GEOFLUIDS Geofluids 1468 - 8123 1468 - 8115 Hindawi 10.1155 / 2020/8842276 8842276 研究文章 一种新的模式来计算油水相对渗透率的泥质砂岩 https://orcid.org/0000 - 0002 - 1189 - 7648 扁 汇源果汁 1 2 李 科文 3 4 侯 Binchi 5 罗 Xiaorong 6 王 Wen-Dong 1 地质与环境学院 西安科技大学 西安 陕西710054年 中国 xust.edu.cn 2 煤炭资源开采和综合利用的重点实验室 高钙 西安 陕西710021年 中国 3 学校的能源资源 中国地质大学 北京 中国 cugb.edu.cn 4 斯坦福大学 美国 stanford.edu 5 研究所陕西延长石油(集团)有限公司 有限公司 中国 6 吐哈分公司、中国石油天然气集团公司的日志记录 吐哈 新疆839009年 中国 2020年 24 9 2020年 2020年 29日 5 2020年 5 8 2020年 7 9 2020年 24 9 2020年 2020年 版权©2020汇源扁et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

油水相对渗透率曲线是油田发展的基础。近年来,计算油水相对渗透率砂岩储层的电阻率测井资料已经收到了研究人员的重视。本文首先分析了现有的数学模型相对渗透率之间的关系和电阻率,发现他们中的大多数是根据阿尔奇公式,它假定纯砂岩储层。然而,在视图的砂岩储层通常与页岩混合内容,本研究,基于双水电导率模型,泊肃叶方程、达西定律,和毛细管束模型,推导出数学模型(DW相对渗透率模型)对泥质砂岩储层与电阻率计算油水相对渗透率。测试和验证DW相对渗透率模型,我们设计和组装多功能核心位移装置。核心油水相对渗透率和电阻率的实验是为了证明DW的有效性在泥质砂岩油藏相对渗透率模型。结果表明,修改后的李模型可以表达之间的转换关系较低的电阻率和相对渗透率砂岩储层粘土含量。与李修改模型和Pairoys模型相比,DW相对渗透率模型更有助于收集更好的结果的相对渗透率页岩的沙子。这些发现将发挥重要的作用在储层油水相对渗透率的计算基于电阻率测井数据,将提供重要的数据和理论支持页岩的砂岩储层油田开发特点。

 陕西教育部门的科研计划项目 18 jk0517 陕西省自然科学基础研究计划 2020金桥- 747 中国国家科技重大项目 2017 zx05030 - 002 1。介绍

紧水库的评价一直是石油地质学研究的一个重要组成部分,虽然油水相对渗透率,这是至关重要的评估流体在多孔介质中,用于油藏工程的各个方面( 1, 2]。传统上,在实验室获得相对渗透率。然而,在许多情况下,尤其是在低渗透油藏中,或者当相变或质量传递发生改变的压力,油水相对渗透率实验困难,同时耗费大量金钱和时间( 3, 4]。此外,很难维持水库的样品一样;此外,相对渗透率实时获得几乎是不可能的。尽管所有这些困难,实验作为主要方法对油田计算相对渗透率曲线。

常规电阻率测井资料,石油和天然气的基本信息标准的日志,在大量和可用。近年来,越来越多的学者表示,有一个相对渗透率与电阻率之间的关系( 5- - - - - - 9]。Cai et al。 10]提供了一个审查的电导率模型使用分形渗流和有效介质理论。在另一篇文章中,Cai et al。 11)提出了一种组合模型包括孔喉比、曲折,和连通性,准确估计复杂的孔隙结构对交通行为的影响与电气参数有关。李( 12)根据阿尔奇公式提出一个数学模型,使用电阻率来计算气-水相对渗透率,和李验证了模型与实验数据。李等人。 13, 14在这一领域进行了大量的研究。李霍恩和威廉姆斯一起制定方法来计算两相相对渗透率与电阻率测井资料在均匀介质。默罕默德和比罗尔 15李]修改模型的流体粘度和平均含水饱和度时考虑水突破。亚历克斯等。 16)提出了一个方法中使用电阻率来计算相对渗透率双重孔隙度模型,但该模型还没有验证实验。Pairoys et al。 17李)验证了模型和Brooks-Corey模型( 6)与气水相对渗透率实验,发现李模型比Brooks-Corey模型在这种情况下工作。然后,李模型修改替换孔隙大小分布指数 λ 索引饱和指数 n 李模型( 18]。Pairoys [ 19]分析了电阻率的变化在不同的频率下两相流不稳定位移的过程中,基于李的模型验证了再次与气水相对渗透率实验数据和石油洪水数据扁和李 20.]。above-modified模型建立了基于李模型条件下的齐次纯砂岩储层。然而,大多数真正的砂岩储层含有页岩内容,影响岩石电阻率和相对渗透率显著。

