恒速压汞与常规压汞的异同.pdf

断 块 油 气 田 油藏小孔细喉或细孔微喉的结构特征，比常规压汞模 型更接近真实的孔隙结构。 因此 ， 恒速压汞实验在模型 方 面具有一 定 的优 势 。 b 图 1 常规压汞与恒速压汞毛细管模型 2 实验过程 的区别 2种压汞法的实验过程大体相 同。都是将汞压入 岩心 ， 通过进汞压力的变化来反映孑 L 隙结构的信息。 其 主要 区别 是进 汞速度 和最大 进汞压 力 。 恒速压汞实验以非 常低 的恒定速度 5 x 1 0 5 m L ra i n 进 汞 ， 在此 过程 中 ， 界 面张力 与接触 角保持 不变 。 汞进入岩心的每一个喉道处 ， 都会憋压， 此时整个毛细 管系统的压力升高 ， 当汞进入孔 隙时 ， 压力得到释放 。 此时整个系统的压力降低。记录此过程的进汞压力一 进 汞 体 积变 化 曲线 ， 就 可 以获 得孔 隙喉 道 的 信 息 见 图2 。 图 2 a为进汞过 程 ， 图 2 b为该 过程 中所记 录 的压 力涨落对应进汞体积的曲线 ， D为压降次序 。 O． ／ 。 ，1． ， l 连接 连接 体积 体积 b 图 2恒 速 压 汞原 理 示 意 常规压汞也是以汞作为驱替流体的一种测量毛细 管压力曲线的常规方法 ] ， 测试时间快。其主要的工 作介质汞是一种化学稳定性好、 界面张力很大 、 压缩性 微弱的流体， 因而计量准确 ， 适合于进行高压实验。通 过加压 ， 使汞进入岩心 ， 每达一个压力点 。 待压力稳定 后 ，记下压力值及相应的进汞量 ，压力最高可以达到 2 0 0MP a 。 其测 定原 理为 汞不润 湿岩石 ． 汞则 为非润 湿 相 ， 在高压 下把 汞压入 岩样 中 ， 求 出与之平 衡 的毛细 管 压力P 和压入汞的体积 ， 从而得到毛细管压力与岩样 含汞 饱和度 的关 系 。 3 测量值 的可靠性 压汞实验 的主要测量值是进汞压力 对应喉道半 径 与进汞饱和度 对应喉道或孑 L 隙体积 。 常规压 汞实验 的进汞 速度较 快 ．整个进 汞过 程在 1 ～ 2 h就 可以完成 ． 而恒 速压汞 实验 由于要保 持准静 态 的进 汞过 程 ． 进汞 速度 5 x 1 0 m L mi n ～ ． 需要 2 3 d才 能完成 。 式 1 中依据孔 隙半径、 接触角 、 界面张力计算的 毛细管压力是平衡状态下的毛细管压力 ，即静态毛细 管压力 。 恒 速压汞 过程逼 近于 准静态 过程 ， 测 试得 到的 喉道半径 与真 实 的喉 道半径 比较接 近 。而常规 压 汞则 不 同 ， 它 的进汞速度 较快 ， 弯 液面也会 发生相应 变化 [5 ] ， 这 时 的毛细管 压力就 会变大 见 图 3 ， 即 p P 。 ， 。 a 静态 b 动态 图 3静、 动态毛细管压力示意 此 现象 还可 以通 过 F K a l a y d j i a n等人 的实验 结 果 来 说 明 见 图 4 ， 驱替速度 越 大 ， 毛 细管压力 越大 。 黑 图 4砂岩样 品在不同驱替速度下的毛细管压力曲线 第 1 8卷第 2期 何顺利 ， 等． 恒速压 汞与常规压汞 的异 同 2 3 7 在相 同的进 汞饱 和度下 ，由于 常规压 汞测 得 的压 力值大于恒速压汞测得的压力值 ，所 以常规压汞实验 计算得到的半径要 比恒速压汞的半径小 ， 如图 5所示。 因此．常规压汞实验计算孔隙半径需要进行接触角校 正 ， 才能使得测量值更接近真实值 。 出 牡 界 进汞 饱 和度， ％ 图 5平行样常规压汞与恒速压汞毛细管压力曲线 4 结论 1 常 规压 汞 法 以 毛细 管 束模 型为 基 础 ． 假 设 多孔 介 质 由直径大 小不 同的毛 细管束 组成 恒 速 压汞假 设 多孔 介质 由直 径大 小不 同 的喉道 和孔 隙构 成 。恒速 压 汞模 型假设的 孔隙结构特征更符合低渗特低渗油藏 小孔 细 喉或细 孔微 喉 的结 构 特征 。 2 恒 速 压 汞逼 近 于 准静 态 过 程 ， 可 以将 孔 隙与 喉 道 区别 开来 常 规压 汞过 程较快 ． 不 能很 好地 区分 岩 心 孔 隙与 喉道 。 3 恒 速 压 汞逼 近 于准 静 态 的 进 汞 过 程 ， 接 触 角 0 更 接 近 于静 态接 触 角 ， 测 试得 到 的喉 道半 径 与 真 实 的 喉道半径 比较接近 ； 而常规压汞速度快 。 测试得到 的 喉 道半 径 与真 实 的 喉道 半 径 存 在一 定 的 差异 ． 常规 压 汞 实验需 要 进行 接触 角 0的校 正 。 参 考 文 献 [ 1 ] 胡志 明． 低渗透储层的微观孔隙结构特征研究 及应用[ D] - 廊坊 中 国科学院研究生院 渗流流体力学研究所 ， 2 0 0 6 ． Hu Zh i mi n g ． Th e s t u d y a n d a p p l i c a t i o n o f c h a r a c t e r s o f mi c r o p o r e s t r o ,c t u r ei nl o w p e r me a b i l i ty r e s e r v o i r [ D] ． L a n g f a n g C h j n e s e Ac a d e m y o f S c i e n c e I n s t i t u t e o f P o r o u s F 1 O W a n d F 1 u i d Me c h a n i c s ． 2 0 o 6 ． [ 2 ] 彭彩珍 ， 郭平 ， 李莉 ， 等． 流纹岩类储层压汞毛管压力 曲线测定和应 用 [ J ] ． 钻采工艺 ， 2 0 0 5 ， 2 8 4 5 l 一 5 4 ． P e n g Ca i z h e n， Gu o Pi n g， L i Li ， e t a 1 ． 1 ’} l e d e t e r mi n a t i o n a n d a p p l i c a t i o n o f me r c u r y i n j e c t i o n c a p i l l a ry p r e s s u r e c u r v e i n th e v o l c a n i c r o c k s o f r h y o l i t e t y p e [ J ] ． D r i l l i n g a n d P r o d u c t i o n T e c h n o l o g y ， 2 o o 5， 2 8 4 5 1 - 5 4 ． [ 3 ] 王学武 ， 杨正明 ， 刘霞霞 ， 等． 