長度，兩個曲線段分別對應(yīng)兩種不同的孔隙系統(tǒng)；
[0011]根據(jù)所述第一投影長度及第二投影長度，確定所述待測巖樣中的兩種不同的孔隙系統(tǒng)的相對儲集能力。
[0012]在一實施例中，兩個所述曲線段通過一中間曲線段連接，所述中間曲線段的一端連接其中一所述曲線段的終點，其另一端連接另一所述曲線段的起點。
[0013]在一實施例中，所述分析方法還包括:判斷所述毛管壓力曲線是否包括注入壓力不同的兩個所述曲線段。
[0014]在一實施例中，所述中間曲線段上的點對應(yīng)的非潤濕相液體飽和度近似相等。
[0015]在一實施例中，在獲取待測巖樣的幾何尺寸、孔隙度和空氣滲透率之前，所述定量化方法還包括:將待測巖樣清洗干凈并烘干至恒重。
[0016]在一實施例中，所述非潤濕相液體為汞。
[0017]本發(fā)明還提供了一種儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力的分析裝置，所述的分析裝置包括:
[0018]數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取待測巖樣的幾何尺寸、孔隙度和空氣滲透率；
[0019]非潤濕相液體注入單元，用于向所述待測巖樣注入非潤濕相液體，并逐漸增大注入壓力，記錄壓力值及與該壓力值對應(yīng)的非潤濕相液體飽和度，直至所述非潤濕相液體飽和度不隨壓力值的增加而增大；
[0020]毛管壓力曲線獲取單元，用于根據(jù)所述壓力值及其對應(yīng)的非潤濕相液體飽和度進行數(shù)據(jù)投點作圖，獲得所述待測巖樣的毛管壓力曲線；
[0021]投影長度獲取單元，用于在所述毛管壓力曲線上劃分出注入壓力不同的兩個曲線段，并將兩個曲線段分別投影在毛管壓力曲線的非潤濕相液體飽和度軸上，得到第一投影長度及第二投影長度，兩個曲線段分別對應(yīng)兩種不同的孔隙系統(tǒng)；
[0022]相對儲集能力判斷單元，用于根據(jù)所述第一投影長度及第二投影長度，確定所述待測巖樣中的兩種不同的孔隙系統(tǒng)的相對儲集能力。
[0023]在一實施例中，兩個所述曲線段通過一中間曲線段連接，所述中間曲線段的一端連接其中一所述曲線段的終點，其另一端連接另一所述曲線段的起點。
[0024]在一實施例中，所述分析裝置還包括:曲線判斷單元，用于判斷所述毛管壓力曲線是否包括注入壓力不同的兩個所述曲線段。
[0025]在一實施例中，所述中間曲線段上的點對應(yīng)的非潤濕相液體飽和度近似相等。
[0026]在一實施例中，所述的分析裝置還包括:預(yù)處理單元，用于在利用所述數(shù)據(jù)獲取單元獲取待測巖樣的幾何尺寸、孔隙度和空氣滲透率之前，將待測巖樣清洗干凈并烘干至恒重。
[0027]在一實施例中，所述非潤濕相液體為汞。
[0028]針對發(fā)育雙孔系統(tǒng)的巖樣中孔徑大小及分布頻率難以通過鑄體薄片法和掃描電鏡法直接準確估算的問題，本發(fā)明方法采用毛管壓力曲線法來精確計算大孔系統(tǒng)和小孔系統(tǒng)對巖石儲集能力的貢獻作用。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明實施例儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力分析方法的流程示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實施例柴達木盆地英西地區(qū)始新統(tǒng)巖石的毛管壓力曲線；
[0032]圖3為本發(fā)明實施例柴達木盆地英西地區(qū)始新統(tǒng)白云石晶間孔在電鏡下的圖像；
[0033]圖4為本發(fā)明實施例儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力的分析裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035]圖1所示為本發(fā)明實施例儲層雙孔系統(tǒng)相對儲集能力分析方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明包括以下步驟:
[0036]步驟1、獲取待測巖樣的幾何尺寸、孔隙度和空氣滲透率。
[0037]在一實施例中，如果鉆取的待測巖樣是未經(jīng)預(yù)處理的巖樣，則在獲取待測巖樣的上述參數(shù)之前，還需將待測巖樣清洗干凈并烘干至恒重，然后再測量其幾何尺寸、空氣度和空氣滲透率等參數(shù)。
[0038]具體實施時，鉆取的待測巖樣通常是直徑為2.50cm,長度為大于或者等于2.50cm的圓柱狀巖樣。
[0039]步驟2、向上述待測巖樣注入非潤濕相液體，并逐漸增大注入壓力，直至所述非潤濕相液體飽和度不隨壓力值的增加而增大。
[0040]本發(fā)明僅以非潤濕相液體為汞進行說明，但并不以此為限。
[0041]具體實施時，在巖樣外部對汞施加壓力，記錄下注入汞的每一個壓力值及其對應(yīng)的進汞量(即汞飽和度)，把汞注入于待測巖樣的孔隙中時，液體汞會因表面張力作用被阻止進入孔隙，因此必須在外部對待測巖樣施加壓力，注入汞的每一個壓力值就代表一個相應(yīng)的孔隙大小下的毛細管壓力值，在該壓力下進入孔隙系統(tǒng)的汞量代表了相應(yīng)的孔喉體積。隨著注入壓力不斷增加，汞不斷進入較小的孔隙中，直至進汞飽和度不隨壓力增加而變大。增加注入壓力過程中，需要記錄壓力值及與該壓力值對應(yīng)的進汞量。
[0042]步驟3、根據(jù)所述壓力值及其對應(yīng)的汞飽和度進行數(shù)據(jù)投點作圖，獲得所述待測巖樣的毛管壓力曲線。
[0043]具體地，以汞飽和度為橫坐標，壓力值為縱坐標，制作待測巖樣的毛管壓力曲線。
[0044]步驟4、判斷上述毛管壓力曲線是否包括注入壓力不同的兩個曲線段，其中兩個所述曲線段通過一中間曲線段連接，該中間曲線段的一端連接其中一曲線段的終點，其另一端連接另一曲線段的起點。
[0045]如果巖石發(fā)育雙孔系統(tǒng)，則在毛管壓力曲線上會表現(xiàn)為具有“雙平臺”結(jié)構(gòu)(即注入壓力不同的兩個曲線段)，即在注入壓力相對較小和相對較大時各會出現(xiàn)一個在一定注入壓力下持續(xù)進汞的“平臺”結(jié)構(gòu)。如果待測巖樣中發(fā)育雙孔系統(tǒng)，則進入步驟5 ;否則結(jié)束(步驟7)，即待測巖樣并未發(fā)育雙孔系統(tǒng)。
[0046]在一實施例中，上述中間曲線段上的所有點對應(yīng)的汞飽和度近似相等。
[0047]步驟5、在