这项研究中,基于双水电导率模型,泊肃叶方程、达西定律,和毛细管束模型,提出并验证了一个数学模型(DW相对渗透率模型)计算相对渗透率使用电阻率。李改善模型,新模型命名“双水相对渗透率模型(DW模型)”提出了在考虑更好的表达转换电阻率和相对渗透率之间的关系在页岩的沙水库。根据实验,DW模型实现的目标反映了电阻率和相对渗透率之间的关系在一个更好的方法比修改后的模型和Pairoys模型,既有助于计算油水相对渗透率页岩的储集层砂基于电阻率和油田开发。

 2。数学背景 2.1。含水饱和度和相对渗透率之间的关系

存在许多水饱和度和相对渗透率之间的关系模型,其中最常见的一个是如下所示( 20.]: (1) k rw = k rwmax 年代 w ′ ′ n w , (2) k rnw = k rnw 马克斯 1 − 年代 w ′ ′ n 西北 , (3) 年代 w ′ ′ = 年代 w − 年代 或者说是 1 − 年代 或者说是 − 年代 nwr , 在哪里 k rw 和 k rnw 润湿的相对渗透率和非润湿阶段, 年代 w 和 年代 或者说是 是润湿相的饱和度和残余饱和度, k rwmax 是最大的 k rw 当 年代 w = 1 − 年代 nwr , k rnwmax 是最大的 k rnw 当 年代 w = 年代 或者说是 , 年代 nwr 非润湿阶段的残余饱和度, 年代 w ′ 是润湿的规范化饱和阶段。

 2.2。李模型相对渗透率曲线与电阻率之间的关系

流体在多孔介质类似于电流在导电介质( 13]。根据李模型、气/水相对渗透率计算使用电阻率。 (4) 年代 w ∗ = 年代 w − 年代 或者说是 1 − 年代 或者说是 , (5) k rw ∗ = 年代 w ∗ 1 我 , (6) k rw ∗ = 年代 w ∗ 2 + λ / λ , (7) k rnw ∗ = 1 − 年代 w ∗ 2 1 − 年代 w ∗ 2 + λ / λ , 在哪里 我 是电阻率指数, k rw ∗ 润湿相的相对渗透率。

 2.3。Pairoys模型

李许多修改模型的模型,该模型适用于气-水两相流和石油泛滥,但注水。Pairoys制定以下模型在分析注水情况( 19]。 (8) 年代 w ′ = 年代 w − 年代 wc 1 − 年代 wc − 年代 或 , (9) k rw ∗ = 年代 w ′ 我 , (10) k rnw ∗ = 1 − 年代 w ′ 我 我 马克斯 , 在哪里 年代 w 润湿相的饱和度, 年代 wc 的残余饱和度润湿阶段, 年代 或 的残余饱和度非润湿阶段, 年代 w ′ 是归一化润湿相的饱和度, 我 是电阻率指数,当 年代 w = 1 − 年代 或 , k rw ∗ 和 k rnw ∗ 是润湿的归一化相对渗透率和非润湿阶段 我 马克斯 是电阻率指数。

 2.4。李修改模型

基于李模型,扁和李提出了电阻率之间的关系模型和水湿砂岩储层油水相对渗透率较低的页岩的内容( 20.]。 (11) 年代 w ′ = 年代 w − 年代 wc 1 − 年代 wc − 年代 或 , (12) k rw ∗ = 年代 w ′ R 或 R t , (13) k 罗依 ∗ = 1 − 年代 w ′ 2 1 − k rw , 在哪里 R 或 地层电阻率的时候吗 年代 w = 1 − 年代 或 和 k rw ∗ 和 k 罗依 ∗ 是归一化水和油相的相对渗透率。

