渗透率各向异性测试系统的主要配置
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我国页岩气资源丰富,其勘探开发具有重要的能源战略意义。
页岩储层岩石致密,孔隙度和渗透率都较低,必须通过储层改造来改善地层渗流条件,才能实现有效开采。
页岩具有较为复杂的矿物组分和孔隙形态,表现出典型的层理结构和裂缝,储层非均质性和各向异性都较强。
国内外研究表明,页岩在平行层理和垂直层理方向均表现出极强的渗透率各向异性,渗透率各向异性对页岩气井产气速率和采收率有较大影响[1-3];页岩渗透率随有效应力增大而呈指数式递减[4-5]。
目前对具有天然层理缝的页岩进行渗透率各向异性和应力敏感性评价。
通过对具有孔-缝双重介质特性的页岩进行不同层理角度取芯,开展了页岩渗透率各向异性和应力敏感性研究。
1 页岩渗透率各向异性研究1.1 实验准备实验样品为川东龙马溪组页岩,具有明显的层理特征,为典型的双重介质储层。
为研究不同页岩渗透率性能的各向异性,将页岩切割成带斜面的立方体和六棱柱体,与层理面呈不同角度取芯,取芯完毕后打磨成圆柱状标准岩心。
采用脉冲衰减法渗透率测试仪进行测试。
1.2 实验结果分析沉积过程中矿物颗粒的择优取向使得页岩具有明显的层理结构,不同层理夹角岩样表现出渗透率各向异性。
从不同层理面取芯渗透率对比曲线可知,在平行层理和垂直层理方向页岩均表现出极强的渗透率各向异性。
垂直层理面的岩样,渗透率为0.12×10-6D~0.71× 10-6D,与层理面垂直取样时(90°)渗透率最高。
平行层理面的岩样,渗透率为0.17×10-6~0.42×10-6D,与层理面垂直取样时(0°)渗透率最高。
垂直层理面不同层理角度渗透率变化要大于平行层理面不同层理角度的渗透率变化。
页岩内部的微裂缝和沉积层理具有方向性,使得渗透率表现出较强的各向异性。
2 页岩应力敏感性研究2.1 实验准备选取川东龙马溪组具有明显的水平层理和微裂缝特征的2块页岩岩样,进行应力敏感性实验。
测试时采取2种方法:(1)1#岩样先定围压,依次降低内压,测取不同有效应力下的岩心渗透率,定围压测试结束后,再定内压,不断升高围压,测取不同应力下岩心渗透率;(2)2#岩样先定内压,升高围压,测取不同应力下岩心渗透率,定内压测试结束后,再定围压,依次升高内压,测取不同有效应力下的岩心渗透率。
基于岩电参数和颗粒直径的渗透率模型在低孔隙度低渗透率储层中的应用魏帅帅;沈金松;汪轩;李曼【摘要】基于RGPZ渗透率模型分析了岩石中电流导通性能、孔隙结构连通性和渗透率之间的相互关系,并用低孔隙度低渗透率储层的实际测井数据估算的颗粒直径和岩心岩电分析数据预测渗透率.在RGPZ渗透率计算模型中,考虑了反映岩石电流导通特性的地层因素F和表征孔隙结构弯曲度的胶结指数m,以及岩石颗粒直径,三者均可由电测井数据和/或实验分析得到.利用前人发表的多类实验数据和鄂尔多斯某探区的3口井实际测井资料验证了RGPZ渗透率计算模型有效性和对低孔隙度低渗透率储层的适应性,验证结果表明RGPZ渗透率计算模型预测的渗透率在没有微裂缝井段与实测渗透率吻合较好,但在微裂缝发育层段,需要考虑微裂缝对岩电参数的影响.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2015(039)002【总页数】8页(P142-149)【关键词】岩电参数;渗透率;颗粒直径;毛细管压力;孔隙结构;连通性【作者】魏帅帅;沈金松;汪轩;李曼【作者单位】中国石油大学(北京)地球物理系,北京102249;中国石油大学(北京)地球物理系,北京102249;油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油天然气集团公司物探重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)地球物理系,北京102249;中国石油大学(北京)地球物理系,北京102249【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言渗透率是储层评价和产能预测的关键物性参数,它控制了储层的油气聚集生成和开采效率。
到目前为止,还没有一种原位测试方法可以直接得到渗透率,大多数渗透率数据是由岩心实验测得的压力和流速数据估算得到的[1-2]。
许多情况下,岩心取得和实验分析成本很高,加之受到取心和实验测量的不确定性影响,岩心分析的渗透率通常只是限于少量的重点层段。
测井数据在井深度上连续均匀,且能反应储层岩石的多类物理性质,研究一种能由测井数据的变换预测渗透率的方法具有重要意义[3-4]。
