一种基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法

专利2025-02-25  39


本发明涉及油藏渗吸过程研究,尤其是涉及一种基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法。


背景技术:

1、低渗油藏在我国石油开发中占据重要地位,储量占据总原油储量的一半以上,其储层非均质性强、孔隙结构复杂,低渗油藏有效开发的理论及技术亟待提高。目前,渗吸作用被许多学者视为一种能够有效提高低渗油藏开发程度的关键方式。渗吸是指水在没有加压的情况下自动吸入岩心并驱出原油的过程,影响渗吸作用的因素主要有储层物性、油水界面张力和润湿性等。渗吸室内物理实验方法主要有体积法、质量法,分别通过渗吸出的体积、岩心的质量定性表征实验结果,研究各参数对渗吸过程的影响规律。2000年,汪伟英等基于不同岩石类型岩心的自发渗吸实验,研究了孔隙结构、束缚水饱和度和原油组分等对渗吸作用的影响规律。2011年,李爱芬等基于表面活性剂和地层水的自发渗吸实验,研究了温度、粘度、润湿性和界面张力等因素对渗吸作用的影响规律。2019年,王敬等通过实验室岩心的自发渗吸实验,研究了致密油藏自发渗吸的影响因素,验证了润湿反转剂对渗吸作用的影响。

2、总体来说,前人在低渗油藏渗吸方面的研究成果主要是基于室内实验,其研究受实验岩心平行样不足的局限,不能真实全面地反映低渗油藏渗吸作用的影响因素。


技术实现思路

1、有鉴于此,有必要提供一种基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,用以解决低渗油藏渗吸室内实验受实验岩心平行样不足的局限,不能真实全面地反映低渗油藏渗吸作用的影响因素的技术问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供了一种基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,包括:

3、获取研究区的低渗储层样品的三维灰度图像,基于低渗储层样品的三维灰度图像,获取低渗储层样品的三维数字岩心模型;

4、根据低渗储层样品的三维数字岩心模型,得到低渗储层样品的孔隙网络模型;

5、根据低渗储层样品的孔隙网络模型,获取低渗储层样品在驱替和吸入过程中的毛细管压力曲线;

6、改变孔隙网络模型的参数,获取修改后的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同参数对应的毛细管压力曲线,得到不同参数对油藏渗吸过程的影响。

7、在一些实施例中,采用ct扫描方法分别获取研究区的低渗储层样品的三维灰度图像。

8、在一些实施例中,获取低渗储层样品的三维数字岩心模型,具体包括:

9、对低渗储层样品的三维灰度图像进行二值分割,得到低渗储层样品的三维灰度图像在每一像素点的赋值;

10、根据低渗储层样品在每一像素点的赋值,得到低渗储层样品对应的三维数字岩心模型。

11、在一些实施例中,根据低渗储层样品在每一像素点的赋值,得到低渗储层样品对应的三维数字岩心模型,具体为:

12、通过最大类间距算法进行二值分割获取相应的三维数字岩心模型。

13、在一些实施例中,根据低渗储层样品的三维数字岩心模型,得到低渗储层样品的孔隙网络模型,具体为:

14、根据低渗储层样品的三维数字岩心模型,通过最大球法得到合采后的孔隙网络模型。

15、在一些实施例中,获取低渗储层样品在驱替和吸入过程中的毛细管压力曲线的具体方法包括:

16、设置孔隙网络模型,使其孔隙内充满水;

17、设置孔隙网络模型的一端连接油藏,对孔隙网络模型进行油驱模拟,直至孔隙网络模型的含水饱和度达到束缚水饱和度,通过局部毛细管力平衡,每一步驱替一个孔隙和喉道,每驱替一次孔隙和喉道,计算实时的毛细管压力及实时的含水饱和度,进而得到低渗储层样品在驱替过程中的毛细管压力曲线;

18、设置孔隙网络模型的四周充满水,模拟储层的自发渗吸过程,在此过程中,通过局部毛细管力平衡,每一步驱替一个孔隙和喉道,每驱替一次孔隙和喉道,计算实时的毛细管压力及实时的含水饱和度,进而得到低渗储层样品在吸入过程中的毛细管压力曲线。

19、在一些实施例中,计算实时的毛细管压力的方法如下:

20、通过young-laplace方程计算油进入充满水的单元时所需要克服的毛细管压力,公式为:

21、

22、式中,pcow为油进入充满水的单元时所需要克服的毛细管压力,σow为油水界面张力,需要人为设定,可以根据实际岩心测试得到,也可以参考本地区的相关研究资料获取,mn/m;r1和r2为油水界面曲面的两个主半径,m。

23、在一些实施例中,计算实时的含水饱和度的方法如下:

24、孔隙网络模型是用规则的几何形状来表征孔隙空间,所以具体到每一个孔隙孔喉中的油水分布可以定量地通过软件模拟得到,在驱替的各个时刻,分别计算出孔隙网络模型的每一孔隙孔喉中的油水量后,整个模型的含水饱和度sw就可以根据以下公式计算:

25、

26、式中,n为孔隙和孔喉的总数,i为大于0的自然数;vi为第i个孔隙或孔喉的体积,cm3;viw为第i个孔隙或孔喉中含水的体积,cm3。

27、在一些实施例中,改变孔隙网络模型的参数,获取修改后的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同参数对应的毛细管压力曲线,得到不同参数对油藏渗吸过程的影响,具体包括:

28、消除三维数字岩心在某一消除体素下的孔隙空间,进而获取不同孔渗物性的三维数字岩心,根据得到的不同孔渗物性的三维数字岩心,得到不同孔渗物性的孔隙网络模型,根据不同孔渗物性的孔隙网络模型,得到不同孔渗物性下的毛细管压力曲线,对比各个毛细管压力曲线,得到孔渗物性对油藏渗吸过程的影响;

29、改变孔隙网络模型的润湿性,获取不同润湿性的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同润湿性的孔隙网络模型对应的毛细管压力曲线,得到润湿性对油藏渗吸过程的影响;

30、改变孔隙网络模型的初始含水饱和度,获取不同初始含水饱和度的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同初始含水饱和度的孔隙网络模型对应的毛细管压力曲线,得到初始含水饱和度对油藏渗吸过程的影响;

31、改变孔隙网络模型的油水界面张力,获取不同油水界面张力的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同油水界面张力的孔隙网络模型对应的毛细管压力曲线,得到油水界面张力对油藏渗吸过程的影响。

32、在一些实施例中,通过腐蚀操作消除三维数字岩心在某一消除体素下的孔隙空间。

33、与现有技术相比,本发明提出的技术方案的有益效果是:基于微米ct获取低渗样品三维灰度图像,在此基础上构建相应的低渗样品孔隙网络模型,基于低渗岩心的孔隙网络模型模拟成藏过程和开采过程,通过改变孔渗物性、润湿性、初始含水饱和度和油水界面张力等参数,计算不同因素下的渗吸段毛管力曲线和渗吸采收率,进而对比分析不同参数对渗吸作用的影响规律,相较于传统的渗吸室内物理实验方法,本发明提供的技术方案不受实验岩心平行样不足的局限性,可以真实全面地反映低渗油藏渗吸作用的影响因素。



技术特征:

1.一种基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,采用ct扫描方法分别获取研究区的低渗储层样品的三维灰度图像。

3.根据权利要求1所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,获取低渗储层样品的三维数字岩心模型,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,根据低渗储层样品在每一像素点的赋值,得到低渗储层样品对应的三维数字岩心模型,具体为:

5.根据权利要求1所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,根据低渗储层样品的三维数字岩心模型,得到低渗储层样品的孔隙网络模型,具体为:

6.根据权利要求1所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,获取低渗储层样品在驱替和吸入过程中的毛细管压力曲线的具体方法包括:

7.根据权利要求6所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,计算实时的毛细管压力的方法如下:

8.根据权利要求6所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,计算实时的含水饱和度的方法如下:

9.根据权利要求1所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,改变孔隙网络模型的参数,获取修改后的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同参数对应的毛细管压力曲线,得到不同参数对油藏渗吸过程的影响,具体包括:

10.根据权利要求9所述的基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,其特征在于,通过腐蚀操作消除三维数字岩心在某一消除体素下的孔隙空间。


技术总结
本发明公开了一种基于孔隙网络模型的油藏渗吸过程影响因素研究方法,包括获取研究区的低渗储层样品的三维灰度图像,基于低渗储层样品的三维灰度图像,获取低渗储层样品的三维数字岩心模型;根据低渗储层样品的三维数字岩心模型,得到低渗储层样品的孔隙网络模型;根据低渗储层样品的孔隙网络模型,获取低渗储层样品在驱替和吸入过程中的毛细管压力曲线;改变孔隙网络模型的参数,获取修改后的孔隙网络模型的毛细管压力曲线,对比得到不同参数对应的毛细管压力曲线,得到不同参数对油藏渗吸过程的影响。本发明提出的技术方案的有益效果是:不受实验岩心平行样不足的局限性,可以真实全面地反映低渗油藏渗吸作用的影响因素。

技术研发人员:韩登林,王晨晨,胡蓉蓉,杜皓,张娟,苏苗苗,闫康,王园林
受保护的技术使用者:长江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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