 3所示。页岩的砂储层的电阻率和相对渗透率之间的关系

电阻率的关系模型和相对渗透率上面提到的所有假设均匀和纯砂岩储层。然而,在现实中,大多数砂岩储层含有页岩内容。因此,为了在沙页岩的计算相对渗透率储层准确地说,应该建立一种新的模式适合泥质砂岩。

横截面积、长度和体积的水湿泥质砂岩 一个 , l , V 分别(如图 1(一))。岩石的有效孔隙空间被认为是组成的 n 与平等的横截面积和大口径毛细管柱 米 小口径毛细管柱与横截面积相等。大列充满了可动水和油,虽然充满了小列固定水(束缚水)和残余油。横截面积、截面半径、长度和体积的大口径毛细管柱 一个 一个 , r 一个 , l 一个 , V 一个 _ 我 的,而小列 一个 b , r ab , l b , V b _ 我 分别(如图 1 (b))。

毛细管束模型。

页岩的砂芯

毛细管柱包束(水润湿)

毛细管柱包束的横截面(水润湿)

当水饱和岩石的 年代 w ,在 我 th ( 我 = 1 , 2 , ⋯ , n )大的毛细管柱,石油横截面积和石油截面半径 一个 的 和 r 的 ,而横截面积、长度和可动水的体积 一个 wf , l wf , V wf _ 我 ,分别。在 j th ( j = 1 , 2 , ⋯ , 米 )小的毛细管柱,石油横截面积和石油截面半径 一个 或 和 r 或 ,而横截面积、长度和固定水的体积 一个 wc , l wc , V wc _ j ,分别。由于页岩内容的存在,它假定不动的水在毛细列包含粘土水。横截面积、长度和体积的粘土水 一个 白平衡 , l 白平衡 , V 白平衡 _ j 分别(如图 1 (c))。

核心样品与水饱和时,根据泊肃叶流动公式,液体流动 我 th ( 我 = 1 , 2 , ⋯ , n )大的毛细管柱 问 一个 _ 我 计算如下。 (14) 问 一个 _ 我 = π r 一个 4 Δ p 8 μ l 一个 , 在哪里 Δ p 是压差, μ 流体的粘滞性。

总水流在岩石中 问 是 (15) 问 = ∑ 我 = 1 n π r 一个 4 Δ p 8 μ l 一个 + ∑ j = 1 米 π r b 4 Δ p 8 μ l b 。

根据达西公式, (16) 问 = k 一个 Δ p μ l 。

假设大毛细管柱的长度等于小的毛细管柱。渗透 k 得到如下。 (17) k = 1 8 φ 一个 r 一个 2 τ 一个 2 + φ b r b 2 τ b 2 。

同样的,当含水饱和度 年代 w 年代 wc ≤ 年代 w ≤ 1 − 年代 或 ,小毛细管柱充满了束缚水和残余油,而大的毛细管柱充满了可动水和可动油。

根据泊肃叶流动公式,可动水在岩石的总流量 问 wf 是 (18) 问 wf = ∑ 我 = 1 n 一个 wf 2 Δ p 8 π μ l wf 。

根据达西公式, (19) 问 wf = k w 一个 Δ p μ l 。

因此,磁导率 k w 是 (20) k w = 1 8 φ 年代 wf r 一个 2 量 r 的 2 τ wf 2 。

和水的相对渗透率 k rw 得到如下。 (21) k rw = φ 年代 wf r 一个 2 量 r 的 2 τ wf 2 φ 一个 r 一个 2 / τ 一个 2 + φ b r b 2 / τ b 2 。

下面分析模型的导电性。自由水的电阻率 R w ,而粘土水的电阻率 R 白平衡 。在 j th ( j = 1 , 2 , ⋯ , 米 )小的毛细管柱,横截面积、长度和体积的束缚自由水 一个 wz , l wz , V wz _ j ,分别。核心样品与水饱和时,电阻率 R 0 。当饱和 年代 w 电阻率是 R t ,有下列方程。 (22) 1 R t l / 一个 = ∑ 我 = 1 n 1 R w l wf / 一个 wf + ∑ j = 1 米 1 R w l wz / 一个 b − 一个 白平衡 + ∑ j = 1 米 1 R 白平衡 l 白平衡 / 一个 白平衡 。