裂缝性储层渗透率张量定量预测方法刘敬寿;戴俊生;邹娟;杨海盟;汪必峰;周巨标【摘要】针对裂缝渗透率张量难以准确定量预测的问题,借助于古今岩石力学层产状的变化,预测裂缝的现今产状;以断裂力学中裂缝表面能以及岩石应变能理论为基础,预测现今裂缝的线密度;通过现今应力场数值模拟,计算三向挤压状态下裂缝的开度,进而确定现今裂缝的平行渗透率. 利用裂缝的现今产状将静态坐标系与动态坐标系统一到大地坐标系中,建立了多组裂缝渗透率张量的定量预测模型,给出了渗透率主值、主值方向的计算公式,并且通过调整动态坐标系旋转角预测单元体内不同方向的渗透率. 定义了表征渗透率各向异性的3个参数:裂缝渗透率极差比、渗透率突进系数和渗透率变异系数,定量评价裂缝渗透率的非均质性.以铜城断裂带东翼阜宁组二段储层为例,进行了裂缝渗透率张量预测工作.%Aiming at difficulties to quantitatively predict fracture permeability tensor ,present fracture occurrence was pre-dicted based on occurrence change of rock mechanical layers .Present liner density of fracture was predicted based on the facture surface energy theory and the rock strain energy theory of fracture mechanics .According to the results of present stress field numerical simulation ,fracture opening was calculated in three direction extrusion stress state and then present facture parallel permeability was determined .By using present fracture attitudes , static and dynamic coordinate systems were unified into geodetic coordinate system ,a quantitative prediction model of multi-group fracture permeability tensors was constructed ,formula for calculating the principal value of permeability and main value direction were given ,and per-meability at differentdirections in unit body was predicted by adjusting the dynamic coordinate system rotation angle . Three parameters,the ratio of the maximum and minimum value of the permeability ,heterogeneity coefficient of permea-bility and variation coefficient of permeability ,were defined to quantitatively evaluate fracture permeability heterogeneity . Fu-2 Member fractured reservoir in the eastern flank of Tongcheng fault belt was taken as an example to predict fracture permeability tensor .【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】8页(P1022-1029)【关键词】渗透率张量;渗透率各向异性;定量预测;裂缝;铜城断裂带【作者】刘敬寿;戴俊生;邹娟;杨海盟;汪必峰;周巨标【作者单位】中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石油冀东油田分公司勘探开发研究院,河北唐山063004;中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石化江苏油田分公司安徽采油厂,安徽天长239300【正文语种】中文【中图分类】TE122.2在低渗透储层勘探开发过程中,裂缝是油气渗流的主要通道,裂缝渗透率的非均质性是影响油水流动方向的主控因素,裂缝性油气藏勘探开发的难点在于储层岩体中裂缝分布范围、发育程度的预测以及裂缝渗透率各向异性分析评价[1-4]。
