一种高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率的分析方法转让专利
申请号 : CN200710176981.5
文献号 : CN101430270B
文献日 : 2010-09-01
发明人 : 张丽霞 , 李民 , 李培俊 , 王国先 , 丁风领
申请人 : 中国石油天然气股份有限公司
摘要 :
本发明涉及一种高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率的分析方法，选不含油砂岩，用饱和盐水钻取样品，用甲苯对样品洗油，凉样品，在常温下，真空-0.08MPa，干燥真空48小时，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法中的岩石孔隙度和气体渗透率的测定方法进行测定孔隙度和渗透率，将上面用过的同一块样品，按常规的中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法加温洗油测出孔隙度和渗透率，在分别求出孔隙度和渗透率的校正系数，用校正系数校正相同的井或相同的区块按常规加温、洗油的方法测出的孔隙度和渗透率数据，真实地反映地层中的孔隙度和渗透率数据。
权利要求 :
1.一种高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率的分析方法，其特征在于：(1)首先按照岩芯描述选择不含油高蒙皂石砂岩样品；
(2)用饱和盐水按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法标准钻取不含油高蒙皂石砂岩样品；
(3)不加温，用甲苯对不含油高蒙皂石砂岩样品洗油；
(4)将洗好油的高蒙皂石砂岩样品放置一天，使样品中的甲苯味道散掉；
(5)在真空烘箱中，常温状态下，连续保持负压在-0.08MPa，干燥真空48小时，靠负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来；
(6)将抽真空干燥好的高蒙皂石砂岩样品放入干燥器中，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法中的岩石孔隙度和气体渗透率的测定方法进行测定孔隙度和渗透率；
(7)然后再将上面用过的同一块高蒙皂石砂岩样品，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法加温洗油、烘样测出孔隙度和渗透率；
(8)根据步骤(6)和步骤(7)分别求出孔隙度和渗透率的校正系数；
孔隙度校正系数的求法：分别求出步骤(6)和步骤(7)孔隙度数据的平均值，再求出它们的比例；
渗透率校正系数的求法：分别求出步骤(6)和步骤(7)以10为底的渗透率对数平均值，再求出对数值的比例；
(9)用步骤(8)求得的校正系数，校正相同的井或相同的区块按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996加温、洗油方法测的孔隙度和渗透率数据。
说明书 :
技术领域：
本发明涉及一种高粘土矿物高蒙皂石类孔隙度和渗透率的分析方法。
背景技术：
目前国内采用的岩石孔隙度、渗透率分析方法，是以中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心常规分析方法中岩石孔隙度的测定和气体渗透率的测定方法为背景技术。是针对所有岩芯按标准进行分析，测定。
该分析方法的缺点是，在测孔隙度、渗透率前，岩心分析准备工作上有缺点。什么样品都必须加温洗油，烘样。而对于像蒙皂石这种遇水膨胀，加温脱水收缩的粘土矿物样品，当温度达70℃时层间水就开始脱水。人为的破坏了孔隙结构。若对这种特殊的样品也按常规方法钻取、洗油、烘样。测定出来的孔隙度、渗透率数据就是假数据，反映的就不是地层中真正的数据。
发明内容
本发明的目的是设计一种高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率数据的分析方法，用本方法测出的孔隙度和渗透率数据来校正，洗油、加温后测出的虚假数据，反映地层中的真实孔隙度、渗透率数据。
