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石油勘探实验设计细则

一、实验设计概述

石油勘探实验设计是科学评价油气资源潜力的关键环节，旨在通过模拟地下地质条件，验证勘探假设并优化开发方案。本细则旨在规范实验流程，确保数据准确性与可重复性。实验设计需遵循以下原则：

（一）实验目的明确性

（1）量化油气储层物理参数，如渗透率、孔隙度

（2）评估不同地质条件下流体运移规律

（3）验证压裂、酸化等增产措施的有效性

（二）实验条件模拟性

（1）温度范围：30℃～200℃（根据目标层段调整）

（2）压力范围：1～50MPa（对应地表至深层压力梯度）

（3）流体性质：模拟地层水、原油组分配比需与实际样品一致

二、实验设备与材料

本实验需使用专业岩心分析设备，主要包括：

（1）高压岩心驱替仪（如AutoporeIII型）

（2）气相色谱仪（检测组分含量）

（3）核磁共振仪（分析孔隙结构）

材料要求：

（1）岩心样品：直径2.5cm，长度5cm，需标明采集井号与深度

（2）流体样品：采集自目标区块，需进行脱气处理

（3）化学药剂：压裂液、酸化剂需检测腐蚀性

三、实验流程与步骤

实验按以下步骤执行：

（一）岩心预处理

(1)清洗岩心：使用去离子水反复冲洗至电阻率稳定

(2)声波速度测试：计算孔隙度参考值

(3)烘干法测定骨架密度

（二）基础物理参数测试

(1)渗透率测试：变压驱替法，记录压力-流量关系曲线

(2)孔隙度验证：核磁共振法与孔隙体积法对比

(3)吸附性测定：氮气吸附-脱附等温线

（三）核心实验操作

1.流体接触实验

（1）依次注入地层水、油气混合液，记录界面移动

（2）测量毛细管压力曲线，计算润湿性参数

2.增产措施模拟

（1）压裂实验：按目标浓度配制压裂液，循环60分钟

（2）酸化实验：采用分段注入法，控制反应时间30分钟

（3）观察孔隙尺度流动变化（通过显微镜成像）

（四）数据分析与评价

(1)建立PVT数据关联模型

(2)计算采收率预测值（参考达西定律公式）

(3)敏感性分析：改变温度±10℃观察参数变化率

四、实验质量控制

（一）重复性保障

（1）每组实验需设置3个平行样

（2）关键参数测试需间隔24小时复核

（二）异常处理

（1）若渗透率测试结果＞100mD，需检查岩心裂缝

（2）流体组分异常需重新配制样品

（三）数据记录规范

（1）使用电子表格统一记录压力、温度、时间等参数

（2）图像数据需标注比例尺与采集时间

五、安全注意事项

（一）高压设备操作

（1）驱替实验前确认压力表校准日期

（2）突发泄压时需佩戴防护眼镜

（二）化学品管理

（1）酸化实验需在通风橱内进行

（2）废弃液体需按环保要求分类处理

（三）应急准备

（1）配备急救箱（含中和剂）

（2）制定设备故障应急预案

六、实验报告要求

报告需包含：

（1）实验目的与地质背景

（2）完整参数表（含单位与样品编号）

（3）典型曲线图（如驱替曲线、组分变化图）

（4）结论性建议（明确增产措施适用性）

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（接上文）

五、实验质量控制（续）

（一）重复性保障（续）

（1）若渗透率测试结果＞100mD，需检查岩心裂缝

-具体操作：使用扫描电子显微镜（SEM）观察岩心表面，确认是否存在天然裂缝或测试过程中引入的人为裂缝。可对比岩心声波速度测试数据，异常低值通常指示裂缝存在。

（2）流体组分异常需重新配制样品

-具体操作：当气相色谱（GC）分析显示烃类组分（如甲烷、乙烷等）含量偏差＞5%或非烃类物质（如氮气、二氧化碳）含量突增时，必须废弃原配流体，严格按照原始样品分析报告的配比重新配制。

（二）异常处理（续）

（1）若渗透率测试结果＞100mD，需检查岩心裂缝（续）

-具体操作：若确认存在裂缝，需进行压裂渗透率测试，区分天然裂缝贡献与基质渗透率。使用核磁共振（NMR）T2分布曲线分析，结合岩心铸体薄片观察，估算基质孔隙度与裂缝孔隙度占比。

（2）流体组分异常需重新配制样品（续）

-具体操作：分析异常组分来源，可能是样品储存不当（如挥发、氧化）或配制过程污染。记录异常情况并拍照存档，重新配制需使用经过氩气吹扫的容器。

（三）数据记录规范（续）

（1）使用电子表格统一记录压力、温度、时间等参数（续）

-具体操作：建立标准化的数据记录模板（Excel格式），包含以下字段：实验日期、岩心编号、实验阶段（如初始饱和、驱替过程、终点）、温度（℃）、压力（MPa）、体积读数（mL）、流量（μL/min）、气体组分（CH4,C2H6...%）、设备编号、操作人员。每项测量需实时记录，避免延迟录入导致误差。

（2）图像数据需标注比例尺与采集时间（续）

-具体操作：显微图像（如孔隙结构、流体前沿）必须包含刻度尺（电子尺或实物尺拍摄），并在文件名或图注中注明比例尺值。同时记录采集设备型号、曝