假设所有的毛细管列有相同的长度, (23) l 一个 = l b = l 一个 , (24) l wf = l wc = l wz = l 白平衡 = l w 。

电阻率指数 我 是 (25) 我 = R t R 0 。

所以,水相对渗透率 k rw 可以获得。 (26) k rw = 年代 w − 年代 wc 2 1 − 年代 wc − 年代 或 2 + 年代 wc + 年代 或 2 τ 一个 2 τ w 2 。

电阻率的定义 R b 。 (27) 年代 wc R b = 年代 wc − 年代 白平衡 R w + 年代 白平衡 R 白平衡 。

定义 年代 R 可以计算如下。 (28) 年代 R = R b R w 1 − 年代 或 − 年代 wc 年代 wc 。

因此,归一化水相对渗透率双水相对渗透率模型可以表示如下: (29) k rw ∗ = k rw k rw 年代 w = 1 − 年代 或 , (30) k rw ∗ = 年代 w ′ 2 R 或 / R 0 年代 R + 1 − 1 我 年代 R 年代 w ′ + 1 − 1 。

当 年代 w = 年代 wc , k rw ∗ = 0 。当 年代 w = 1 − 年代 或 , 年代 w ′ = 1 和 k rw ∗ = 1 满足边界条件。

当粘土含水量是0 ( 年代 白平衡 = 0 ),模型简化为一个纯砂岩模型,和归一化水相对渗透率如下。 (31) k rw ∗ = 年代 w ′ 2 R 或 1 − 年代 或 − R 0 年代 wc R t 年代 w − R 0 年代 wc 。

3.1。确定参数的DW相对渗透率模型 3.1.1。计算水泥土电阻率的< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M112 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > R < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> wb < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >

Na的扩散系数+离子扩散层 α 计算如下( 21]: (32) α = 1 , 当 P w > P 我们 , P 我们 P w , 当 P w ≤ P 我们 , 在哪里 P w 地层水的矿化度, P 我们 地层水的矿化度是什么时候 x d = x H , x d Na的厚度吗+离子扩散层(108厘米)。

粘土所占据的孔隙体积的水 V 问 当 问 v = 1 更易 / c 米 3 计算如下: (33) V 问 = 1 2.853 + 0.019 T C ° 。

等效电导率 β 补偿Na+离子在粘土水(S / m)(更易/ L)计算如下: (34) β = 0.0857 T C ° − 0.143 。

粘土水电阻率 R 白平衡 计算如下: (35) R 白平衡 = α V 问 β , (36) R 白平衡 = α 0.0857 T C ° − 0.143 2.853 + 0.019 T C ° 。

从上面的公式可以看出,地层水电阻率的影响 α 和温度 T 。当水盐度高, α = 1 。因此,粘土水的电阻率 R 白平衡 是独立于平衡阳离子浓度和粘土类型。

 3.1.2。计算粘土水饱和度< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M130 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > S < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> wb < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >

(37) 年代 白平衡 = α V 问 问 v 。

代入方程( 33)方程( 37), (38) 年代 白平衡 = α 问 v 2.853 + 0.019 T C ° 。

从上面的公式可以看出,粘土水饱和度 年代 白平衡 增加而增加的 α 。当温度 T 的增加, 年代 白平衡 减少。的增加 问 v , 年代 白平衡 增加。

 3.1.3。计算电阻率< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M139 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > R < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> b < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >

(39) 年代 wc R b = 年代 wc − 年代 白平衡 R w + 年代 白平衡 R 白平衡 。

3.1.4。计算参数< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M141 " > < mml: mi > S < / mml: mi > < mml: mi > R < / mml: mi > < / mml:数学> < / inline-formula >