一种高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率分析方法步骤：
(1)首先按照岩芯描述选择不含油高蒙皂石砂岩样品；
(2)用饱和盐水按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法标准钻取不含油高蒙皂石砂岩样品；
(3)常温状态，用甲苯对不含油高蒙皂石砂岩样品洗油；
(4)凉样，将洗好油的高蒙皂石砂岩样品放置一天，将样品中的甲苯味道散掉；
(5)在真空烘箱中，常温状态下，连续保持负压在-0.08MPa，干燥真空48小时，靠负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来；
(5)将抽真空干燥好的高蒙皂石砂岩样品放入干燥器中，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法中的岩石孔隙度和气体渗透率的测定方法进行测定孔隙度和渗透率；
(6)然后再将上面用过的同一块高蒙皂石砂岩样品，按常规的中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法加温洗油测出孔隙度和渗透率；
(7)根据步骤(5)和步骤(6)分别求出孔隙度和渗透率的校正系数；
孔隙度校正系数的求法：分别求出步骤(5)和步骤(6)孔隙度数据的平均值，再求出它们的比例；
渗透率校正系数的求法：分别求出步骤(5)和步骤(6)渗透率以10为底的对数平均值，再求出对数值的比例；
(8)根据步骤(7)求出的孔隙度、渗透率值的校正系数，校正相同的井或相同的区块按常规加温、洗油方法做的孔隙度和渗透率数据，获得高蒙皂石砂岩的真实孔隙度和渗透率。
发明效果
本发明避免了高膨胀粘土储层因脱水收缩造成孔渗偏高的假象。
此类储层在全国各油田均有，可以借鉴此发明方法，求出本地区的孔隙度、渗透率校正系数，用求出的校正系数来校正常规方法测出的孔隙度和渗透率。求出地层的真实孔隙度和渗透率数据。
一种高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率分析方法步骤：
(1)首先按照岩芯描述选择不含油高蒙皂石砂岩样品；
(2)用饱和盐水按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法标准钻取不含油高蒙皂石砂岩样品；
(3)常温状态，用甲苯对不含油高蒙皂石砂岩样品洗油；
(4)凉样，将洗好油的高蒙皂石砂岩样品放置一天，将样品中的甲苯味道散掉；
(5)在真空烘箱中，常温状态下，连续保持负压在-0.08MPa，干燥真空48小时，靠负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来；
(5)将抽真空干燥好的高蒙皂石砂岩样品放入干燥器中，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法中的岩石孔隙度和气体渗透率的测定方法进行测定孔隙度和渗透率；
(6)然后再将上面用过的同一块高蒙皂石砂岩样品，按常规的中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法加温洗油测出孔隙度和渗透率；
(7)根据步骤(5)和步骤(6)分别求出孔隙度和渗透率的校正系数；
孔隙度校正系数的求法：分别求出步骤(5)和步骤(6)孔隙度数据的平均值，再求出它们的比例；
渗透率校正系数的求法：分别求出步骤(5)和步骤(6)渗透率以10为底的对数平均值，再求出对数值的比例；
(8)根据步骤(7)求出的孔隙度、渗透率值的校正系数，校正相同的井或相同的区块按常规加温、洗油方法做的孔隙度和渗透率数据，获得高蒙皂石砂岩的真实孔隙度和渗透率。
发明效果
本发明避免了高膨胀粘土储层因脱水收缩造成孔渗偏高的假象。
此类储层在全国各油田均有，可以借鉴此发明方法，求出本地区的孔隙度、渗透率校正系数，用求出的校正系数来校正常规方法测出的孔隙度和渗透率。求出地层的真实孔隙度和渗透率数据。
具体实施方式
实施例1-5
1取样前的准备工作
取不含油高蒙皂石砂岩样品，按照岩芯描述，先判断出样品是不含油高蒙皂石砂岩，目的是为不洗油。
