密闭取心井岩心油水饱和度校正方法研究

作者:王帅;胡胜男 刊名:国外测井技术 上传者:刘丽

【摘要】通过分析影响密闭取心井油水饱和度损失的相关因素,认为饱和度损失主要受降压脱气和岩石孔隙体积改变两个因素的影响。假设两个因素依次发生,推导出的油水饱和度损失校正关系式直观地表明:对油田某区块的储油层,其体积变化系数为一常数;其次已水洗或者油水同层的密闭样品其油水饱和度损失同时受降压脱气和岩石孔隙体积改变的影响,未水洗的密闭样品只受岩石孔隙体积改变的影响;最后岩石孔隙体积值改变由岩石自身的孔隙结构决定。

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0引言岩心的油水饱和度资料是提交石油探明储量、制定开发方案的重要参数。密闭取心井由于现场施工工艺和实验室操作流程等原因,地面测定的油水饱和度结果存在误差,影响结果的因素有:降压脱气致使流体外溢;岩石孔隙体积变化;现场取样环境和工作条件使岩心中油水蒸发;实验室分析误差。因素只要严格按照操作流程执行,其对结果的影响可以忽略;因素是引起饱和度误差的主要原因,所以下面对进行分析和校正。因为水的性质比油稳定,先校正含水饱和度,再计算得到校正后的含油饱和度。1岩样油水饱和度损失校正密闭取心起钻时,已水洗或者油水同层的密闭样品,岩石降压脱气和孔隙体积改变的过程是同时进行的。为了方便推导已水洗或者油水同层的密闭样品饱和度损失值与地面油水饱和度的关系,假设岩石降压脱气和孔隙体积改变两个因素是依次发生的;未水洗的密闭样品,只考虑岩石孔隙体积改变的影响。1.1降压脱气引起的含水饱和度误差校正取心时,已水洗或者油水同层的密闭样品由于压力降低导致原油中的溶解气脱出,地面分析的含油、含水饱和度将损失一部分,实验室测定的油水饱和度需进行降压脱气校正。大庆油田密闭取心的降压脱气校正公式为:(1)(2)式中:Sod、Swd:降压脱气校正后的含油、含水饱和度,%;Sos:地面测定校正到地层的含油饱和度,%。1.2孔隙体积改变引起的含水饱和度误差校正假设在压实作用下骨架体积不变,则岩石地下孔隙体积与地面孔隙体积的关系式为:式中:Vpr、Vps:地层、地面岩石的孔隙体积,cm3;:地层、地面岩石的孔隙度,%。已知地面与地层岩石孔隙度经验公式(适用于砂岩)[1]:(4)根据水的体积可得水在地层的体积与地面体积的计算关系:(5)式中:Bw:地层水的体积系数;Vwr、Vws:地层、地面水体积的变化量,cm3。地层条件下岩石含水饱和度变化量可表示为:(3)式中:Swr为地层岩石含水饱和度的变化量,%。根据公式(3)、(4)、(5)、(6)可以计算出孔隙体积改变导致含水饱和度损失的公式:式中:Sws:地面含水饱和度变化量。1.3油水饱和度误差综合校正公式及分析推广已水洗或者油水同层的密闭样品,综合校正时应考虑岩石降压脱气和孔隙体积改变两个因素引起的含水饱和度损失,将公式(2)代入公式(7):式中:Sws:地面含水饱和度,%。定义Z为体积变化系数,表达式为:由于水的性质相对稳定,可以近似认为Bw为1。因此体积变化系数Z只与值有关,说明岩石孔隙体积变化(Z)由岩石自身的孔隙结构决定,其值可以根据实验室资料求取。对油田某区块或者油层,可以认为其体积变化系数为一常数。公式(8)简化为:(10)未水洗的密闭样品,地层孔隙中的水以束缚水的形式存在,样品从地层到地面没有发生降压脱气,综合校正只需要考虑岩石孔隙体积改变对油水饱和度损失校正的影响。因此,综合考虑岩石降压脱气和孔隙体积改变两因素的油水饱和度综合校正公式为:S0=100-Sw式中:S0、Sw:地层条件下含油、含水饱和度,%。Sws:地面测定的含水饱和度,%。公式(11)直观地表明已水洗或者油水同层的密闭样品含水饱和度损失受两方面影响:一是降压脱气(Sod);二是岩石孔隙体积改变(Z);未水洗的密闭样品只受后者影响。2饱和度校正结果分析大庆油田XX密闭取心井在PI层位共取岩样66块,岩心收获率为99.9%,样品密闭率为98.5%。地面分析的含油、含水饱和度值偏低,油水总饱和度多在60%-90%之间,因此油水总饱和度损失量在10%-40%左右,需要进行综合校正(图1)。根据实验室资料,XX井的体积变化系数Z值为1.034,应用推广公式(11)得到校正后的

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