(40) 年代 R = R b R w 1 − 年代 或 − 年代 wc 年代 wc 。

3.1.5。归一化计算含水饱和度< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M143 " > < mml: msubsup > < mml: mrow > < mml: mi > S < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml: mi > w < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:莫>′< / mml:莫> < / mml: mrow > < / mml: msubsup > < / mml:数学> < / inline-formula >

(41) 年代 w ′ = 年代 w − 年代 wc 1 − 年代 wc − 年代 或 。

3.1.6。计算归一化水相对渗透率< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M145 " > < mml: msubsup > < mml: mrow > < mml: mi > k < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> rw < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:莫>∗< / mml:莫> < / mml: mrow > < / mml: msubsup > < / mml:数学> < / inline-formula >

(42) k rw ∗ = 年代 w ′ 2 R 或 / R 0 年代 R + 1 − 1 我 年代 R 年代 w ′ + 1 − 1 。

总之,DW相对渗透率模型可以表示如下。 (43) 1 α = 1 , 当 P w > P 我们 , P 我们 P w , 当 P w ≤ P 我们 , 2 R 白平衡 = α 0.0857 T C ° − 0.143 2.853 + 0.019 T C ° , 3 年代 白平衡 = α 问 v 2.853 + 0.019 T C ° , 4 年代 wc R b = 年代 wc − 年代 白平衡 R w + 年代 白平衡 R 白平衡 , 5 年代 R = R b R w 1 − 年代 或 − 年代 wc 年代 wc , 6 年代 w ′ = 年代 w − 年代 wc 1 − 年代 wc − 年代 或 , 7 k rw ∗ = 年代 w ′ 2 R 或 / R 0 年代 R + 1 − 1 我 年代 R 年代 w ′ + 1 − 1 , 8 k 罗依 ∗ = 1 − 年代 w ′ 2 1 − k rw 。

3.2。DW模型的参数灵敏度分析的泥质砂岩 3.2.1之上。束缚水饱和度的影响< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M148 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > S < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> wc < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >在< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M149 " > < mml: msubsup > < mml: mrow > < mml: mi > k < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> rw < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:莫>∗< / mml:莫> < / mml: mrow > < / mml: msubsup > < / mml:数学> < / inline-formula >

假设 年代 或 = 0.2 , 年代 白平衡 = 0.05 , R 0 = 30. Ω · 米 , R 或 = 35 Ω · 米 , R w = 0.5 Ω · 米 , R 白平衡 = 0.1 Ω · 米 在不同辐照含水饱和度、油水相对渗透率曲线 年代 wc 如图 2。它表明,归一化水相对渗透率 k rw ∗ 减少而 年代 wc 增加。原因是可动水饱和度 年代 wf 在同样的归一化水饱和度降低 年代 w ′ 作为 年代 wc 增加,因此,规范化的水相相对渗透率 k rw ∗ 减少。

归一化油水相对渗透率曲线在不同 年代 wc 。

 3.2.2。残余油饱和度的影响< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M164 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > S < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字>或< / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >在< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M165 " > < mml: msubsup > < mml: mrow > < mml: mi > k < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> rw < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:莫>∗< / mml:莫> < / mml: mrow > < / mml: msubsup > < / mml:数学> < / inline-formula >

假设 年代 wc = 0.2 , 年代 白平衡 = 0.05 , R 0 = 30. Ω · 米 , R 或 = 35 Ω · 米 , R w = 0.5 Ω · 米 , R 白平衡 = 0.1 Ω · 米 油水相对渗透率曲线在不同的残余油饱和度 年代 或 如图 3。它说明了规范化水相对渗透率 k rw ∗ 随的增加而减小 年代 或 因为可动水饱和度 年代 wf 在同样的归一化水饱和度降低 年代 w ′ 当 年代 或 增加,导致规范化的水相相对渗透率的降低 k rw ∗ 。

归一化油水相对渗透率曲线在不同 年代 或 。

 3.2.3。阳离子交换量的影响< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M180 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > Q < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> v < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >在< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M181 " > < mml: msubsup > < mml: mrow > < mml: mi > k < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> rw < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:莫>∗< / mml:莫> < / mml: mrow > < / mml: msubsup > < / mml:数学> < / inline-formula >

