碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法及裝置，該方法包括：讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像；根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小；根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數；根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力。本發明專利技術可以快速并準確地確定碳酸鹽巖毛細管壓力。

【技術實現步驟摘要】
碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法及裝置
本專利技術涉及油田開采
，尤其涉及碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法及裝置。
技術介紹
對于碳酸鹽巖儲層的孔洞、裂縫發育的研究中，目前對碳酸鹽巖儲層的孔、洞、縫微觀流動研究的方法和認識較少，主要采用常規的測井資料、壓汞法等手段，很難精確，快速求取巖心的毛管壓力。下面對常規測井資料、壓汞法進行說明。流動規律研究中的微觀分析技術之一：常規測井資料。用測井資料計算、統計并回歸出指數型毛細管壓力曲線。該方法認為，水沿水濕毛細管壓力上升高度相當于油水過渡區中測井解釋樣本點距離過渡區底界面高度，從而把毛細管壓力和測井解釋樣本點含水飽和度聯系起來。在只有實驗室測得的油水相對滲透率曲線而沒有毛細管壓力曲線的條件下，統計的毛細管壓力模型可供油藏數值模擬借鑒使用。該分析方法的缺陷在于：依賴測井數據，容易出現誤差。具體如下：1、常規測井資料，需要專業技術人士去判讀，對操作人員的技術水平經驗依賴性大，數據的正確會直接影響毛細管壓力的計算結果；實際工作中，因操作人員、攝像參數設置等的不同，分析結果可能存在差別；2、測井資料不易獲取。由于碳酸鹽巖連通性差、非均質性很強，做測井需要花費比較長的時間，如出現差錯，需要重新測定。二、儲層研究中的微觀分析技術之一：壓汞法。常規壓汞法以毛細管束模型為基礎，假設多孔介質由直徑大小不同的毛細管束組成。將非潤濕相的汞注入被抽空的巖樣空間中去時，一定要克服巖石孔隙系統對汞的毛細管阻力。汞作為非潤濕相，汞的注入過程中汞首先進入較大的孔隙喉道中；隨著注入壓力不斷增加，汞即不斷進入較小的孔隙。巖樣的毛細管壓力與孔徑分布、孔隙體積分布、孔喉連通關系、孔隙度、滲透率及流體飽和度等都有關。因此，利用毛管曲線可以分析不同滲透率巖心的孔喉分布及滲透率貢獻率分布特征，探討滲透率、平均喉道半徑、分選系數等孔隙結構參數。壓汞法利用毛管曲線可以分析不同滲透率巖心的孔喉分布及滲透率貢獻率分布特征，但有其不足在于：1、壓汞實驗過程中，使用的汞有毒，會對人體和環境造成危害；2、壓汞法得到的巖石的孔隙結構特征，是一個平均參數，不能得到不同大小的孔喉的定量分布特征；3、壓汞實驗時，汞的注入過程中會對原來的孔隙及其內部的粘土礦物等產生破壞，反映不出真實的巖石孔隙結構特征。注入壓力越高，這種影響越大；4、壓汞實驗時，只能記錄一些實時數據，不能實時動態的觀察驅替的過程，反映不出真實的流體的流動規律。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法，用以快速并準確地確定碳酸鹽巖毛細管壓力，該方法包括：讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像；根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小；根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數；根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力；所述根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小，包括：將巖心孔隙半徑按從小到大順序進行排列，繪制巖心孔隙半徑r和大于該孔隙半徑的孔隙數目N(R＞r)關系曲線圖，即巖心孔隙累積分布曲線；通過巖心孔隙累積分布曲線，獲得巖心中孔隙半徑R大于r的數目N(R＞r)為：其中，rmax為最大孔隙半徑，nm；rmin為最小孔隙半徑，nm；f(r)為孔隙分布密度函數；N0為孔隙總數；N(rmin)為孔隙半徑為rmin的孔隙數；n為分布指數，由孔隙分布測試數據擬合得到，n≥0；r為孔隙半徑，nm；獲得巖心中孔隙半徑大于rp的概率為：獲得巖心孔隙半徑分布函數為：獲得巖心孔隙分布表達式為：其中，rp為巖心一孔隙半徑，nm。一個實施例中，所述讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，包括：通過CT掃描對碳酸鹽巖巖心進行孔隙分布測定，獲得CT掃描碳酸鹽巖巖心圖片；對CT掃描碳酸鹽巖巖心圖片進行二值化處理，獲得碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像。一個實施例中，所述根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，包括：按如下公式計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數f(r)：一個實施例中，所述根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力，包括：確定毛細管壓力大小與界面張力、巖石潤濕性及孔隙半徑有關：其中，Pc為毛細管壓力，MPa；σ為界面張力，N/m；θ為潤濕角，°；確定孔隙半徑大于r的累積孔隙分數S：其中，Sr為壓汞曲線潤濕相飽和度最小值；計算不同累積孔隙分數S下毛細管壓力值Pc，繪制Pc與S曲線，即碳酸鹽巖巖心毛細管壓力曲線。