測定殘余油飽和度的方法和油水相對滲透率關(guān)系的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油開發(fā)領(lǐng)域，特別是測定殘余油飽和度的方法。本發(fā)明還涉及測定 油水相對滲透率關(guān)系的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油水相對滲透率關(guān)系能夠反映油相流體和水相流體在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)律，并 且這種滲流規(guī)律是很多油藏工程計(jì)算、數(shù)值模擬研究必不可少的基礎(chǔ)資料。
[0003] 油水相對滲透率關(guān)系在采油領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。例如，在水驅(qū)采油中，使用 了通過含水飽和度、殘余油飽和度而計(jì)算出來的油水相對滲透率。在化學(xué)驅(qū)采油中，不能使 用在水驅(qū)采油中所使用的油水相對滲透率關(guān)系，這是由于化學(xué)驅(qū)使用的驅(qū)油劑與水驅(qū)采油 中的驅(qū)油劑完全不同，從而導(dǎo)致水驅(qū)采油中的殘余油飽和度與化學(xué)驅(qū)中的殘余油飽和度有 很大的不同。低滲透儲層是指滲透率低于50毫達(dá)西的儲層，其還具有孔隙細(xì)小，孔喉比大 等特性。低滲透儲層的這些特征也導(dǎo)致了水驅(qū)采油中的殘余油飽和度與化學(xué)驅(qū)中的殘余油 飽和度有很大的不同。
[0004] 為了能得到適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)的油水相對滲透率關(guān)系，需要能準(zhǔn)確反映低 滲透儲層化學(xué)驅(qū)的殘余油飽和度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種測定殘余油飽和度的 方法，其特別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)劑采油。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種測定殘余油飽和度的方法，包括以下步驟：選 取多塊巖芯；測定每塊巖芯孔隙結(jié)構(gòu)的孔隙半徑R、孔喉比m，
[0007] 針對每塊巖芯選取一種化學(xué)驅(qū)油劑，測定化學(xué)驅(qū)油劑的粘度μ、化學(xué)驅(qū)油劑與油 之間的界面張力σ、化學(xué)驅(qū)油劑相對于相應(yīng)的巖芯的潤濕角Θ、化學(xué)驅(qū)油劑在相應(yīng)的巖芯 中的基準(zhǔn)滲透率k、化學(xué)驅(qū)油劑對于相應(yīng)的巖芯殘余油飽和度S" ;在驅(qū)替速度為V的情況 下，根據(jù)參數(shù)μ、σ、Θ、k、R和m得到修正毛管數(shù)；
[0008] 建立修正毛管數(shù)和殘余油飽和度SOT之間的關(guān)系；
[0009] 根據(jù)修正毛管數(shù)和殘余油飽和度5"之間的關(guān)系確定另外的化學(xué)驅(qū)油劑對于巖 芯的殘余油飽和度S"。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的方法，對于具有特定孔隙結(jié)構(gòu)的巖芯建立了修正毛管數(shù)和殘余油飽 和度之間的關(guān)系，由此另外的化學(xué)驅(qū)油劑的殘余油飽和度可以通過修正毛管數(shù)和殘余油飽 和度之間的關(guān)系直接得出，而不必在實(shí)驗(yàn)室測定使用每一種化學(xué)驅(qū)油劑產(chǎn)生的殘余油飽和 度，這大大簡化了實(shí)驗(yàn)步驟。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，修正毛管數(shù)通過下面方法而得到：
[0013] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，修正毛管數(shù)N。。和殘余油飽和度S"之間的關(guān)系能用：SOT=kNra+b來表達(dá)，其中k、b對于具有特定孔隙結(jié)構(gòu)的巖芯為常數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)替速 度為V在0. 1-0. 2ml/分鐘。根據(jù)本發(fā)明，修正毛管數(shù)實(shí)際包含了巖芯的性質(zhì)和化學(xué)驅(qū) 油劑的特征。也就是說，修正毛管數(shù)將低滲透儲層的特征R、m、k與化學(xué)驅(qū)油劑的特征μ、 σ、θ結(jié)合在一起，從整體上反應(yīng)了低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油的特征。由此，通過修正毛管數(shù) 確定的殘余油飽和度也特別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油并且能反映低滲透儲層化學(xué)驅(qū) 采油的性質(zhì)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種使用上文所述的測定殘余油飽和度的方法測 定油水相對滲透率關(guān)系的方法，包括
[0015] 測定對于巖芯的油水相對滲透率方程的參數(shù)a i、α 2、m、η ;該油水相對滲透率方 程為
[0017] 其中，為水相相對滲透率，kra為油相相對滲透率，Sw為含水飽和度，S W1為束縛 水飽和度，SOT為殘余油飽和度；
[0018] 選擇化學(xué)驅(qū)油劑，
[0019] 在驅(qū)替速度V下，測定化學(xué)驅(qū)油劑對于巖芯的束縛水飽和度Swl，
[0020] 計(jì)算化學(xué)驅(qū)油劑對于巖芯的修正毛管數(shù)N。。，并且根據(jù)所建立的修正毛管數(shù)和 殘余油飽和度s"之間的關(guān)系確定化學(xué)驅(qū)油劑對于巖芯的殘余油飽和度s"，
