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专利名称：基于ct扫描的三相相对渗透率测试方法
技术领域：
本发明涉及一种岩心油藏物理模拟试验装置，具体涉及一种基于CT扫描的三相相对渗透率测试方法。
背景技术：
石油开采领域近来的革新使三相相对渗透率的研究引起了人们的关注，在诸如注二氧化碳、火烧油层、蒸汽驱、注胶束和注氮气等开采条件下，油藏动态的详细工程计算需要三相相对渗透率数据。目前三相相对渗透的计算多采用数学模型法，即根据两相相对渗透率的数据，由Stone概率模型I或II计算三相相对渗透率。此方法快速简单，但只能计算一种饱和历程 的数据，而且限制因素多，和实际结果的吻合程度并不是很好。采用实验室物理模拟的方法测试三相相对渗透率，能真实模拟油藏条件下的开采过程，数据结果更加准确可靠。利用实验室物理模拟法测试三相相对渗透率曲线，关键的技术是三相饱和度的精确计量。目前常用的方法包括体积法，微波称重法等，但由于种种因素的限制，测试过程复杂繁琐，测试结果并不十分准确，这些都直接影响到三相相对渗透率曲线的测试结果。CT扫描技术在油层物理方面已经得到了广泛的研究，包括岩心描述、岩心的非均质性测定、岩心样品处理程序确定、裂缝定量分析、在线饱和度的测量、流动实验研究等方面。对于三相流体饱和度的测试，可采用基于CT的双能扫描技术精确计量。即在El能量下CT扫描岩心可得到CTmdry= (I-Φ) CTmgrain+Φ CTe1s(I)CTElwaterwet- (I - Φ) CTElgrain+ Φ CTe1w(2)CTei = (1-Φ)σΓΕ 8_+Φ (SgCTElg+SwCTElw+S0CTEl0) (3)其中，CTmdry-El能量下干岩心的CT值；CTmgrain — El能量下岩石骨架的CT值；CTElwaterwet - El能量下完全饱和水的岩石CT值；CTei - El能量下某时刻岩心的CT值；CTElg - El能量下气体的CT值；CTe1w - El能量下水的CT值；CTe1o - El能量下油的CT值；Φ —岩石的孔隙度；Sg—气体的饱和度；Sw—水的饱和度；S。一油的饱和度。 在E2能量下CT扫描岩心可得到CTE2dry= (I - Φ) CTE2grain+ Φ CTE2g(4 )
CTE2waterwet- (I-Φ) CTE2grain+Φ CTe2w(5)CTe2= (l_O)CTE2grain+cHSgCTE2g+SwCTE2w+S0CTE2。) (6)其中，CTE2dry-E2能量下干岩心的CT值；CTE2grain — E2能量下岩石骨架的CT值；CTE2waterwet — E2能量下完全饱和水的岩石CT值；CTe2 - E2能量下某时刻岩心的CT值；CTE2g - E2能量下气体的CT值；CTe2w - E2能量下水的CT值；CTe2o - E2能量下油的CT值；另外，Sg+Sw+S0=l(7)根据公式(I) (7)，可计算得到三相流体饱和度的计算公式为
\{CTEldl7-CTEl)(CTElg-CTE^)\
ΤΤ — ΓΤ、lg mo)
_\ EldryElwaterwet)_
\(CTE2d,y-CTE2)(CTE2g-CTE2j] W PT、n ---- 0
L\^ ^E2dn^ ~ 1 ElM'atei^et)」III
6w=(CTmg-CTmw) (CTElg-CTElo) 0
(CTE2g-CTe2J (CTE2g-CTE2o) 0III
(Γτ rr、-CTriw)]
^^ 1EJw)Jct — ΡΨ\
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…、\(CTE2drv-CTE2)(CTE2g-CTe2w)] ^ (CTE2g — CTe2w) -—------ 0
_ν^^￡2 ^η· ^1Elwaterwet/」III
So=(CTmg-CTmw) (CTmg-CTmo) 0
(CTE2g-CrE2w) (CTe1s-CTe1o) 0 III
权利要求
1.一种基于CT扫描的三相相对渗透率测试方法,其特征在于,应用于基于CT扫描的三相相对渗透率测试系统，所述系统包括CT扫描仪,岩心夹持器，围压系统，注入系统和回压控制系统；所述注入系统包括分别与岩心夹持器入口端连接的注油系统、注水系统和注气系统； 所述方法包括 在岩心夹持器(6)入口处设置入口压力表(7)，其出口处设置出口压力表(4)； 用岩心夹持器(6)的围压接口连接所述围压系统； 用岩心夹持器(6)的出口端连接回压控制系统。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述岩心夹持器为PEEK材料岩心夹持器，最高耐压30MPa，最高耐温150° C。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述注油系统包括油泵(8)和储油容器(9)。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述注水系统包括水泵(16)和储水容器(17)。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述注气系统包括储水装置(15)、注气用泵(14)和中间储气容器(13)。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述岩心夹持器(6)入口端通过三位四通阀分别连通注油系统、注水系统和注气系统。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述围压系统包括围压液容器(11)和围压泵(12)。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述回压控制系统包括回压泵(3)和回压阀(2)，回压阀(2)分别连接回压泵(3)、岩心夹持器(6)出口端和出口液收集容器(10)。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括 1)岩心装入岩心夹持器中，加围压； 2)在两种扫描电压下分别对干岩心样品进行扫描，记录扫描位置和扫描条件，获得两种能量下干岩心的CT值； 3)岩心100%抽空，饱和盐水后，在与步骤2)相同的两种扫描电压、扫描条件和扫描位置下，对岩心进行扫描，获得两种能量下完全饱和盐水的岩心CT值； 4)在驱替实验过程中，在与步骤2)相同的两种扫描电压、扫描条件和扫描位置下，对岩心进行扫描，获得所述时刻两种能量下岩心的CT值； 5)在与步骤2)相同的两种扫描电压下对空气、实验用盐水、实验用油及实验用气进行扫描，获得两种能量下所述介质的CT值； 6)计算三相流体饱和度。
全文摘要
本发明提供一种基于CT扫描的三相相对渗透率测试方法，应用于基于CT扫描的三相相对渗透率测试系统，所述系统包括CT扫描仪，岩心夹持器，围压系统，注入系统和回压控制系统；所述注入系统包括分别与岩心夹持器入口端连接的注油系统、注水系统和注气系统；所述方法包括在岩心夹持器(6)入口处设置入口压力表(7)，其出口处设置出口压力表(4)；用岩心夹持器(6)的围压接口连接所述围压系统；用岩心夹持器(6)的出口端连接回压控制系统。该测试系统及方法对三相驱替全过程进行CT扫描，全过程采集进、出口压力，获得全程流体饱和度数据，结果直观、准确，结构简单，便于操作。
文档编号G01N15/08GK102809529SQ20121027631
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者吕伟峰, 张祖波, 刘庆杰, 吴康云, 严守国, 罗蔓莉 申请人:中国石油天然气股份有限公司