致密岩石渗透特性参数的测量解释方法-工程力学.PDFVIP

第19 卷第5 期 工 程 力 学 Vol.19 No.5 2002 年 10 月 ENGINEERING MECHANICS Oct. 2002 文章编号 1000-4750(2002)05-114-04 致密岩石渗透特性参数的测量解释方法 郭大立 曾晓慧 江茂泽 (西南石油学院 四川南充 637001) 摘 要 确定储油气层岩石的渗透特性参数(例如 渗透率和孔隙度)是油气田勘探与开发中的一项基础工作 而 对于低渗透致密岩石的渗透率 由于室内实验时流体流动速率很小 采用常规岩芯方法难以直接测量 根据实验 室的岩芯分析装置和实验过程 通过数值求解描述流体在多孔介质中不稳定渗流的数学模型和自动拟合岩样上 下流压力随时间的变化 建立了识别岩芯渗透率和孔隙度的最优化模型 并给出了模型的数值解法 最后 通过 理论验证和实测数据计算说明了方法的实用性和可靠性 关键词 致密岩石 渗透率 孔隙度 非稳定渗流 自动拟合 中图分类号 TE348 文献标识码 A 1 引言 特性参数的有效方法 对瞬时脉冲技术的研究 已 有一些研究成果[1]~[4] 其中Bourbie [1]通过寻求渗流 确定储油气层岩石的渗透特性参数是油气田 数学模型的近似解析解 借助图版拟合法确定渗透 勘探与开发中的一项基础工作 而岩芯分析是获得 率的研究成果最具有代表性 但这种方法操作不 储层岩石资料的一种基本手段 一般来讲 实验室 便 且有较大误差和局限性 本文根据实验室的岩 受测试手段和解释方法的限制 在测定岩石渗透率 芯分析装置和实验过程 通过数值求解描述流体在 时 一直沿用达西稳定方法 即用流体通过岩石样 多孔介质中不稳定渗流的数学模型和自动拟合岩 品的流量Q 和岩石样品两端的压力降Dp 等参数测 样上 下流压力随时间的变化 建立了识别岩芯渗 量渗透率 计算公式为 透率和孔隙度的最优化模型 并给出了模型的数值 QmL K (1) 解法 ADp 式中 K 为渗透率 Q 为流体通过岩石样品的流量 2 模型的建立 m 为流体粘度 L 为岩石样品的长度 A 为岩石样 品的截面面积 Dp 为岩石样品两端的压力降 但是 利用非稳定方法计算岩芯渗透特性参数的研 究思路是根据实验室测定岩石渗透特性参数的装 我国石油天然气资源的突出特点之一是低渗透油 气层分布广 储量大 对于低渗透致密储层岩石 置和过程 通过建立描述流体在多孔介质中不稳定 由于室内实验时流体流动速率很小 采用这种常规 渗流的数学模型 并加以求解 以岩石样品两端实 稳定方法难以直接进行测量 测的压力为拟合目标 通过调节参数 使目标函数 近年来 国外发展了一种非稳定方法 瞬时 达到最小 进而求出岩芯渗透特性参数 脉冲技术 由于该技术是通过测量岩样上 下流压 2.1 实验装置和过程 力随时间的变化来