用壓汞資料計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度下限和原始含油飽和度

1、用壓汞資料計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度下限和原始含油飽和度摘要:以M油田4口井同一層組的26塊巖心的壓汞與物性分析資料為基礎(chǔ)，總結(jié)了利用壓汞曲線應(yīng)用J函數(shù)、purcelI思想計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度下限和等效高度法計(jì)算原始含油飽和度的過(guò)程，通過(guò)與阿爾奇公式計(jì)算得到的原始含油飽和度對(duì)比，該方法應(yīng)用效果良好，取得了較為滿意的解釋結(jié)果。關(guān)鍵詞:壓汞J函數(shù)孔隙度下限含油飽和度經(jīng)典油氣成藏學(xué)說(shuō)認(rèn)為，儲(chǔ)層油氣驅(qū)動(dòng)力與巖石毛管壓力的相對(duì)平衡,就決定了儲(chǔ)層油水分布現(xiàn)狀，驅(qū)動(dòng)力和毛管壓力達(dá)到平衡的過(guò)程就是油氣在上浮力的作用下，不斷克服地層毛管壓力，驅(qū)替原始孔隙中的水而占據(jù)孔隙的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室中，壓汞法就是類似于油氣藏形成過(guò)程中的油驅(qū)水的

2、過(guò)程。用壓汞法測(cè)得毛管壓力曲線，可以用來(lái)研究巖石樣品的孔喉分布以及孔滲情況，確定儲(chǔ)層類型及地層原始含油飽和度。特別是在油基泥漿取心等第一手資料較少的情況下，利用毛管壓力資料求原始含油飽和度尤其重要。1J函數(shù)和平均毛管壓力曲線通常單塊巖心毛管壓力曲線只能表征地層某一深度點(diǎn)的孔喉結(jié)構(gòu)特征，但如何表征整個(gè)油藏的特征呢，可以用多塊巖心毛管壓力曲線用J函數(shù)的方法，它可以消除油藏中孔隙度、滲透率等的非均質(zhì)性對(duì)毛管壓力造成的影響1,具體對(duì)M油田4口井共26塊巖心壓汞資料的處理過(guò)程如下：（1）分別求每塊樣品的J函數(shù)曲線。利用J函數(shù)公式：式中:為“J函數(shù)，無(wú)因次量；為汞飽和度;為表面張力，;Pc為測(cè)量毛管壓力,

3、MPa;為孔隙度，小數(shù);K為滲透率，;為潤(rùn)濕接觸角（對(duì)水濕油層=0）；參數(shù)：（根據(jù)原始資料計(jì)算得到）;r為某壓力點(diǎn)對(duì)應(yīng)的孔喉半徑（）。根據(jù)式：（1）就可以求得每塊樣品的J函數(shù)曲線。（2）對(duì)所有樣品的J函數(shù)曲線做疊加處理。做巖心J函數(shù)值與汞飽和度的交會(huì)圖，并對(duì)J函數(shù)曲線做進(jìn)一步處理將排驅(qū)壓力以外對(duì)應(yīng)的汞飽和度小于20%的數(shù)據(jù)點(diǎn)舍棄，能獲得一條擬合效果較好的J函數(shù)曲線計(jì)算公式。經(jīng)過(guò)J函數(shù)處理之后，使得原來(lái)比較分散的毛管壓力曲線基本上能匯集到一起，這就說(shuō)明了所研究區(qū)塊儲(chǔ)層的滲流特性受孔滲的影響是有規(guī)律可循的。擬合得到J函數(shù)表達(dá)式：平均毛管壓力曲線。所求J函數(shù)只是個(gè)過(guò)渡參數(shù)，最終要獲取的是可以代表26

