特低渗透油田相对渗透率曲线测试新方法

齐占奎

摘要：课题研究基于特低渗透油田相对渗透率曲线测试的现有方法以及油田渗透曲线测试的实际需求，提出了利用磁场核磁共振设备建立低渗透的物理模拟实验，进行相对渗透率曲线测试的新方法。并对深入分析研究了不同渗透条件下t2的几何平均值对驱油效率的影响关系，弥补了传统渗透率曲线测试方法对束缚水饱和度和参与油饱和度无法精准计算的弊端。

关键词：特低渗透油田；驱油效率；渗透率曲线测试

在渗透率曲线测试方法的研究中，我国油田把研究重点多放在高渗透储层岩样的测试研究中，并取得了多项研究成果。但特低渗透油藏的相对渗透测试曲线确处于学术研究冷门区域。同时多数研究处于理论分析以及定性描述方面，对测试技术本身的研究创新成果极少。现在有的特低渗透油田相对渗透率曲线测试方法存在明显的弊端，对渗透率的端点值测试不够精准，对不同渗透率测试结果对最终曲线影响结果的测试也存在缺失。导致上述问题出现除去技术本身问题外，与低渗透岩石样本渗透率以及孔隙都比较低，最终完成渗透过程的有效样本极少，测试时间长，同时由于渗透率较慢，测试流体需要在空气中存留较长时间，挥发现象严重，最终导致测试结果的误差范围增大，驱油效率计算失衡，丧失曲线测试的意义。而利用地磁场核磁共振设备进行的物理渗透模拟实验可以从根本上上解决渗透率测试误差的问题。

一、测试原理及实验

（一）基本原理

该测试方法仍以模拟实验作为测试基础，选择目标测试区域的岩石样本作是样本。新方法选择去氢模拟油和地层水作为实验用渗透测试介质。首先，使用核磁共振设备测试岩石样本的介质渗透情况，并分别记录饱和水、束缚水、残余油状态下岩石样本T2的驰豫时间谱。最后综合分析对比三类时间谱确定相对渗透曲线的两个端点值，完成曲线测试工作。该方法使用去氢汽油作为作为实验介质，能有效降低模拟油对测试结果的影响，核磁设备的模拟信号来源全部为水。同时受实验方法和测试原理决定，利用核磁共振设备可直接对岩石样本内部的流体渗透情况进行分析测试。有效降低前文所述传统方法的各项因流体介质长期处于岩石样本表面产生的误差。在完成岩石样本渗透率的基础上，分析渗吸效率以及驱替效率，从而综合评定油藏的驱油效率。

根据核磁共振原理。T2的驰豫时间与岩石样本孔隙的大小有相关的联系。驰豫时间谱可直接反映一个孔喉半径所占的比例。

（二）实验步骤

1.获取目标测试油层的岩石样本，并适度清理表面杂物。随后将岩石样本放入实验设备中，提高实验流程的温度，提高水驱效果，让岩石充分饱和地层盐水后，对其压力和流速进行测试和记录。

2.取出已经饱和地层盐水的实验岩石样本。用核磁共振设备测试t2谱。

3.利用去氢汽油代替岩石样本的岩心部分，建立束缚水，并记录最终的水的体积和流速。

4利用核磁共振技术，测试岩石样本在束缚水状态下的t2谱

5，将岩石放回实验流程，再次加热驱油，记录出油量、出油时间、出水量，建立残余油饱和度

6.最后，处理实验数据，完成渗透曲线绘制工作。

二、特低渗透油田相对渗透率曲线测试案例分析

（一）岩石样本基础数据和相对渗透率测试结果

选取某特低渗透油田的六块岩石样本，岩石样本基础数据如下

表2是6块特低渗透岩样相对渗透率数据分析结果。在表2中的束缚水饱和度和残余油饱和度分别是用低磁场核磁共振仪和常规相对渗透率实验测得的数据。表2中渗吸效率、驱替效率和总驱油效率3个参数是用核磁共振校正过的相对渗透率数据计算得到。图1以实验-2和实验-1两块岩样为例，说明了不同渗透率岩样不同状态下的T2弛豫时间分布谱。

（二）相对渗透率测试结果

模拟油主要分布在较大的孔喉半径范围内，经过水驱以后，也主要动用的是大孔喉半径范围内的流体，小孔喉半径部分流体得到动用主是通过渗吸作用。根据测得的3条曲线，可计算出岩样的束缚水饱和度和残余油饱和度，进而可计算出可动流体百分数、渗吸效率、驱替效率和总驱油效率，见表2。

从表2可以看出，用低磁场核磁共振仪和常规相对渗透率实验测得的束缚水饱和度和残余油饱和度是不同的。由于低磁场核磁共振仪直接测试的是岩样内

部的流体饱和度，因此实验误差很小。用常规相对渗透率物模实验测得的数据误差较大。用常规相对渗透率曲线测试的残余油饱和度誤差为2.9%～7.9%；用常规相对渗透率曲线测试的束缚水饱和度误差在2.8%～30.6%，这样计算出来的驱油效率误差也较大。

T2几何均值与渗透率的相关性较差，但T2几何均值与可动流体百分数呈半对数关系。T2几何均值越大，可动流体百分数越大；T2几何均值越小，可动流体百分数越小。渗透率与渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率没有很好的相关关系，而T2。几何均值与渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率有很好的相关关系（图3）。驱替效率和总的驱油效率随T2几何均值变大而变大，渗吸效率随T2几何均值变小而变小。

三、结论

（1）结合低磁场核磁共振仪和低渗透物理模拟实验，建立了特低渗透油田相对渗透率曲线测试新方法。与常规相对渗透率曲线测试方法相比，该方法比较准确地测试了束缚水饱和度和残余油饱和度。

（2）对于不同渗透率的相对渗透率曲线，渗透率与T2几何均值、渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率没有很好的相关关系，而T2几何均值与可动流体百分数、渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率有很好的相关关系。T2几何均值越大，可动流体百分数、驱替效率和总的驱油效率越高，渗吸效率越低；T2几何均值越低，可动流体百分数、驱替效率和总的驱油效率越低，渗吸效率越高。

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