假设有一组相同的核心参数如下。 T = 20. ° C , P w = 8000年 ppm , 年代 wc = 0.5 , 年代 或 = 0.2 , R w = 5 Ω · 米 , R 0 = 33 Ω · 米 , R 或 = 35 Ω · 米 。归一化油水相对渗透率曲线在不同 问 v 如图 4。它说明了规范化水相对渗透率 k rw ∗ 随的增加而减小 问 v 。

归一化油水相对渗透率曲线在不同 问 v 。

研究[ 22- - - - - - 24)表明,粘土矿物含量的主要影响因素之一的形状的岩石油水相对渗透率曲线。当水注入核心样本,它首先进入大毛孔,水相相对渗透率的增加迅速。注射后不久,水逐渐进入小孔,流动阻力增加。与此同时,石油在大孔隙路径分隔成小油滴的水。如果油滴迁移到附近的孔喉,所谓的“液体电阻效应”将会出现在油滴的直径与孔喉。在这种情况下,孔喉的毛细力必须克服如果油滴想移动( 25, 26]。毛孔的亲水性粒子将堵塞孔喉和原因。随着含水饱和度的增加 年代 w 堵塞微粒的数量将会增加,水相相对渗透率将相应减少。

 3.2.4。总盐度的影响< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M194 " > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi > P < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> w < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml:数学> < / inline-formula >在< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M195 " > < mml: msubsup > < mml: mrow > < mml: mi > k < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:多行文字> rw < / mml:多行文字> < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml:莫>∗< / mml:莫> < / mml: mrow > < / mml: msubsup > < / mml:数学> < / inline-formula >

假设 T = 20. ° C , 问 v = 0.25 更易 / l , 年代 wc = 0.5 , 年代 或 = 0.3 。图 5显示了规范化的油水相对渗透率曲线在不同 P w 。它说明了规范化水相对渗透率 k rw ∗ 增加而增加 P w 。

归一化油水相对渗透率曲线在不同 P w 。

在沙页岩的储集层,降低自由水的含盐量,自由水的盐度降低,晶体层粘土矿物膨胀,形成磁导率持续下降,称为食盐过敏现象(孟,2012)。有大量的页岩的砂储层中粘土矿物。因此,自由水盐度的降低,自由水的盐含量减少,食盐过敏现象恶化,水相相对渗透率的下降。

 4所示。DW相对渗透率模型的实验验证 4.1。实验

为了验证DW的电阻率和相对渗透率之间的关系模型,一个多功能岩心驱替实验设备设计(图 6)。核心样品的电阻率和相对渗透率与不同含水饱和度测量。

多功能核心位移实验仪器。

用于同时测量装置的示意图

实验仪器

核心样本井A和B是探索测试电阻率和相对渗透率之间的关系。核心样品分为两组。组我含有更少的粘土和小 问 v 比第二组。核心的基本物理参数如表所示 1。地层水的矿化度井A和B是7500 ppm, 8000 ppm,分别。使用盐水的密度是1.02克/厘米3。两井原油粘度为8.8 mPa s 20°C,和它的密度是0.845克/厘米3。

核心样品的基本物理参数。

不。 样品 l (厘米) D (厘米) φ (%) k w ( × 10 − 3 μ 米 2 ) 问 v (更易/毫升)
组我 a - 7 5.158 2.552 26.61 548.22 0.068
8 7.572 2.555 23.53 51.80 0.097
9 6.724 2.549 24.83 349.98 0.062
b - 1 5.150 2.554 17.62 14.06 0.100
B-9 7.363 2.554 27.33 647.10 0.103
B-10 6.697 2.580 30.70 250.67 0.092
第二组 a - 1 7.224 2.556 27.66 123.36 0.155
a - 3 6.325 2.535 27.42 119.43 0.168
一个5 7.424 2.551 24.64 58.09 0.514
a - 10 7.871 2.549 26.86 1200.05 0.857
害怕鲨鱼 7.063 2.566 24.87 33.02 0.142
B-8 6.737 2.548 24.31 42.38 0.240
4.2。验证电阻率之间的关系模型和相对渗透率砂岩