4、塊巖心特性的平均毛管壓力曲線，具體求取過(guò)程如下其中，分別為巖樣的滲透率與孔隙度的平均值，可以通過(guò)巖心物性分析資料求得：這樣就可以求得表征該油藏的平均毛管壓力曲線。2確定儲(chǔ)層孔隙度下限借助purcell的思想確定儲(chǔ)層孔隙度下限的基本思路是：利用毛管壓力曲線,計(jì)算不同孔隙半徑的滲流能力對(duì)總滲透率的相對(duì)貢獻(xiàn)值，然后按孔隙半徑從大到小的順序累積計(jì)算這個(gè)空隙半徑區(qū)間的相對(duì)滲透率貢獻(xiàn)值，當(dāng)累積貢獻(xiàn)值達(dá)到99.99%時(shí)，其所對(duì)應(yīng)的孔隙半徑(Rmin)即可認(rèn)定為巖心孔隙半徑下限值，這個(gè)下限值就寓意著汞能夠在巖石中流動(dòng)的最低孔隙半徑。利用平均毛管壓力曲線公式可以模擬一組Pc-SHg數(shù)據(jù),用來(lái)計(jì)算有效孔隙半徑下限

5、，計(jì)算過(guò)程如下。(1)不同孔隙半徑區(qū)間的滲透能力累計(jì)值2:式中：為平均毛管壓力曲線上某點(diǎn)的壓力(Mpa);為進(jìn)汞量();為不同孔隙半徑區(qū)間的累計(jì)滲透能力。統(tǒng)計(jì)得到J1S22組26塊巖心孔喉半徑小于和等于0.702卩擊勺孔隙占總孔隙的百比為55.8%。巖心的平均孔隙度為13.0%,則可計(jì)算得到本區(qū)儲(chǔ)層孔隙度下限為55.8%乂13.0%=7.3%。上述計(jì)算值為利用毛管壓力資料從理論上計(jì)算的孔隙度下限，與用巖心分析資料確定的儲(chǔ)層孔隙度下限(7.7%)作比較，可發(fā)現(xiàn)兩種方法得到的結(jié)果較為相差較小，可作為用其他方法確定下限的參考。3含有高度法計(jì)算儲(chǔ)層原始含油飽和度利用油藏某點(diǎn)的含油高度與毛管壓力資料計(jì)算

6、儲(chǔ)層原始含油飽和度的基本思想是：理論上,油藏某點(diǎn)的毛管壓力與這點(diǎn)的含油高度之間有個(gè)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從實(shí)驗(yàn)室壓汞實(shí)驗(yàn)測(cè)得的毛管壓力曲線及相關(guān)資料驗(yàn)證了這個(gè)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的存在。因此，如果知道了油藏中某點(diǎn)的含油高度，就可以確定這點(diǎn)的原始含油飽和度3。(1)實(shí)驗(yàn)室與地層條件下用于計(jì)算毛管壓力的接觸角和表面張力等參數(shù)是不同的4,先將實(shí)驗(yàn)室壓力換算為地層壓力，并建立地層壓力與含油高度之間的關(guān)系式：式中：Po,P分別為油、水的密度(g/cm3);ho為含油高度，油藏某點(diǎn)與油水界面之間的高度。建立含油高度與含油飽和度之間的關(guān)系，由以上計(jì)算得出：聯(lián)立(6)、兩式得到含油高度與原始含油飽和度(SHg換為So)之間的關(guān)

7、系：有此可知，只要知道了油藏的自由水界面，確定某點(diǎn)的含油高度，就可以計(jì)算這一點(diǎn)的原始含氣飽和度；用該方法求得的原始含油飽和度與阿爾奇公式計(jì)算所得的原始含油飽和度進(jìn)行對(duì)比，符合度較高，誤差較小。4結(jié)論(1)平均J函數(shù)充分考慮了地層的非均質(zhì)性，綜合多塊巖心的壓汞資料，得到的平均毛管壓力曲線，能夠表征整個(gè)儲(chǔ)層的物性特征。采用Purcell法與含油高度等方法，能夠較為可靠地確定儲(chǔ)層的孔隙度下限值，并得到較理想的原始含油飽和度計(jì)算模型。(2)用含油高度法計(jì)算儲(chǔ)層原始含油飽和度，雖然以毛管壓力理論為依據(jù)，但未考慮到實(shí)際地層條件的復(fù)雜性，單靠含油高度計(jì)算出的原始含油飽和度顯得過(guò)于理想化，但作為一種有正確理論支撐的方法，其計(jì)算結(jié)果仍然是可以作為參考的。參考文獻(xiàn)羅蟄潭，王允誠(chéng).油氣儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu)M.北京:科學(xué)出版社，1986:17-59.PurcellWR.Capillarypressures-theirmeasurementusingmercuryandthecalcula