一种预测页岩油储层自吸采收率的方法技术

本发明专利技术公开了一种预测页岩油储层自吸采收率的方法，包括：(1)分别对油水相对渗透率曲线进行回归，获取油水相对渗透率；求取平均的水饱和度、初始水饱和度、剩余油饱和度；得到页岩油藏的平均油水相对渗透率；(2)获取分数流函数并求解；(3)获取逆向自吸含水饱和度剖面；(4)建立矿场尺度下页岩裂缝和基质质量守恒方程，进行自吸采收率预测。通过本发明专利技术中建立的预测方法，可以克服传统方法中只考虑毛管力及忽略边界滑移的不足，准确确定逆向自吸长度与自吸能力，从而为预测矿场采收率、优化压裂液等提供依据。等提供依据。等提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种预测页岩油储层自吸采收率的方法


[0001]本专利技术属于石油勘探与开发领域，具体地说，尤其涉及一种预测页岩油储层自吸采收率的方法。

技术介绍

[0002]在页岩油开发过程中，水自发吸入基质块是提高采收率的重要开发机理。在现有技术中通常基于室内实验研究采收率，但这种方法不稳定，无法预测整个目标区域的宏观采收率；同时现有研究的模型无法系统预测逆向自吸采收率，存在考虑因素不够全面及不能扩大到矿场尺度等问题。
[0003]因此亟需一种能够考虑油和水的交换率的页岩储层自吸采收率预测方法。