榆树林 油田特低 渗透储层微观孔隙结 构特征 [ J ] ． 石油天然气学报， 2 0 0 8 ， 3 0 2 5 0 8 5 1 0 ． W a n g Xu e wu， Ya ng Zh e ng mi n g， L i u Xi i a， e t a 1 ．Th e mic r o p o r e s t r u c t u r e c h a r a c t e r s o f l o w p e r me ab i l i t y r e s e r v o i r i n Yu s h u l i n Oi l fi e l d [ J ] ． J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o gy， 2 0 0 8 ， 3 0 2 5 0 8 - 5 1 0 ． [ 4 ] 高树生 ， 边 旭晨 ， 何书敏． 运用压汞法研究低渗透 岩心的启 动压力 [ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 0 4， 3 1 3 1 4 0 1 4 2 ． Ga o S h n s h e n g， Bi a n Xu c h e n． He S h u mi n ． S t u d y t h e t h r e s h o l d p r e s s u r e i n l o w p e rme a b i l i t y c o r e t h rou g h t h e me t h o d o f me r c u ry i n j e c t i o n [ J 1 ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 2 0 0 4 ， 3 1 3 1 4 0 1 4 2 ． [ 5 ] 杨胜来 ， 魏 俊之． 油层物理学 [ M] ． 北京 石油工业出版社 ， 2 0 0 4 ． r a n g S h e n g l a i ， We i J u n z h i ． R e s e r v o i r p h y s i c s[ M] ． B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t ry P r e s s ， 2 0 0 4． [ 6 ] K a l a y d j i a n F ． D y n a mi c c a p i l l a ry p r e s s u r e c u rve f o r w a t e r o i l d i s p l a c e me n t i n p o r o u s me d i a t h e o ry V S e x p e r i me n t [ C] ． Wa s h i n g t o n D C S P E An n u a l T e c h n i c a l C o n f e r e n e e a n d Ex hi b i t i o n． 1 9 9 2 ． [ 7 ] We i t z D， S t o k e s J ， B a l l R， e t a 1 ． D y n a m i c c a p i l l a r y p r e s s u r e i n p o r o u s m e d i a o r i g i n o f t h e v i s c o u s f i n g e r i n g l e n g t h s c a l e [ J ] ． P h y s i c a l R e v i e w L e t t e r s ， 1 9 8 7 ， 5 9 2 6 2 9 6 7 2 9 7 0 ． [ 8 ] F ri e d ma n S ． D y n a m i c c o n t a c t a n g l ee x p l a n a t i o n o f f l o w r a t e d e pen d e n t s a t u r a t i o n p r e s s u r e r e l a t i o n s hi p s d u r i n g t r a n s i e n t l i q u i d fl o w i n u n s a t u r a t e d p o r o u s m e d i a[ J] ．J o u r n a l o f A d h e s i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o gy ， 1 9 9 9 ， 】 3 1 2 1 4 9 5 - 1 5 1 8 ． [ 9] H a s s a n i z a d e h S ， C e l i a M， D a h l e H ．D y n a mi c e f f e c t i n t h e c a p i l l a r y p r e s s u r e s a t u r a t i o n r e l a t i o n s h i p a n d i t s i mp a c t s o n u n s a t u r a t e d fl o w [ J ] ． V a d o s e Z o n e J o u r n a l ， 2 o 0 2 ， 1 1 3 8 ． 收 稿 日期 2 0 1 0 0 5 2 8 ； 改 回 日期 2 0 1 1 - 叭一l 0 。 作 者 简 介 何顺利 ， 男 ， 1 9 5 2年生 ， 1 9 9 0年获法国 I MG学院博士 学位 ， 现 为中国石油大学 北京 石油天然气 工程学院教授 ， 主要从事油 藏工程与油藏描述专业研究。E m a i l h e s h u n l i 1 9 5 2 1 6 3 ． c o n。 编 辑赵 卫红 J 断块油气田 邮发代号 3 6 3 5 1