页岩岩心活性水浸泡前后渗透率变化规律实验研究刘雪梅;冯思佳【摘要】运用非稳态脉冲超低渗透率测量仪对页岩储层渗透率进行测量,得到页岩渗透率随孔压、轴压和围压的变化规律并且确定了页岩的应力敏感性和各向异性,为页岩储层渗流特性研究提供了理论基础.通过页岩在特定的工作液中污染不同的时间前后的渗透率变化,来反映工作液对页岩储层的伤害程度.研究成果可为页岩气井钻完井、增产改造和开采过程中储层保护提供基础参数.%The non-steady state impulse ultra-low permeability survey instrument was used to measure shale core permeability,change of the shale permeability with the pore pressure,axial pressure and confining pressure was obtained,and the stress sensitivity and anisotropy of the shale were determined,which could provide a theoretical basis for study on shale reservoir seepage characteristics.The change of permeability of the shale polluted by specific working liquid for different time reflected the damage degree of working liquid to shale reservoir.The research results can provide basic parameters for reservoir protection in the process of shale gas well drilling and completion,production and exploitation.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】4页(P622-624,632)【关键词】页岩岩心;渗透率测定;活性水浸泡【作者】刘雪梅;冯思佳【作者单位】东北石油大学,黑龙江大庆163318;大庆油田第三采油厂,黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE122页岩储层渗透率为特低渗,范围在 10-3~10-6mD。
与煤层气勘探开发相关的名词术语解释60条(一)2007 年,跟河北煤田地质勘查院合作,搞了一个《煤层气资源勘查技术规定(试行)》。
为了方便工作,院方要求对其中涉及到的一些术语做个解释,特别是所涉及到的工程方面(如试井、压裂、排采)。
因此,特收集整理了与煤层气勘探开发相关的名词术语60条,并尽可能给出准确解释。
因为对于某些名词术语,各种文献或专著中的解释不仅相同,有些是笔者的意见,仅供参考。
1、煤层气:是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
2、天然气:地下采出的可燃气体统称为天然气。
3、煤成气:由煤层所生成的天然气,统称为煤成气。
4、临界解吸压力:对于未饱和煤层气藏,只有压力下降到含气量落在吸附等温线上,气体才开始解吸,该压力称为临界解吸压力。
5、含气饱和度:是指在一定条件(储层压力、温度和煤质等)下,实际含气量与相应条件下的理论吸附量的比值。
6、含水饱和度:是指储层内水的含量(用体积表示)与储层孔隙体积之比。
7、原始含气饱和度:在原始地层状态下的含气饱和度。
8、孔隙度:岩石孔隙大小通常以孔隙度来表征。
所为孔隙度,是介质中孔隙的体积与介质总体积的比值。
9、有效孔隙度:有效孔隙度是指连通孔隙所占的体积与总体积的比值。
10、孔隙结构:煤是一种固态胶质体,是双孔隙介质,含有基质孔隙和割理孔隙。
11、煤层渗透率:煤层的渗透性是指在一定压差下,允许流体通过其连通孔隙的性质,也就是说,渗透性是指岩石传导流体的能力,煤层渗透率是反映煤层渗透性大小的物理量。
常用单位:毫达西,md,1md=0.987×10-3μm2。
12、绝对渗透率:指单相流体充满整个孔隙、流体不与煤发生任何物理反应时,所测出的渗透率称为绝对渗透率。
13、有效渗透率:当储层中有多相流体共存时,煤对其中每相流体的渗透率称为有效渗透率。
14、相对渗透率:当储层中有多相流体共存时,每一相流体的有效渗透率与其绝对渗透率的比值。