李李模型,修改模型,Pairoys验证模型与实验数据的核心样本组。图 7显示了油水相对渗透率曲线我核心的集团。在图 7(a)、固体蓝色三角形和粉红色点归一化水和石油从水驱油实验,获得相对渗透率分别;布朗和天蓝色链虚线是归一化水和油相对渗透率计算电阻率基于李模型;绿色和紫色折线的归一化水和油相对渗透率计算基于Pairoys电阻率模型;和蓝色和红色实线与电阻率的计算是基于修改后的模型。图 7(一)表明,李模型并不适用于注水过程的数据。Pairoys模型的问题是,归一化油相对渗透率计算是不可忽视的大于实验值。然而,归一化水和油相对渗透率计算修改后的模型与实验数据吻合较好。

在砂岩油藏相对渗透率曲线进行比较。

图 7(b)显示了油水相对渗透率曲线的核心集团。李的水相对渗透率计算模型和Pairoys模型小于实验数据,而油相对渗透率较大。油和水相对渗透率计算修改后的李模型很适合砂岩的实验数据用更少的页岩储层的内容。

 4.3。验证电阻率之间的关系模型和相对渗透率的泥质砂岩

实验的目的是测量的电阻率和相对渗透率页岩的砂岩样品在第二组。图 8显示的比较实验结果和模型计算结果。

比较的相对渗透率曲线在沙页岩的储集层。

图 8(一个)显示了归一化相对渗透率曲线,和图 8(b)显示了相对渗透率曲线。填充点油水相对渗透率实验数据不稳定,断了线的相对渗透率曲线计算电阻率通过李修改后的模型,和实线与DW电阻率的计算模型。如图 8,李模型,水相对渗透率计算修改后的模型与实验数据,但计算油相对渗透率曲线是小于实验数据。与此同时,油和水的相对渗透率曲线计算了DW相对渗透率模型更好地符合实验数据。

 5。结论

本研究建立了电阻率之间的关系模型和基于油水相对渗透率的泥质砂岩储层的岩石物理实验和测井响应的泥质砂岩储层。根据现有的研究结果,可以得出以下主要结论。

针对页岩的影响,DW相对渗透率模型,适用于页岩的砂岩储层,利用电阻率导出计算油水相对渗透率基于双水电导率模型,泊肃叶方程和达西定律。

根据敏感性分析,其他条件不变,水相相对渗透率将随着束缚水饱和度的增加,降低残余油饱和度增加,岩石阳离子交换容量的增加,或免费水盐度降低。

与核心注水实验设备,电阻率和油水相对渗透率的两组砂岩样品用不同的页岩内容进行测试。实验结果表明,修改后的模型适用于纯砂岩储层,和DW相对渗透率模型适用于页岩的砂岩储层。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

 的利益冲突

作者宣称,他们没有利益冲突。

 确认

支持的研究已经由中国国家科技重大项目(2017号zx05030 - 002),由中国陕西省自然科学基础研究计划(批准号金桥2020 - 747年),陕西教育部门的科研计划项目(批准号18 jk0517)。