常规测定孔隙度和渗透率的含油岩样，在测定之前必须洗油，洗油必须加温。对于高蒙皂石砂岩，加温会脱水。人为的破坏了矿物结构。所测出的数据会存在假象。为了不洗油，不加温，不破坏高蒙皂石粘土矿物结构，反映地层中的真实数据。必须选不含油样品。
2.取样
钻取高蒙皂石岩样时，用饱和盐水钻切。饱和盐水可以抑制粘土矿物遇水膨胀分散。表面不容易被水浸入，里面发干，整体坚硬。所以用饱和盐水钻切。取样方法是按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心常规分析方法。
3.洗油
不加温，用甲苯对不含油高蒙皂石砂岩样品洗油。洗油方法：在岩样上，用碳素墨水注明样品号，将甲苯溶剂注人到烧瓶的2/3处，将岩样放人抽风柜中，密封瓶口。用甲苯浸泡不含油砂岩样品，一天换一次新甲苯，换两到三次，甲苯无色透明时为止。
4、凉样
将洗好油的高蒙皂石砂岩样品放置一天，目的是为将样品中的甲苯味道散掉。
5、真空干燥
不加温，在真空烘箱中真空干燥高蒙皂石砂岩样品，目的是靠真空产生的负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来，又不破坏粘土矿物本身的结构。其方法是：在真空烘箱中，常温状态下，连续保持负压在-0.08MPa，干燥真空48小时。目的是靠负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来。
6、将抽真空干燥好的高蒙皂石砂岩样品放入干燥器中，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法中的岩石孔隙度和气体渗透率的测定方法进行测定孔隙度和渗透率。
7、然后再将上面用过的同一块高蒙皂石砂岩样品，按常规的中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法加温洗油测出孔隙度和渗透率；
8、根据步骤6和步骤7求出孔隙度和渗透率的校正系数。孔隙度的校正系数求法：先分别求出步骤6和步骤7孔隙度数据的平均值，再求出它们的比例。渗透率的校正系数求法：先分别求出步骤6和步骤7渗透率以10为底的对数平均值，再求出对数值的比例。
9、然后用步骤8求得的孔隙度和渗透率校正系数，去校正相同的井或相同的区块按常规加温、洗油方法做的孔隙度和渗透率数据，获得高蒙皂石砂岩的真实孔隙度和渗透率。
以上步骤，在发明中都起很重要的作用。每一个步骤都起关键作用。
而常规分析孔隙度、渗透率，处理样品时，用水处理。将甲苯烧到沸腾状态，对样品加温洗油。再用恒温烘箱法烘样，温度一般在100～105℃的控温烘箱中，烘8h后放人干燥器中待测。在这些过程中，对于高蒙皂石砂岩粘土矿物就存在加温脱水的情况。人为破坏了粘土矿物结构。所以会造成所测数据不准确，有虚假现象。
为了研究高蒙皂石砂岩脱水对储层性质有多大影响。搞清高蒙皂石砂岩在地层中真正的孔隙度和渗透率是多少。用上述方法和常规方法进行了实验。数据见表1。
表1北80井区烧房沟组不加温、洗油和加温洗油
孔隙度、渗透率参数对比
井号 井深 层 位 孔隙 度％ 渗透 率 ×10-3 μm2 面孔率 蒙 皂 石 ％ 铁 方 解 石 ％ 备 注 孔隙 度％ 渗透率 ×10-3 μm2 面孔率％ 蒙 皂 石 ％ 铁 方 解 石 ％ 备注 B703 2088.1 T1s 19.7 5.06 无显孔缝 2条 20 洗油 加温 9.811 3.48 (有裂 缝) 无显孔 缝1条 20 不加温 洗油 B703 2106.9 T1s 无显孔缝 1条 20 洗油 加温 无显孔 无缝 20 不加温 洗油 B703 2122.8 T1s 22.1 12.2 无显孔无 缝 20 洗油 加温 18.36 7.78 无显孔 无缝 20 不加温 洗油 B701 2237.9 T1s 13.8 0.142 无显孔无 缝 30 洗油 加温 7.44 0.06 无显孔 无缝 30 不加温 洗油 B701 2230.9 T1s 17.9 2.36 无显孔缝 6条 15 洗油 加温 13.45 1 无显孔 无缝 15 不加温 洗油
