CN105203705B

CN105203705B - 一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法

Info

Publication number: CN105203705B
Application number: CN201510578170.2A
Authority: CN
Inventors: 贾辉; 袁辉; 梁玉凯; 曾玉斌; 王佳伟; 黄凯文; 宋吉锋; 李彦闯
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Zhanjiang Branch
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Zhanjiang Branch
Priority date: 2015-09-12
Filing date: 2015-09-12
Publication date: 2017-07-04
Anticipated expiration: 2035-09-12
Also published as: CN105203705A

Abstract

本发明公开了一种重质组分沉积造成储层伤害的实验装置及测试方法，实验装置包括中间容器一、岩心夹持器、中间容器二，中间容器一、岩心夹持器、中间容器二依次通过针阀连接并且均设置在恒温箱内，中间容器一通过管道连接有平流泵，连接管道上设有压力表一和针阀；岩心夹持器通过管道连接有环压泵，连接管道上设有压力表二和针阀；中间容器二通过管道连接有高压气源，连接管道上设有压力表三和节流阀，中间容器二上还设有取样口，取样口通过管道与针阀连接有取样器。实现了在储层温度、压力条件下测定重质组分沉积对储层伤害程度及规律的目的，且测试精度不受温度的影响。

Description

一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法

技术领域

本发明涉及石油勘探开发过程中实验研究与测试技术领域，尤其涉及一种重质组分沉积造成储层伤害的实验装置及测试方法。

背景技术

石油开发过程中，重质组分沉积是造成储层伤害的重要因素之一，为了解除或预防重质组分沉积造成的伤害，需深入的研究重质组分的沉积机理及规律。目前，重质组分沉积已成为国内外石油开采研究中的热点及难点，其造成储层伤害的模拟测试方法主要有以下两种：①在原油或轻质油中加入重质组分粉末，采用岩心驱替的方法测定重质组分沉积对储层的伤害情况；②采用原油进行岩心驱替，通过降低实验温度的方法来模拟储层的冷伤害情况。驱替流体中加入重质组分固相粉末，仅能够说明固相颗粒侵入对储层的伤害情况，无法真实模拟原油中重质组分沉积对储层的伤害；由于原油在高温条件下部分组分会气化挥发，通过降低实验温度的方法仅能够模拟部分低温储层的冷伤害情况，无法准确测定高温储层在储层温度条件下的重质组分沉积对储层的伤害情况，以及储层温度降低造成的冷伤害情况。

为了解决现有测试方法存在的缺陷，迫切需要一种能够在完全模拟储层温压条件下，准确测定原油中重质组分沉积造成储层伤害的方法，从而实现准确分析石油开发过程中重质组分沉积对储层渗透率伤害程度及规律的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种重质组分沉积造成储层伤害的实验装置及测试方法，能够在储层温度、压力条件下准确测试重质组分沉积造成储层伤害程度及规律。

本发明所采用的技术方案是：一种重质组分沉积造成储层伤害的实验装置，包括中间容器一、岩心夹持器、中间容器二，所述的中间容器一、岩心夹持器、中间容器二依次通过针阀连接并且均设置在恒温箱内，所述的中间容器一通过管道连接有平流泵，连接管道上设有压力表一和针阀；所述的岩心夹持器通过管道连接有环压泵，连接管道上设有压力表二和针阀；所述的中间容器二通过管道连接有高压气源，连接管道上设有压力表三和节流阀，中间容器二上还设有取样口，取样口通过管道与针阀连接有取样器。

本发明所述的测试方法采用的技术方案为：一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法，包括以下步骤：