电缆地层测试技术的发展及其在地层和油藏评价中的角色演变孙华峰;陶果;周艳敏;陈宝;杜瑞芳【摘要】分析了电缆地层测试技术的现状和发展,探讨其在国内外的应用前景和我国电缆地层测试技术的发展目标.电缆地层测试器(WFT)可以完成地层流体取样、储层压力以及地层压力梯度测试、确定储层油水界面以及进行储层渗透率解释和产能评价,能够将测井评价提升到油藏评价.井底流体分析仪器(DAF)可以实时测量井下流体详细的组分、pH值、温度压力和密度黏度等;人工神经网络(ANN)、NMR 测井和实验室PVT测量同井底流体分析(DAF)技术结合可以得到更准确更详细的地下流体的信息;双封隔器的改进可以使得2个流体进入口同时监测流体污染情况,以便快速取得较纯净地层流体;管线过滤器可以有效阻止细小颗粒进入仪器管线,避免了探针阻塞和仪器毁坏;探针形状的改进增加了测试区域,提高了测试的成功率.新的测试方法及其应用可以在一些当前认为比较复杂的储层如碳酸盐储层、裂缝性储层和薄互层等进行测试.新的方法和技术节省了时间和成本,其测量精度也明显提高.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2010(034)004【总页数】9页(P314-322)【关键词】测井技术;电缆地层测试;油藏评价;方法;应用;进展【作者】孙华峰;陶果;周艳敏;陈宝;杜瑞芳【作者单位】中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京,102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京,102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学北京市地球探测与信息技术重点实验室,北京,102249;中国石油集团测井有限公司技术中心,陕西,西安,710021;中国石油集团测井有限公司技术中心,陕西,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】P631.83电缆地层测试可以完成地层流体取样、储层压力以及地层压力梯度测试、确定储层油水界面以及进行储层渗透率解释和产能评价。
某些岩石的渗透系数值2 渗透率2.1渗透率的定义渗透率:压力差为1pa 时,动力黏滞系数为lpa.s 的渗流液体,渗流通过面积为12m 长度为1m 的多孔介质,体积流量为13m 时,多孔介质的渗透率定义为12m 。
实际中采用2m μ为实用单位。
定义式为=10QL k A p μ∆,其中,各参量与以上的参量相同 2.2渗透率的物理意义及影响因素渗透率是表征土或岩石本身传导液体能力的参数,其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。
渗透率(k )用来表示渗透性的大小。
2.3渗透率的评价渗透率的评价级别平方微米(2m μ) 评价 1>1.0 渗透性极好 20.1—1.0 渗透性好 30.01—0.1 渗透性一般 4 0.001—0.1 渗透性差5 测定步骤5.1 试件描述试件干燥前,核对岩石名称和岩样编号,对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述,并填入附录B。
5.2 测量试件尺寸对试件描述后,应核对编号,并测量尺寸。
在其高度方向的中部两个相互垂直的方向上测量直径,在过端面中心的两个相互垂直的方向上测量高度,将其平均值以及试件编号和试件轴线与层理方向的关系(⊥,//),填入附录B。
5.3 压力选择5.3.1 入口端渗透气体压力视试件致密程度进行调节,一般为0.06~0.09MPa。
5.3.2 围压一般为0.4~0.5MPa。
5.4 皂膜流量计选择视试件渗透率的大小选用不同直径的皂膜流量计。
预计渗透率大的可选较大直径的皂膜流量计。
5.5 测定系统检验每次测定前用直径25mm、高径比1:1的实心钢柱代替试件,按图1装入试件夹持器,检验测定系统,测定系统如图2。
开动空气压缩机,顺序加围压和渗透压力至选定值,保持5min不漏气,确认系统完好。
图1 试件夹持器示意图1—上端盖;2、7—压片;3—橡胶套;4—夹持器外壳;5—试件(或钢柱);6—下端盖;8—钢柱图2 渗透率测定系统示意图3 渗透系数与渗透率的区别与联系渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。
某些岩石的渗透系数值2 渗透率2.1渗透率的定义渗透率:压力差为1pa 时,动力黏滞系数为lpa.s 的渗流液体,渗流通过面积为12m 长度为1m 的多孔介质,体积流量为13m 时,多孔介质的渗透率定义为12m 。
实际中采用2m μ为实用单位。
定义式为=10QL k A p μ∆,其中,各参量与以上的参量相同 2.2渗透率的物理意义及影响因素渗透率是表征土或岩石本身传导液体能力的参数,其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。
渗透率(k )用来表示渗透性的大小。
2.3渗透率的评价渗透率的评价级别平方微米(2m μ) 评价 1>1.0 渗透性极好 20.1—1.0 渗透性好 30.01—0.1 渗透性一般 4 0.001—0.1 渗透性差5 测定步骤5.1 试件描述试件干燥前,核对岩石名称和岩样编号,对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述,并填入附录B。