表1是在B701井和B703井烧房沟组，不含油井段选取了5块样品，同块样品分别按不加温洗油(本发明)和加温洗油(常规方法)分别做孔隙度和渗透率。通过对比，本发明所能达到数据的真实性，和常规分析方法相比，加温后对高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率数据有较大的影响。加温洗油后普遍使孔隙度和渗透率数据有增加。而且增加幅度较大见(表1)。表1是发明新方法(不加温洗油)和常规方法(加温洗油)实验数据对比。根据表1孔渗度、渗透率数据求出孔隙度、渗透率校正系数：
孔隙度校正系数的求法：
(1)先求出加温洗油的平均孔隙度：19.7％+22.1％+13.8％+17.9％＝18.375％
(2)再求出不加温洗油的平均孔隙度：9.811％+18.36％+7.44％+13.45％＝12.265％
(3)孔隙度的校正系数：用不加温洗油的平均孔隙度除上加温洗油的平均孔隙度12.265％÷18.375％＝0.667。
渗透率校正系数的求法：
(1)先分别求出每块加温洗油样品的对数渗透值：
log5.06＝0.704，log12.2＝1.086，log0.142＝-0.848，log2.36＝0.373，再取4个对数的平均值为：
0.704+1.086-0.848+0.373＝0.3287，在求对数，其值为2.1315。
(2)同样先分别求出每块不加温洗油样品的对数渗透值：
log3.48＝0.542；log7.78＝0.891；log0.06＝-1.22；log1＝0；再取4个对数的平均值为：
0.542+0.891-1.222+0＝0.053，在求对数，其值为1.129。
(3)渗透率的校正系数为：用求出的不加温洗油的渗透率值除上加温洗油的渗透率值1.129÷2.1315＝0.53。
经计算，北80井区，加温洗油(常规分析)样品孔隙度相当于不加温洗油(本发明新方法)样品的孔隙度的0.667倍，加温洗油(常规分析)样品的渗透率相当于不加温洗油(本发明新方法)样品渗透率的0.53倍。
可用此数据来校正北80井区烧房沟组的孔隙度、渗透率，用本发明方法求出的孔隙度校正系数0.667乘上北80井区按常规方法做出的每块样品的孔隙度，反映的就是地层中真实孔隙度。同样，再用本发明方法求出的渗透率校正系数0.53乘上北80井区按常规方法做出的每块样品的渗透率，反映的就是地层中真实渗透率。
1取样前的准备工作
取不含油高蒙皂石砂岩样品，按照岩芯描述，先判断出样品是不含油高蒙皂石砂岩，目的是为不洗油。
常规测定孔隙度和渗透率的含油岩样，在测定之前必须洗油，洗油必须加温。对于高蒙皂石砂岩，加温会脱水。人为的破坏了矿物结构。所测出的数据会存在假象。为了不洗油，不加温，不破坏高蒙皂石粘土矿物结构，反映地层中的真实数据。必须选不含油样品。
2.取样
钻取高蒙皂石岩样时，用饱和盐水钻切。饱和盐水可以抑制粘土矿物遇水膨胀分散。表面不容易被水浸入，里面发干，整体坚硬。所以用饱和盐水钻切。取样方法是按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心常规分析方法。
3.洗油
不加温，用甲苯对不含油高蒙皂石砂岩样品洗油。洗油方法：在岩样上，用碳素墨水注明样品号，将甲苯溶剂注人到烧瓶的2/3处，将岩样放人抽风柜中，密封瓶口。用甲苯浸泡不含油砂岩样品，一天换一次新甲苯，换两到三次，甲苯无色透明时为止。
4、凉样
将洗好油的高蒙皂石砂岩样品放置一天，目的是为将样品中的甲苯味道散掉。
5、真空干燥
不加温，在真空烘箱中真空干燥高蒙皂石砂岩样品，目的是靠真空产生的负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来，又不破坏粘土矿物本身的结构。其方法是：在真空烘箱中，常温状态下，连续保持负压在-0.08MPa，干燥真空48小时。目的是靠负压将岩石中的甲苯和水分子抽出来。
6、将抽真空干燥好的高蒙皂石砂岩样品放入干燥器中，按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法中的岩石孔隙度和气体渗透率的测定方法进行测定孔隙度和渗透率。
7、然后再将上面用过的同一块高蒙皂石砂岩样品，按常规的中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5336-1996岩心分析方法加温洗油测出孔隙度和渗透率；
8、根据步骤6和步骤7求出孔隙度和渗透率的校正系数。孔隙度的校正系数求法：先分别求出步骤6和步骤7孔隙度数据的平均值，再求出它们的比例。渗透率的校正系数求法：先分别求出步骤6和步骤7渗透率以10为底的对数平均值，再求出对数值的比例。