（a）取储层代表性岩心进行预处理，并测试岩心孔隙度ф、长度L及横截面积A等参数；

（b）取相应储层原油，测实验温度Ti下原油粘度µi；

（c）将原油注入中间容器一，排空中间容器一中的空气；

（d）用氮气排空中间容器二中的空气；

（e）将步骤（a）处理后的岩心放入岩心夹持器；

（f）连接上述的实验装置；

（g）通过环压泵给岩心夹持器加环压2MPa，调节节流阀，缓慢给中间容器二补充压力使之达到储层压力，在此过程中控制环压始终高于中间容器二的压力2MPa；

（h）将实验温度升至储层温度，升温过程中控制中间容器二压力及岩心夹持器环压不变；

（i）设定平流泵的流量Q_i，打开平流泵开始驱替，驱替过程中控制岩心夹持器的环压始终高于驱替压力2MPa；

（j）驱替流体量达到3～5倍岩心孔隙体积时，将取样器连接在取样口上，排空中间容器二中的流体，计量流体体积；

（k）关闭取样口，同时开始计时，记录驱替压差ΔP₀₁，

（l）继续驱替2倍孔隙体积流体，取样排空中间容器二流体，计量流体体积V₀，关取样口，同时停止计时并记录测量时间t₀、驱替压差ΔP₀₂；

（m）根据达西公式计算岩心初始渗透率；

（n）按照j～l步骤继续测定渗透率Ki随原油驱替体积V的变化情况；

（o）绘制岩心渗透率与原油驱替体积的关系曲线。

作为本发明的一种优选技术方案，每次取样前均用氮气排空取样器中中的空气。

作为本发明的一种优选技术方案，原油体积的测定在相同的温度下进行。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的步骤（a）的岩心预处理包括洗油、烘干、饱和地层水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了在储层温度、压力条件下测定重质组分沉积对储层伤害程度及规律的目的，且测试精度不受温度的影响。一方面，本发明能够准确模拟测定生产过程中重质组分沉积对储层的伤害程度及规律；另一方面，由于测试精度不受温度的影响，能够准确模拟测定储层的冷伤害情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实验装置的整体结构示意图。

图中：1、环压泵，2、压力表二，3、恒温箱，4、岩心夹持器，5、压力表三，6、节流阀，7、高压气源，8、平流泵，9、压力表一，10、中间容器一，11、中间容器二，12、取样口，13、取样器。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种重质组分沉积造成储层伤害的实验装置，包括中间容器一10、岩心夹持器4、中间容器二11，所述的中间容器一10、岩心夹持器4、中间容器二11依次通过针阀连接并且均设置在恒温箱3内，所述的中间容器一10通过管道连接有平流泵8，连接管道上设有压力表一9和针阀；所述的岩心夹持器4通过管道连接有环压泵1，连接管道上设有压力表二2和针阀；所述的中间容器二11通过管道连接有高压气源7，连接管道上设有压力表三5和节流阀6，中间容器二11上还设有取样口12，取样口12通过管道与针阀连接有取样器13。

本实施例所述的一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法，包括以下步骤：

（b）取相应储层原油，测实验温度Ti下原油粘度µi；

（c）将原油注入中间容器一10，排空中间容器一10中的空气；

（d）用氮气排空中间容器二11中的空气；

（e）将步骤（a）处理后的岩心放入岩心夹持器4；

（f）连接上面所述的实验装置；

（g）通过环压泵1给岩心夹持器4加环压2MPa，调节节流阀6，缓慢给中间容器二11补充压力使之达到储层压力，在此过程中控制环压始终高于中间容器二11的压力2MPa；