5.2 测量试件尺寸对试件描述后,应核对编号,并测量尺寸。
在其高度方向的中部两个相互垂直的方向上测量直径,在过端面中心的两个相互垂直的方向上测量高度,将其平均值以及试件编号和试件轴线与层理方向的关系(⊥,//),填入附录B。
5.3 压力选择5.3.1 入口端渗透气体压力视试件致密程度进行调节,一般为0.06~0.09MPa。
5.3.2 围压一般为0.4~0.5MPa。
5.4 皂膜流量计选择视试件渗透率的大小选用不同直径的皂膜流量计。
预计渗透率大的可选较大直径的皂膜流量计。
5.5 测定系统检验每次测定前用直径25mm、高径比1:1的实心钢柱代替试件,按图1装入试件夹持器,检验测定系统,测定系统如图2。
开动空气压缩机,顺序加围压和渗透压力至选定值,保持5min不漏气,确认系统完好。
图1 试件夹持器示意图1—上端盖;2、7—压片;3—橡胶套;4—夹持器外壳;5—试件(或钢柱);6—下端盖;8—钢柱图2 渗透率测定系统示意图3 渗透系数与渗透率的区别与联系渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。
层理缝对页岩渗透率的影响及表征朱维耀;马东旭【摘要】层理页岩中发育层理缝,为研究层理缝对储层渗透率及产气量的影响,选取四川气田下志留统龙马溪组层理发育岩样,开展了层理页岩渗透率实验研究,并结合微观孔隙特征对岩样渗透率进行分析,在此基础上运用渗流力学理论,建立了考虑层理缝影响的渗透率模型.研究结果表明:层理缝是导致页岩渗透率各向异性的主要因素;层理缝长度及其与渗流方向的角度是影响岩样渗透率的关键因素,并与岩样渗透率呈非线性变化关系;鉴于层理缝对储层渗透率的影响及应力作用下易闭合的特性,建议在页岩气开发中合理控制生产压差,从而避免应力作用对产能的影响.该项目研究对页岩气产能预测以及合理制订开发方案具有指导意义.%Due to the well-developed bedding seam in shale formation,the shale samples from the Lower Silurian Longmaxi Formation in Sichuan Gasfield are taken to carry the shale permeability test and the microscopic pore characterization is combined to determine the effect of bedding seam on shale reservoir permeability and gas produc-tion. A permeability model considering bedding seam effect is established based on the seepage mechanics theory. Research indicates that bedding seam is considered as a key factor results in shale permeability anisotropy. The shale permeability is greatly dependent on the bedding seam length and seepage angle,which shows a nonlinear re-lation with shale sample permeability. Due to the effect of bedding seam on shale permeability and the closure per-formance with stress,it is suggested that the producing pressure drawdown should be restricted to slow down the bedding seam stress-sensitivity on gas wellproductivity. This research could provide certain guidance for the shale gas productivity forecast and development program design.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2018(025)002【总页数】4页(P130-133)【关键词】页岩气;层理缝;各向异性孔隙度;渗透率【作者】朱维耀;马东旭【作者单位】北京科技大学,北京 100083;北京科技大学,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TE3710 引言中国南方下志留统海相页岩具有明显的层理特征,层理发育的页岩储层渗透率具有明显的各向异性特征,在研究中将页岩储层做为各向同性来处理,与实际情况偏差较大[1-11],因此,对于层理特征比较明显的页岩要考虑渗透率各向异性的影响。