 萨博 m . T。 新方法测量吸入毛细管压力和电阻率曲线的离心机 石油工程师学会》杂志上 2013年 14 3 243年 252年 Barenblatt g . I。 吉尔'Man 答:一个。 非平衡逆流毛细管渗 工程物理杂志 1987年 52 3 335年 339年 10.1007 / BF00872519 2 - s2.0 - 0023307712 托斯 J。 伯帝 T。 Szucs P。 Civan F。 直接从nonsteady-state常数相对渗透率测定压力和位移速率 学报SPE生产和业务研讨会 2001年 俄克拉荷马州俄克拉荷马城, Kumbur e . C。 锋利的 k V。 Mench M . M。 莱弗里特验证方法PEFC扩散的多相流媒体 电化学学会》杂志上 2007年 154年 12 B1295 B1304 10.1149/1.2784283 2 - s2.0 - 35548967516 科里 a . T。 油气相对渗透率之间的相互关系 生产商每月 1954年 19 1 38 41 布鲁克斯 r·H。 科里 a . T。 多孔介质影响流体流动的性质 灌溉和排水部门杂志》上 1966年 92年 2 61年 88年 应用程序 j·F。 汉堡 j·E。 实验测定的相对渗透率富气/冷凝系统使用动态流体 SPE储层评价和工程 2013年 12 2 263年 269年 魏 W。 蔡 j . C。 胡 x Y。 汉 Q。 分形多孔介质的电导率模型 《地球物理研究快报 2015年 42 12 4833年 4840年 10.1002/2015 gl064460 2 - s2.0 - 84948711942 李 K。 侯 B。 扁 H。 刘 H。 王 C。 谢 R。 验证模型计算毛细管压力通过电阻率实验数据 燃料 2019年 252年 281年 294年 10.1016 / j.fuel.2019.04.083 2 - s2.0 - 85064654572 蔡 j . C。 魏 W。 胡 x Y。 木 d . A。 电导率在饱和多孔介质模型:一个回顾 地球科学评论 2017年 171年 419年 433年 10.1016 / j.earscirev.2017.06.013 2 - s2.0 - 85024478641 蔡 J。 张 Z。 魏 W。 郭 D。 李 年代。 赵 P。 在储层岩石渗透率地层因素关系的关键因素:孔喉比、弯曲度和连通性 能源 2019年 188年 116051年 10.1016 / j.energy.2019.116051 2 - s2.0 - 85072262583 阿奇 g . E。 电阻率测井作为援助在确定储层特征 事务的美国学院采矿,冶金,石油工程师 1942年 146年 2 54 62年 李 K。 霍恩 r . N。 比较的方法来计算相对渗透率在巩固亲水多孔介质毛细管压力 水资源研究 2006年 42 6 W06405.1 W06405.9 李 K。 威廉姆斯 W。 毛细管压力的确定函数从电阻率数据 多孔介质中传输 2007年 67年 1 1 15 10.1007 / s11242 - 006 - 0009 - 9 2 - s2.0 - 34248534328 默罕默德 我一个。 比罗尔 D。 一种改进的相对渗透率模型匹配驱替实验 国际应用科学和技术杂志》上 2011年 1 2 41 58 Valdes-Perez 一个。 Pulido H。 Cinco-Ley H。 Galicia-Munoz G。 电阻率的离散化,为天然裂缝性储层毛管压力、相对渗透率。诉讼 三十七研讨会地热水库工程学报》上 2012年 斯坦福大学,加州 Pairoys F。 Al-Zoukani 一个。 Keskin 一个。 电阻率之间的相互关系和相对渗透率的碳酸盐岩在排水和自吸实验 学报核心分析师协会的国际研讨会 2013年 美国加州纳帕谷 李 K。 霍恩 r . N。 一个semianalytical从电阻率测井方法计算相对渗透率 SPE学报》年度技术会议和展览 2005年 达拉斯,德克萨斯 Pairoys F。 两阶段semi-dynamic与电气测量方法:测定相对渗透率和毛细管压力从一个实验 学报核心分析师协会的国际研讨会 2014年 法国阿维尼翁 扁 h . Y。 李 K。 修改后的方法和实验验证从电阻率测井资料估算相对渗透率 《国际石油技术会议 2014年 吉隆坡 夏 h . Q。 张 x H。 刘 x J。 一种新的方法来计算粘土束缚水体积和阳离子交换容量 西南石油学院杂志》上 2000年 22 1 55 58 张 R。 一个方法的起源异常油水相对渗透率曲线的形状在砂岩和砾岩储层 石油勘探和开发 1996年 23 2 79年 83年 高 h . M。 江 h . Q。 陈 m F。 他 y F。 微观仿真的微观储层参数对油水相对渗透率的影响 石油勘探和开发 2007年 33 6 734年 737年 Lin-peng g . M。 花鸟画 z S。 Li-xia l F。 功能控制和影响相对渗透率曲线的石油开发低渗透砂岩储层 Sedimentologica学报 2008年 26 3 445年 451年 崔 h . Z。 姚 g . Q。 周 f . D。 类型和品种的特点,在低渗透砂砾岩油藏相对渗透率曲线 地质科学和技术信息 2003年 22 1 88年 91年 他 j . M。 异常油水相对渗透率曲线的影响因素 石油地质学和恢复效率 2009年 16 2 74年 76年