[0021] 根據(jù)束縛水飽和度SW1，殘余油飽和度SOT而得到油水相對滲透率關(guān)系。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，由于所使用的殘余油飽和度特別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油并且 能反映低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油的性質(zhì)，因此，根據(jù)本發(fā)明的方法確定的油水相對滲透率關(guān) 系也特別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油并且能反映低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油的性質(zhì)。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施例中，修正毛管數(shù)通過下面方法而得到：
[0025] 其中，μ為所述化學(xué)驅(qū)油劑的粘度，σ為所述化學(xué)驅(qū)油劑與油之間的界面張力， Θ為所述化學(xué)驅(qū)油劑相對于所述巖芯的潤濕角，k為所述化學(xué)驅(qū)油劑在所述巖芯中的基準(zhǔn) 滲透率，R為所述巖芯孔隙結(jié)構(gòu)的孔隙半徑，m為所述巖芯孔隙結(jié)構(gòu)的孔喉比。
[0026] 應(yīng)注意地是：用語"油水相對滲透率"中的水并不是指純凈的水，而是指混合有多 種化學(xué)試劑的化學(xué)驅(qū)油劑。這些化學(xué)試劑是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1)修正毛管數(shù)和殘余油飽和度存在對應(yīng) 關(guān)系，這樣對于巖芯使用另外的化學(xué)驅(qū)油劑的殘余油飽和度可以通過修正毛管數(shù)和殘余油 飽和度之間的關(guān)系直接得出，從而不必在實(shí)驗(yàn)室測定使用每一種化學(xué)驅(qū)油劑而得到的殘余 油飽和度，這大大簡化了實(shí)驗(yàn)步驟。（2)修正毛管數(shù)將低滲透儲層的特征與化學(xué)驅(qū)油劑的特 征結(jié)合在一起，從整體上反應(yīng)了低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油的特征。由此，通過修正毛管數(shù)確定 的殘余油飽和度也特別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油并且能反映低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油 的性質(zhì)。（3)對于本發(fā)明的測定油水相對滲透率關(guān)系的方法，由于所使用的殘余油飽和度特 別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油并且能反映低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油的性質(zhì)，因此，根據(jù)本 發(fā)明確定的油水相對滲透率關(guān)系也特別適用于低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油并且能反映低滲透 儲層化學(xué)驅(qū)采油的性質(zhì)。
【附圖說明】
[0028] 下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中：
[0029] 圖1是實(shí)施本發(fā)明的測定殘余油飽和度的方法的流程圖；
[0030] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的修正毛管數(shù)與殘余油飽和度之間的關(guān)系；
[0031 ] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相對滲透率曲線；
[0032] 圖4是不等徑并聯(lián)孔道的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0034] 圖1顯示了實(shí)施本發(fā)明的測定殘余油飽和度的方法10的流程圖。包括以下步驟：
[0035] 步驟11 :選取多塊巖芯，測定巖芯的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)；
[0036] 步驟12 :針對每塊巖芯選取一種化學(xué)驅(qū)油劑，測定該化學(xué)驅(qū)油劑的參數(shù)；
[0037] 步驟13 :計(jì)算修正毛管數(shù)；
[0038] 步驟14 :建立修正毛管數(shù)和殘余油飽和度之間的關(guān)系；
[0039] 步驟15 :根據(jù)所建立的修正毛管數(shù)和殘余油飽和度之間的關(guān)系，確定另外的化學(xué) 驅(qū)油劑對于相應(yīng)的巖芯的殘余油飽和度。
[0040] 在步驟11中，巖芯的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括孔隙半徑R、孔喉比m。在步驟12中，化學(xué)驅(qū)油 劑的參數(shù)包括化學(xué)驅(qū)油劑的粘度μ、化學(xué)驅(qū)油劑與油之間的界面張力σ、化學(xué)驅(qū)油劑相對 于相應(yīng)巖芯的潤濕角Θ、化學(xué)驅(qū)油劑在相應(yīng)巖芯中的基準(zhǔn)滲透率k、化學(xué)驅(qū)油劑對于相應(yīng) 巖芯的殘余油飽和度SOT。以上這些參數(shù)的意義和其測量方法均是本領(lǐng)的技術(shù)人員所熟知 的，為了簡單起見，這里不再贅述。
[0041] 在步驟13中，修正毛管數(shù)通過下面方法而得到：
[0043] 在公式1中，V是驅(qū)替速度，其取值在0. 1-0. 2ml/分鐘。
[0044] 在步驟14中，修正毛管數(shù)和殘余油飽和度S"之間的關(guān)系能用：SOT = kNOT+b來 表達(dá)，其中k、b對于特定的巖芯為常數(shù)。這里，使用了數(shù)學(xué)擬合的方法得到了修正毛管數(shù) 和殘余油飽和度1之間的關(guān)系，數(shù)學(xué)擬合是本領(lǐng)的技術(shù)人員所熟知的，為了簡單起見， 這里不再贅述。
[0045] 由于，μ、σ、Θ是所選擇的化學(xué)驅(qū)油劑的性質(zhì)，R、m、k是巖芯的性質(zhì)，因此修正毛 管數(shù)實(shí)際上受所選擇的的化學(xué)驅(qū)油劑和巖芯兩者的影響，即從整體上反應(yīng)了低滲透儲 層化學(xué)驅(qū)采油的特征。因此，根據(jù)修正毛管數(shù)確定的殘余油飽和度也特別適用于低滲透 儲層化學(xué)驅(qū)采油并且能反映低滲透儲層化學(xué)驅(qū)采油的性質(zhì)。
[0046] 為了測定另外的化學(xué)驅(qū)油劑對