特低渗透各向异性油藏平面波及系数计算方法何聪鸽;范子菲;方思冬;许安著【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2015(022)003【摘要】特低渗透油藏常表现出非达西渗流和渗透率各向异性的特征,为了解决特低渗透各向异性油藏水驱平面波及系数的理论计算问题,通过构建考虑启动压力梯度的非达西流管模型,利用坐标变化将渗透率各向异性油藏转化为等效各向同性油藏,推导了特低渗透各向异性油藏五点井网油井见水时间和平面波及系数的计算公式.该方法可用于定量表征特低渗透各向异性油藏水驱平面动用程度,为特低渗透各向异性油藏开发设计和评价提供理论依据.以鄂尔多斯盆地某特低渗透各向异性油藏为例,利用该方法分析了启动压力梯度、渗透率各向异性系数和注采参数对特低渗透各向异性油藏平面波及系数的影响,结果表明,当油藏渗透率各向异性较强时,注入水沿主渗透率方向快速突进,导致平面波及程度低,可通过优化井排距、增大注采压差或者井网加密的方式,减小死油区,以提高注入水的波及程度.【总页数】7页(P77-83)【作者】何聪鸽;范子菲;方思冬;许安著【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE348【相关文献】1.普通稠油油藏五点井网非活塞水驱平面波及系数计算方法 [J], 贾晓飞;孙召勃;李云鹏;王公昌;张国浩2.稠油油藏反九点井网非活塞水驱平面波及系数计算方法 [J], 刘翀;范子菲;许安著;薄兵;田洪瑞3.窄条带状普通稠油油藏平面波及系数\r计算方法 [J], 孙强;石洪福;王记俊;潘杰;凌浩川4.普通稠油油藏反九点井网平面波及系数计算方法及数模验证 [J], 马奎前; 蔡晖; 花靖; 姜瑞忠; 贾晓飞; 孙召勃5.基于流管模型的低渗透油藏水驱平面波及系数计算方法 [J], 曹仁义;马明;郭西峰;杨青;汤继业;王洪君因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第六章油气储层储层是油气赋存的场所,也是油气勘探开发的直接目的层。
储层研究是制定油田勘探、开发方案的基础,是油藏评价及提高油气采收率的重要依据。
本章从储集岩类型入手,系统介绍储层非均质性、裂缝性储层、储层建模及综合分类评价等内容。
第一节储集岩类型在自然界中,把具有一定储集空间并能使储存在其中的流体在一定压差下可流动的岩石称为储集岩。
由储集岩所构成的地层称为储集层,简称储层。
按照不同的分类依据,可进行不同的储层分类。
一、按岩石类型的储层分类根据岩石类型,可将储层分为碎屑岩储层、碳酸盐岩储层和其它岩类储层。
其中,前二者亦可称为常规储层,后者可称为特殊储层,意为在特殊情况下才能形成真正意义上的储层。
《石油地质学》[56]已系统阐述了各种岩类储层的基本特征和控制因素,在此仅简要介绍。
1.碎屑岩储层主要包括砂岩、粉砂岩、砾岩、砂砾岩等碎屑沉积岩。
储集空间以孔隙为主,在部分较细的碎屑岩中可发育裂缝。
储层的分布主要受沉积环境的控制,储集空间的发育则受控于岩石结构和成岩作用,部分受构造作用的影响。
2.碳酸盐岩储层主要为石灰岩和白云岩。
储集空间包括孔隙、裂缝和溶洞。
与碎屑岩储层相比,碳酸盐岩储层储集空间类型多,具有更大的复杂性和多样性。
储层的形成和发育受到沉积环境、成岩作用和构造作用的综合控制。
3.其它岩类储层包括泥岩、火山碎屑岩、火山岩、侵入岩、变质岩等。
泥岩的孔隙很小,属微毛细管孔隙,流体在地层压力下不能流动,因此,一般不能成为储集层。
但是,在泥岩中发育裂缝,或者泥岩中含有的膏盐发生溶解而形成晶洞时,泥岩中具有连通的储集空间,可成为储集岩。
火山碎屑岩包括各种成分的集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
其特征与碎屑岩相似,但胶结物主要为火山灰和熔岩。
储集空间主要为孔隙,其次为裂缝。
火山岩储集岩主要指岩浆喷出地表而形成的喷出岩,包括玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩等。
储集空间主要为气孔、收缩缝及构造裂缝。
岩浆侵入岩和变质岩都有不同程度的结晶,故亦称结晶岩。
渗透率各向异性测试系统的主要技术参数研制的渗透率各向异性测试系统主要由井下开/关井控制系统、井下封隔器、井下温压传感器、井口数据记录和采集系统、高压水泵、高压管线和储水罐,全部部件均具有防爆功能。
(1)井下开/关井控制系统:该套系统能够实现自动的开井和关井,适应90mm的煤层井眼。
外径:80mm;通径:10mm;工作压力:20MPa。
共2套。
(2)井下封隔器:3套。
针对煤矿井下煤层钻孔孔身结构复杂和个别高地应力等特殊地质条件,需设计研制大膨胀高强度特殊封隔器。