本專利技術實施例還提供一種碳酸鹽巖毛細管壓力確定裝置，用以快速并準確地確定碳酸鹽巖毛細管壓力，該裝置包括：圖像讀取模塊，用于讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像；孔喉分析模塊，用于根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小；密度函數計算模塊，用于根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數；毛管壓力確定模塊，用于根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力；所述孔喉分析模塊具體用于：將巖心孔隙半徑按從小到大順序進行排列，繪制巖心孔隙半徑r和大于該孔隙半徑的孔隙數目N(R＞r)關系曲線圖，即巖心孔隙累積分布曲線；通過巖心孔隙累積分布曲線，獲得巖心中孔隙半徑R大于r的數目N(R＞r)為：其中，rmax為最大孔隙半徑，nm；rmin為最小孔隙半徑，nm；f(r)為孔隙分布密度函數；N0為孔隙總數；N(rmin)為孔隙半徑為rmin的孔隙數；n為分布指數，由孔隙分布測試數據擬合得到，n≥0；r為孔隙半徑，nm；獲得巖心中孔隙半徑大于rp的概率為：獲得巖心孔隙半徑分布函數為：獲得巖心孔隙分布表達式為：其中，rp為巖心一孔隙半徑，nm。一個實施例中，所述圖像讀取模塊具體用于：獲得CT掃描碳酸鹽巖巖心圖片；對CT掃描碳酸鹽巖巖心圖片進行二值化處理，獲得碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像。一個實施例中，所述密度函數計算模塊具體用于：按如下公式計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數f(r)：一個實施例中，所述毛管壓力確定模塊具體用于：確定毛細管壓力大小與界面張力、巖石潤濕性及孔隙半徑有關：其中，Pc為毛細管壓力，MPa；σ為界面張力，N/m；θ為潤濕角，°；確定孔隙半徑大于r的累積孔隙分數S：其中，Sr為壓汞曲線潤濕相飽和度最小值；計算不同累積孔隙分數S下毛細管壓力值Pc，繪制Pc與S曲線，即碳酸鹽巖巖心毛細管壓力曲線。本專利技術實施例中，讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像；根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小；根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數；根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力；無需人工參與，無需做測井，也無需采用水或者汞等的注入過程，因此能夠快速并準確地確定碳酸鹽巖毛細管壓力，不會對人體和環境造成危害。進一步的，確定碳酸鹽巖毛細管壓力所依據的是可以是碳酸鹽巖的CT掃描圖片，因此可以在巖心無損的情況下，可以準確確定碳酸鹽巖的毛細管壓力，并實時動態反映真實流體的流動規律。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法，其特征在于，包括：讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像；根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小；根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數；根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力。

【技術特征摘要】
1.一種碳酸鹽巖毛細管壓力確定方法，其特征在于，包括：讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像；根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小；根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數；根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力；所述根據碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，分析碳酸鹽巖巖心孔喉結構，確定孔徑大小，包括：將巖心孔隙半徑按從小到大順序進行排列，繪制巖心孔隙半徑r和大于該孔隙半徑的孔隙數目N(R＞r)關系曲線圖，即巖心孔隙累積分布曲線；通過巖心孔隙累積分布曲線，獲得巖心中孔隙半徑R大于r的數目N(R＞r)為：其中，rmax為最大孔隙半徑，nm；rmin為最小孔隙半徑，nm；f(r)為孔隙分布密度函數；N0為孔隙總數；N(rmin)為孔隙半徑為rmin的孔隙數；n為分布指數，由孔隙分布測試數據擬合得到，n≥0；r為孔隙半徑，nm；獲得巖心中孔隙半徑大于rp的概率為：獲得巖心孔隙半徑分布函數為：獲得巖心孔隙分布表達式為：其中，rp為巖心一孔隙半徑，nm。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述讀取碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像，包括：通過CT掃描對碳酸鹽巖巖心進行孔隙分布測定，獲得CT掃描碳酸鹽巖巖心圖片；對CT掃描碳酸鹽巖巖心圖片進行二值化處理，獲得碳酸鹽巖多孔介質二值化圖像。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據碳酸鹽巖巖心孔喉結構和孔徑大小，計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，包括：按如下公式計算碳酸鹽巖孔隙密度分布函數f(r)：4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據碳酸鹽巖孔隙密度分布函數，確定碳酸鹽巖毛細管壓力，包括：確定毛細管壓力大小與界面張力、巖石潤濕性及孔隙半徑有關：其中，Pc為毛細管壓力，MPa；σ為界面張力，N/m；θ為潤濕角，°；確定孔隙半徑大于r的累積孔隙分數S：其中，Sr為壓汞曲線潤濕相飽和度最小值；計算不同累積孔隙分數S下毛細管壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘文慶，董平川，于紅楓，張正紅，董睿濤，吳子森，李世銀，雷剛，楊書，鐘小葵，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，
類型：發明
國別省市：北京;11