（h）将实验温度升至储层温度，升温过程中控制中间容器二11压力及岩心夹持器4环压不变；

（i）设定平流泵8的流量Q_i，打开平流泵8开始驱替，驱替过程中控制岩心夹持器4的环压始终高于驱替压力2MPa；

（j）驱替流体量达到3～5倍岩心孔隙体积时，将取样器13连接在取样口12上，排空中间容器二11中的流体，计量流体体积；

（k）关闭取样口12，同时开始计时，记录驱替压差ΔP₀₁，

（l）继续驱替2倍孔隙体积流体，取样排空中间容器二11流体，计量流体体积V₀，关取样口12，同时停止计时并记录测量时间t₀、驱替压差ΔP₀₂；

（m）根据达西公式计算岩心初始渗透率；

（o）绘制岩心渗透率与原油驱替体积的关系曲线。

其中，在本实施例中，每次取样前均用氮气排空取样器中13中的空气。

其中，在本实施例中，原油体积的测定在相同的温度下进行。

其中，在本实施例中，所述的步骤（a）的岩心预处理包括洗油、烘干、饱和地层水。

具体的操作实例1

取A油田Ⅱ油组岩心，将岩心洗油、烘干，测定岩心长为L，横截面积为A，孔隙度为ф，将岩心饱和地层水；取该储层原油，测储层温度T₀下原油粘度为µ₀；将原油注入中间容器一10，用活塞将原油与下部流体隔离，开驱替泵排空容器中的空气；从中间容器二11上部缓慢注入氮气，排空容器中空气；将准备好的岩心放入岩心夹持器4；按照图1中的流程示意图连接实验装置：环压泵1给岩心夹持器加环压2MPa，调节节流阀，缓慢给中间容器一10补充压力使之达到储层压力P₀，在此过程中控制环压始终高于中间容器二11压力2MPa；将实验温度升至储层温度T₀，升温过程中控制中间容器二11压力及岩心夹持器4的环压不变；设定平流泵8流量Q₀，打开平流泵8开始驱替，并开始计时，驱替过程中控制环压始终高于驱替压力2MPa；根据平流泵流量Q₀及岩心孔隙体积LAф，计算驱替一倍孔隙体积时间T_ф= LAф/Q₀；当计量时间达到3～5倍的T_ф时，将取样器13连接在取样口12上，排空中间容器二11中的流体，计量流体体积；关闭取样口12，同时开始计时，记录驱替压差ΔP₀₁；继续驱替约2倍的T_ф，取样排空中间容器二11的流体，计量流体体积V₀，关取样口12，同时停止计时并记录测量时间t₀、驱替压差ΔP₀₂；根据达西公式计算岩心初始渗透率；按照上述步骤继续驱替，可得到渗透率K_i随原油驱替体积V的变化情况；测试过程中可根据实际情况调整渗透率的测试间隔；绘制岩心渗透率与原油驱替体积的关系曲线。

由此，可准确测定不同储层条件、不同的驱替流量及岩心渗透率的情况下，重质组分沉积对储层的伤害程度及规律。

具体的操作实例2

根据具体的操作实例1，测定岩心初始渗透率K₀后，降低实验温度至T_i，静置或继续驱替5～30倍的T_ф，测定渗透率；这样就可测定储层不同温度下的冷伤害情况；测定完成后，恢复到储层温度继续驱替5～30倍的T_ф，测定渗透率的变化情况，由此来说明生产过程中是否能够解除储层冷伤害造成的渗透率损害。

由此，可准确测定储层的冷伤害程度及规律。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）取储层代表性岩心进行预处理，并测试岩心孔隙度ф、长度L及横截面积A参数；

（b）取相应储层原油，测实验温度Ti下原油粘度µi；

（c）将原油注入实验装置的中间容器一（10），排空中间容器一（10）中的空气；

（d）用氮气排空中间容器二（11）中的空气；

（e）将步骤（a）处理后的岩心放入岩心夹持器（4）；

（f）连接实验装置；

（g）通过环压泵（1）给岩心夹持器（4）加环压2MPa，调节节流阀（6），缓慢给中间容器二（11）补充压力使之达到储层压力，在此过程中控制环压始终高于中间容器二（11）的压力2MPa；

（h）将实验温度升至储层温度，升温过程中控制中间容器二（11）压力及岩心夹持器（4）环压不变；

（i）设定平流泵（8）的流量Q_i，打开平流泵（8）开始驱替，驱替过程中控制岩心夹持器（4）的环压始终高于驱替压力2MPa；

（j）驱替流体量达到3～5倍岩心孔隙体积时，将取样器（13）连接在取样口（12）上，排空中间容器二（11）中的流体，计量流体体积；

（k）关闭取样口（12），同时开始计时，记录驱替压差ΔP₀₁，

（l）继续驱替2倍孔隙体积流体，取样排空中间容器二（11）流体，计量流体体积V₀，关取样口（12），同时停止计时并记录测量时间t₀、驱替压差ΔP₀₂；

（m）根据达西公式计算岩心初始渗透率；

（o）绘制岩心渗透率与原油驱替体积的关系曲线；

所述的实验装置结构如下：包括中间容器一（10）、岩心夹持器（4）、中间容器二（11），所述的中间容器一（10）、岩心夹持器（4）、中间容器二（11）依次通过针阀连接并且均设置在恒温箱（3）内，所述的中间容器一（10）通过管道连接有平流泵（8），连接管道上设有压力表一（9）和针阀；所述的岩心夹持器（4）通过管道连接有环压泵（1），连接管道上设有压力表二（2）和针阀；所述的中间容器二（11）通过管道连接有高压气源（7），连接管道上设有压力表三（5）和节流阀（6），中间容器二（11）上还设有取样口（12），取样口（12）通过管道与针阀连接有取样器（13）。

2.根据权利要求1所述的一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法，其特征在于：每次取样前均用氮气排空取样器（13）中的空气。

3.根据权利要求1所述的一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法，其特征在于：原油体积的测定在相同的温度下进行。

4.根据权利要求1所述的一种重质组分沉积造成储层伤害的测试方法，其特征在于：所述的步骤（a）的岩心预处理包括洗油、烘干、饱和地层水。