砂巖靶流動特性測試檢測項目詳解

一、基礎(chǔ)物性檢測

1. • 測試目的：評估砂巖內(nèi)部孔隙體積占比，反映儲集流體的能力。
   • 方法：
     • 氦氣孔隙度法：利用氦氣分子擴散進入巖石孔隙，通過氣體膨脹法計算孔隙體積（ASTM D4404）。
     • 飽和流體法：通過浸漬稱重測量飽和流體前后的質(zhì)量差，結(jié)合密度計算孔隙度。
   • 標(biāo)準(zhǔn)：API RP 40、ISO 5018。
2. • 測試目的：量化流體在壓力梯度下通過砂巖的難易程度，直接影響開采效率。
   • 方法：
     • 氣測滲透率（穩(wěn)態(tài)法）：注入氮氣或氦氣，測量穩(wěn)態(tài)流量下的壓力差（達西定律）。
     • 液測滲透率（非穩(wěn)態(tài)法）：采用鹽水或模擬地層水，通過脈沖衰減法計算滲透率。
   • 標(biāo)準(zhǔn)：API RP 61、ASTM D4525。
3. • 測試目的：確定孔隙中油、氣、水的體積占比。
   • 方法：
     • 蒸餾萃取法：加熱巖心樣品分離流體，通過質(zhì)量損失計算飽和度。
     • 核磁共振（NMR）：利用氫原子弛豫時間差異區(qū)分不同流體相態(tài)。

二、力學(xué)與流動耦合特性

4. • 測試目的：評估圍壓變化對孔隙結(jié)構(gòu)及滲透率的破壞效應(yīng)。
   • 方法：
     • 三軸壓縮實驗：施加軸向載荷及圍壓，模擬地層應(yīng)力條件，測量滲透率隨應(yīng)變的變化。
     • 循環(huán)加卸載測試：分析滲透率在多次應(yīng)力循環(huán)后的不可逆損傷。
5. • 測試目的：表征非混相流體（如油-水）的驅(qū)替壓力閾值及孔隙分布。
   • 方法：
     • 壓汞法（MICP）：高壓注入汞，通過進汞量計算毛細管壓力及孔徑分布（ASTM D4404）。
     • 離心法：利用離心力模擬不同潤濕性流體的驅(qū)替過程。

三、化學(xué)-流動相互作用

6. • 測試目的：預(yù)測酸液注入或CO?封存過程中礦物溶解對滲透率的影響。
   • 方法：
     • 巖心驅(qū)替實驗：注入酸性流體或超臨界CO?，監(jiān)測出口離子濃度及滲透率變化。
     • 掃描電鏡（SEM）：對比實驗前后孔隙表面礦物形態(tài)變化。
7. • 測試目的：確定巖石表面與流體（油/水）的親和性，影響驅(qū)替效率。
   • 方法：
     • 接觸角測量：通過液滴在巖片表面的鋪展角度判斷潤濕性。
     • 自吸法：測量巖心自發(fā)吸入水或油的體積速率。

四、高溫高壓模擬測試

8. 地層條件模擬
   • 測試目的：還原儲層溫度（最高200℃）及壓力（可達70MPa）下的真實流動行為。
   • 設(shè)備：高溫高壓巖心夾持器、恒速泵、回壓控制系統(tǒng)。
   • 應(yīng)用：頁巖氣、致密油儲層的非線性滲流規(guī)律研究。

五、動態(tài)流動測試

9. • 測試目的：確定多相流體共存時的有效滲透率。
   • 方法：
     • 穩(wěn)態(tài)法：同時注入兩相流體，達到穩(wěn)態(tài)后測量各相流量。
     • 非穩(wěn)態(tài)法：通過驅(qū)替實驗結(jié)合數(shù)學(xué)模型反演相對滲透率（JBN方法）。
10. • 測試目的：評估CO?或天然氣在蓋層砂巖中的密封性。
    • 方法：逐步增加注入壓力直至氣體突破巖樣，記錄臨界突破壓力值。

六、數(shù)據(jù)分析與工程應(yīng)用

• 滲透率各向異性：通過水平與垂向滲透率比值（Kh/Kv）優(yōu)化井網(wǎng)布置。
• 孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)：基于毛細管壓力曲線計算平均孔喉半徑、分選系數(shù)等。
• 儲層傷害評價：對比鉆井液侵入前后的滲透率損失率，優(yōu)化完井液配方。

結(jié)語