9、然后用步骤8求得的孔隙度和渗透率校正系数，去校正相同的井或相同的区块按常规加温、洗油方法做的孔隙度和渗透率数据，获得高蒙皂石砂岩的真实孔隙度和渗透率。
以上步骤，在发明中都起很重要的作用。每一个步骤都起关键作用。
而常规分析孔隙度、渗透率，处理样品时，用水处理。将甲苯烧到沸腾状态，对样品加温洗油。再用恒温烘箱法烘样，温度一般在100～105℃的控温烘箱中，烘8h后放人干燥器中待测。在这些过程中，对于高蒙皂石砂岩粘土矿物就存在加温脱水的情况。人为破坏了粘土矿物结构。所以会造成所测数据不准确，有虚假现象。
为了研究高蒙皂石砂岩脱水对储层性质有多大影响。搞清高蒙皂石砂岩在地层中真正的孔隙度和渗透率是多少。用上述方法和常规方法进行了实验。数据见表1。
表1北80井区烧房沟组不加温、洗油和加温洗油
孔隙度、渗透率参数对比
井号 井深 层 位 孔隙 度％ 渗透 率 ×10-3 μm2 面孔率 蒙 皂 石 ％ 铁 方 解 石 ％ 备 注 孔隙 度％ 渗透率 ×10-3 μm2 面孔率％ 蒙 皂 石 ％ 铁 方 解 石 ％ 备注 B703 2088.1 T1s 19.7 5.06 无显孔缝 2条 20 洗油 加温 9.811 3.48 (有裂 缝) 无显孔 缝1条 20 不加温 洗油 B703 2106.9 T1s 无显孔缝 1条 20 洗油 加温 无显孔 无缝 20 不加温 洗油 B703 2122.8 T1s 22.1 12.2 无显孔无 缝 20 洗油 加温 18.36 7.78 无显孔 无缝 20 不加温 洗油 B701 2237.9 T1s 13.8 0.142 无显孔无 缝 30 洗油 加温 7.44 0.06 无显孔 无缝 30 不加温 洗油 B701 2230.9 T1s 17.9 2.36 无显孔缝 6条 15 洗油 加温 13.45 1 无显孔 无缝 15 不加温 洗油
表1是在B701井和B703井烧房沟组，不含油井段选取了5块样品，同块样品分别按不加温洗油(本发明)和加温洗油(常规方法)分别做孔隙度和渗透率。通过对比，本发明所能达到数据的真实性，和常规分析方法相比，加温后对高蒙皂石砂岩孔隙度和渗透率数据有较大的影响。加温洗油后普遍使孔隙度和渗透率数据有增加。而且增加幅度较大见(表1)。表1是发明新方法(不加温洗油)和常规方法(加温洗油)实验数据对比。根据表1孔渗度、渗透率数据求出孔隙度、渗透率校正系数：
孔隙度校正系数的求法：
(1)先求出加温洗油的平均孔隙度：19.7％+22.1％+13.8％+17.9％＝18.375％
(2)再求出不加温洗油的平均孔隙度：9.811％+18.36％+7.44％+13.45％＝12.265％
(3)孔隙度的校正系数：用不加温洗油的平均孔隙度除上加温洗油的平均孔隙度12.265％÷18.375％＝0.667。
渗透率校正系数的求法：
(1)先分别求出每块加温洗油样品的对数渗透值：
log5.06＝0.704，log12.2＝1.086，log0.142＝-0.848，log2.36＝0.373，再取4个对数的平均值为：
0.704+1.086-0.848+0.373＝0.3287，在求对数，其值为2.1315。
(2)同样先分别求出每块不加温洗油样品的对数渗透值：
log3.48＝0.542；log7.78＝0.891；log0.06＝-1.22；log1＝0；再取4个对数的平均值为：
0.542+0.891-1.222+0＝0.053，在求对数，其值为1.129。
(3)渗透率的校正系数为：用求出的不加温洗油的渗透率值除上加温洗油的渗透率值1.129÷2.1315＝0.53。
经计算，北80井区，加温洗油(常规分析)样品孔隙度相当于不加温洗油(本发明新方法)样品的孔隙度的0.667倍，加温洗油(常规分析)样品的渗透率相当于不加温洗油(本发明新方法)样品渗透率的0.53倍。
可用此数据来校正北80井区烧房沟组的孔隙度、渗透率，用本发明方法求出的孔隙度校正系数0.667乘上北80井区按常规方法做出的每块样品的孔隙度，反映的就是地层中真实孔隙度。同样，再用本发明方法求出的渗透率校正系数0.53乘上北80井区按常规方法做出的每块样品的渗透率，反映的就是地层中真实渗透率。