适应90mm的煤层井眼。
外径:80mm;芯轴:60mm;工作压力:20MPa。
(3)自动存储式传感器。
压力量程0-1500psi,和0-750psi,温度量程:0-125℃,压力精度:≤0.05FS,压力分辨率:0.0003%,采样速率:≥1s,存储能力:100万组数据点。
其中,DDI-O-100-0.75型5个,配套电池12块;DDI-T-125-1.5型6个,配套电池12块。
(4)井口数据记录和采集系统:2套。
主要记录和采集注入过程排量和井口压力数据,包括防暴计算机、DMF-1-3-A型流量计、1332型压力传感器、压力表等。
流量采集器量程:100-5000ml/min,工作压力10MPa;压力采集器量程:0-10MPa。
(5)井口注入系统:2套。
控制注入流体速率和注入压力,包括不锈钢球阀高压阀门、不锈钢针形调节阀和不锈钢材质连接管件,工作压力20MPa。
尺寸:60cm(长)×40cm(宽)×100cm(高)。
(6)WELL- T3622B型高压水泵:3台。
防暴,轻便,方便井下运输。
压力5000psi,流量25L/min。
(7)高压管汇:2个。
满足各部件之间的连接,额定压力20MPa,长度40m,包括高压钢管和高压软管、井口三通。
(8)YBK2-160L-4型水泵用马达:3台。
防暴,需与高压泵水泵的各向参数相匹配。
(9)储水罐:2个。
不锈钢材质,尺寸:100cm(长)×100cm(宽)×100cm(高),容量1m3,具有液位显示功能,方便运输。
浅谈井下电子压力计的现状和应用(2012-12-28 21:06:35)转载▼标签:教育摘要:电子压力计是广泛应用于测量和记录油气田地层中的油、气、水等介质的压力及温度值的电子设备,也是一种具有高实时性,高精确度、高分辨率“三高”特征的井场压力及温度测试装置。
本文从电子压力计的原理和应用现状入手,阐述了压力计在井下测试过程中经常出现的失效形式,同时简单的分析了导致电子压力计失效的原因和主要影响因素,并进行了系统的总结,提出了具有针对性的改进方法和失效预防措施。
关键词:电子压力计;原理;应用现状;失效形式;影响因素;预防措施1、前言在油田勘探和开发过程中,油气田地层的压力及温度的测试和监控是试油、试采工作的重要任务,也是制定井场生产制度、确定井场产量及标定完井情况的数据基石,因此为了正确评价矿藏地层的油气当量,及时精确地测量含油、含气层的压力及温度值具有非常重要的现实意义。
压力计和温度计是测试过程使用的主要仪器设备,而其发展也经历了从最初的低精度、单一品种的纯机械式结构到复杂的电子式结构的变革。
随着电子电工技术的迅猛发展,具有高精度、高灵敏度、高集成性能的电子压力计如雨后春笋。
目前,全国各大油田应用较为广泛的电子压力计多达数十种,而由于压力计的生产厂家众多、型号繁杂、仪器电池检测、识别和操作方式的不同,在使用过程中很容易造成混淆。
另外,在矿藏层油气的勘探和开发生产过程中,由于电子压力计长期工作在恶劣环境之中,再加之仪器的选型不当、部件的性能不可靠及人为的操作失误都能造成电子压力计使用过程中的失效,甚至导致试采工艺的失败。
因此对影响井下电子压力计失效的主要因素进行分析和预防具有非常重要的现实意义。
2、工作原理及性能指标2.1、工作原理电子压力计是一种主要用于油气田矿层压力和温度值测量的高精密的电子仪器。
其核心部件是压力传感器和温度传感器,由于压力计的工作环境恶劣多变,因此感应元件的制作需要选用符合深层井下作业的耐高温、高压的特殊材料以确保电子电压计的精确度和可靠性。
根据压力传感器和温度传感器的应变电桥原理,压力计的振荡电路在井下地层压力和温度的共同影响作用下,将被测矿层的压力值、温度值转化为电路系统识别电阻值及电压值,并由振荡电路整频转换为计算机识别的电流频率值信号,再经软件校正处理,折算成测试人员需要的井下压力和温度数据。
从以上的构成原理可见,电子压力计的核心回路共包含两个测量电路:压力测量电路和温度测量电路。
2.2、性能技术指标电子压力计具有高灵敏度、高精确度、高可靠性的特点,其性能技术指标如下:2.2.1、精确度在压力计无误差时的理想状态下,压力计标准曲线应为一次曲线,但是由于受到地层中诸多因素的影响,压力计的实际图谱走线为二次或三次曲线。
正常工作状态下,压力计测量允许的精确度误差为±4psi。
2.2.2、迟滞性迟滞性指的是压力计在测量过程中从正反两个方向接近同一目标测量值时所显示数据的最大差值,迟滞性误差与压力计传感器使用的材料、制造安装水平及使用环境有很大关系。
正常工作状态下,压力计允许的迟滞性测量误差为±2psi。
2.2.3、重复性重复性误差是指压力计在全测量范围内和同一工作条件下,同一操作者从同方向对同一输入压力值进行多次连续测量所获得的随机误差,重复性误差与压力计使用的地层环境及传感器材料有关。
正常工作状态下,压力计允许的重复性测量误差为±3psi。
2.2.4、分辨率分辨率指的是当测量的目标压力值变化时,压力计所能识别的最小输入量的变化值。