技术实现思路

[0004]为解决以上问题，本专利技术提供了一种预测页岩油储层自吸采收率的方法，包括：
[0005](1)分别对油水相对渗透率曲线进行回归，获取油水相对渗透率；
[0006][0007]对式(37)取对数得到:
[0008][0009]利用式(38)获取回归系数β
w
、β
o
；
[0010]③
利用式(39)求取平均的水饱和度、初始水饱和度、剩余油饱和度：
[0011][0012]利用式(39)计算结果，根据式(37)计算得到页岩油藏的平均油水相对渗透率；
[0013]式中：
[0014]k
rw
——水相对渗透率，无量纲；
[0015]k
rw,,max
——最大水相对渗透率，无量纲；
[0016]k
ro
——油相对渗透率，无量纲；<br/>[0017]k
ro，max
——最大油相对渗透率，无量纲；
[0018]S
w
——水饱和度，％；
[0019]S
wi
——初始水饱和度，％；
[0020]S
or
——剩余油饱和度，％；
[0021]k
ro
——油的相对渗透率，无量纲
[0022]β
w
、β
o
——回归系数；
[0023](2)获取分数流函数F(S
w
)并求解：
[0024][0025]其中，F(S
w
)是毛细管驱动流动情况下的分数流函数，F(S
w
)由式(49)给出：
[0026][0027]其中，q
w
——水相自吸速度，m/s；
[0028]S
w,max
——最大水饱和度，％；
[0029](3)通过式(68)获取逆向自吸含水饱和度剖面；
[0030][0031]式中：x——岩心中各个含水饱和度对应的长度；
[0032]i——岩心中微元段编号；
[0033]C——自吸能力表征系数，
[0034]t——自吸时间，s；
[0035]φ——孔隙度；
[0036](4)建立矿场尺度下页岩裂缝和基质质量守恒方程，进行自吸采收率预测；
[0037][0038][0039]式中：下标f和m分别表征裂缝(fracture)和基质(matrix)；
[0040]q
t
——总流速，m/s；
[0041]t—s；
[0042]T—传递函数，1/s；
[0043]为了获取关于自吸无因次时间t
D
的传递函数表达式，将逆向自吸驱油采收率定义为：
[0044][0045]式中：：下标m表征基质(matrix)；
[0046]R—预测采收率；
[0047]R
∞
—最终采收率；
[0048][0049]t
D
—自吸无因次时间；
[0050]α为经验值，通过实验获取，与润湿性和岩石性质无关；
[0051]进一步利用式(79)进行自吸采收率预测：
[0052][0053]本专利技术的有益效果：
[0054](1)本专利技术建立了预测逆向自吸采收率的模型，其中油和水的交换率，即采收率用传递函数来描述，因此提供了一种描述基质块体采收率与时间相关的预测方法，只需要基本流体和岩石物性参数就可以预测采收率与时间的关系。
[0055](2)本专利技术综合考虑了页岩自吸多尺度孔径分布、微纳米孔边界滑移以及黏土渗透自吸流动的特殊性，提供了一种综合水相与孔隙壁面间真实滑移、近壁水与体相水间表观滑移的有效边界滑移长度计算模型。
[0056](3)本专利技术引入分形理论与油水两相渗流理论，基于B
‑
L物质平衡方程，建立了页岩多尺度孔隙逆向自吸模型，能够表征页岩逆向自吸能力与自吸长度。
[0057](4)本专利技术基于自吸长度与裂缝间距相对大小划分储层自吸方式的方法，利用逆向自吸能力系数，发展对应的无因次时间标度模型，实现由页岩多尺度孔隙自吸规律升级到页岩储层自吸驱油采收率预测。利用本专利技术的方法，可以根据储层矿物组成及改造程度指导压裂液矿化度及焖井时间优化，以提高页岩油井采收率。
附图说明
[0058]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0059]图1是根据本专利技术的通过滑移长度修正边界条件示意图；
[0060]图2是根据本专利技术的页岩储层压后自吸示意图；
[0061]图3是根据本专利技术的岩心逆向自吸的4种边界条件示意图；
[0062]图4是根据本专利技术的含水饱和度计算结果示意图；
[0063]图5是根据本专利技术的无因次毛管力函数计算示意图；
[0064]图6是根据本专利技术的含水饱和度剖面计算示意图；
[0065]图7是根据本专利技术的采收率随时间变化示意图。
具体实施方式
[0066]结合附图和本专利技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本专利技术的细节。但是，在此描述的本专利技术的具体实施方式，仅用于解释本专利技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本专利技术的限制。在本专利技术的教导下，技术人员可以构想基于本专利技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本专利技术的范围。
[0067]本专利技术提供了一种预测页岩油储层自吸采收率的方法，可以克服传统方法中只考虑毛管力及忽略边界滑移的不足，利用本专利技术中提供的方法能够准确确定逆向自吸长度与自吸能力，从而为预测矿场采收率、优化压裂液等提供依据。一种预测页岩油储层自吸采收率的方法，包括以下步骤：
[0068]首先获取页岩储层物性参数、孔径分布参数、黏土矿物基本特征参数以及压裂液性能参数。
[0069]所述页岩储层物性参数包括，矿物组成、润湿角、孔隙度、地层温度；孔径分布参数包括，最大孔隙尺寸、最小孔隙尺寸、孔径分布分形维数、迂曲度分形维数；黏土矿物基本特征参数包括，密度、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预测页岩油储层自吸采收率的方法，包括：(1)分别对油水相对渗透率曲线进行回归，获取油水相对渗透率；对式(37)取对数得到:利用式(38)获取回归系数β
w
、β
o
；利用式(39)求取平均的水饱和度、初始水饱和度、剩余油饱和度：利用式(39)计算结果，根据式(37)计算得到页岩油藏的平均油水相对渗透率；式中：k
rw
——水相对渗透率，无量纲；k
rw,,max
——最大水相对渗透率，无量纲；k
ro
——油相对渗透率，无量纲；k
ro，max
——最大油相对渗透率，无量纲；S
w
——水饱和度，％；S
wi
——初始水饱和度，％；S
or
——剩余油饱和度，％；k
ro
——油的相对渗透率，无量纲β
w
、β
o
——回归系数；(2)获取分数流函数F(S
w
)并求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡辉，蒋静，张蔷，郭建春，马应娴，何孝天，杨勇军，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：