正常工作状态下,压力计分辨率为0.02psi。
3、电子压力计的应用现状3.1、电子压力计的分类电子压力计按照试井、测井工艺可分为地面直读式电子压力计、井下存储式电子压力计及新型直读式电子压力计。
3.1.1、地面直读式电子压力计地面直读式压力计是指采用地面直读测试技术将电子压力计随同测井工具一共投入被测井中,之后从井口下入信号电缆进行对接,电子压力计将被测矿层的压力及温度的变化通过信号电缆传输到地面的计算机系统,在计算机上通过操作软件显示、读出并实时的对被测矿层的数据进行处理和分析。
3.1.2、井下存储式电子压力计井下存储式压力计是指采用井下存储测试技术将由单片机系统组成的存储记录仪及供电电池与电子压力计进行捆绑集成,并随同测试工具投入被测井,存储记录仪的单片机系统按照预先设定的采集存储程序将电子压力计感应到的矿层中压力及温度的变化存储在存储器中,测试任务结束后,将电子压力计从井口取出,并与计算机相连,系统将按照预定的操作程序将记录仪中存储的压力及温度数据进行回放。
3.2、电子压力计的失效由于电子压力计需要长期在高压、高温等恶劣的地质工况下使用,加之其组成部件本身容易老化,这些外部因素及内部因素都可以导致压力计的测量误差。
而试油、试采工艺对压力计的精度、分辨率及稳定性等技术参数都有较高的要求,因此使用过程中较大的测量误差就会使压力计的测量值严重的偏离实际值,从而导致了电子压力计的失效。
压力计在使用过程中导致失效的原因主要有以下几种:(1)、性能不稳定电子压力计的核心部件是压力传感器、温度传感器、微处理器、存储器;主要构成电路为:信号放大电路、数据转换电路、振荡电路。
这些电子元件及电路都会在剧烈震动的情况下导致电子压力计的失效。
(2)、测量数据紊乱电子压力计数据接口操作软件的不成熟及电路的内置电池能量不足都会导致压力计采集的压力及温度数据与测试时间的非对应性关系,这种况且称之为电子压力计的数据紊乱。
(3)、非点电子压力计的另外一种失效形式是非点,指的是压力计所采集的数据即温度值、压力值严重失真,大幅度偏离正常值,导致压力计测量曲线的扭曲变形。
在实际测试过程中,共有2种非点形式:一种是可以通过修正、删除部分失真点而获得正常测试曲线的少数非点;另一种是无法通过修改、删点等技术手段祛除影响而恢复正常测试曲线的非点。
前一种非点我们可以称之为采点偏差,而后一种情况我们称之为电子压力计的非点失效。
(4)、数据未写入或未采全支配电子压力计数据处理的核心部件是带有固定储存容量的的微处理器,因而在对压力计的硬件进行编程时,必须合理的设置计数器的时序,并要综合考虑寄存器的储存容量,使系统在计划的采集时间内能够按序的读写,同时要确保数据的存入数量,防止溢出,避免造成测试的失败。
(5) 、超量程超量程使用是导致电子压力计失效的又一原因,如果在测试前没有选择好适合被测井段工况的压力计,有可能在测试深井的过程中造成传感器的损坏而导致电子压力计的失效。
(6) 、电池钝化电子压力计的供电装置通常为高温锂电池,而在出厂前为了防止电池的自然放电要在其特性表面形成一层钝化保护膜,而锂电池的这种特性会导致其在低温段电压不稳定,测量井下数据时容易造成采点异常,甚至会出现不可修复的非点失效和数据紊乱。
(7) 、泄露从技术上分析,泄露是导致电子压力计失效的主要因素。
实际应用过程中井下压力计有三处容易出现泄露现象:首先是传感器的导压点附近;其次是密封核心电路板的密封仓;第三处是仪器与测井钢缆连接的部分。
导压点附近的密封主要由制造工艺来保证,通常在高精度的机床加工中心,通过精心设计结构参数,能保证在导压点附近承受井下的高压而不漏水;密封仓采用的是O 型圈密封技术,同样高精度的机械加工,能够保证压力计的深井耐压能力;仪器与钢缆连接部分是最容易引起泄露的地方。
在安装过程中仪器与钢缆的连接,我们通常称之为“铠装”。
这一工艺过程必须保证以下几点:a、钢缆与仪器的信号连接必须是柔性连接,不承受轴向拉力。
b、钢缆与仪器之间有抗法向转动的装置,避免信号连接被扭断。
c、钢缆与仪器连接点应沉没在绝缘填充材料中,外部压力只能作用到填充材料上,确保电信号与外部的绝缘。
(8) 人为因素人为因素对电子压力计的影响主要有两个方面:一是新手操作导致在压力计装配过程出现部件的损坏,由于电子压力计属于精密仪器,因此对于测试人员的操作水平及专业知识要求相对较高。
二是运输过程中因保管不善,造成仪器内部电路的损坏而导致的数据紊乱及数据未采全现象。
4、失效预防措施4.1、由于电子压力计对于地层中的高温、高压及剧烈震动较为敏感,因此为了减轻传感器瞬间受力强度,设计者应在硬件电路或软件系统方面设置一套压力缓冲装置。
另外对于高温、含硫的地层应改变压力计的密封结构,防止泄露造成的电缆、电路及传感器等部件的腐蚀和损坏。
4.2、按照优选搭配及压力计的性能特征选用适当量程,适当存储容量的压力计。
由于压力计的性能不稳定性,选型时应综合对产品在使用过程中所能出现的问题及可靠性进行分析,达到互补性的组合。