岩石孔隙体积压缩系数测试方法.docx

ICs 75020E 12备案号：24345-2008SY中华人民共和国石油天然气行业标准SYT 5815-2008代替SYT 58151993岩石孔隙体积压缩系数测定方法Test method of rock pore volmne compressibility2008一0616发布200812一01实施国家发展和改革委员会发布SYT 5815-2008目次前言 1范围 -12规范性引用文件 一13术语和定义 - 14原理及方法 15实验条件 26实验步骤 -27岩石孔隙体积压缩系数的计算 d8数据处理 -49报告内容及格式 d 附录A(资料性附录) 岩石7L隙体积压缩系数测定原始记录及计算表格式 5 附录B(资料性附录) 岩石孔隙体积压缩系数测定报告格式 6 附录C(资料性附录)岩石孔隙体积压缩系数测定报告图表格式 8SYT 5815-2008前言本标准代替SYT 5815-1993岩石孔隙体积压缩系数测试方法。本次修订的主要内容包括：对适用范围作了相应的扩大，增加了保持孔隙压力升高上覆压力的测定方法增加了数据处理部分；增加了报告格式和内容的部分。本标准的附录A、附录B、附录C均为资料性附录。 本标准由油气田开发专业标准化委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院。 本标准主要起草人：余华洁、李云、周克明。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：研jT 5815-1993、sYT 5815-2008岩石孑L隙体积压缩系数测定方法1范围本标准规定了岩石孔隙体积压缩系数测定的基本原理、测定和计算方法以及主要仪器的技术指标。本标准适用于胶结类岩石孔隙体积压缩系数的测定。其他类岩心可参照执行。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。sYT 5336_2006岩心分析方法3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。31上覆压力overburden pressure上覆岩石层加在下部储层岩石单元上的压力。32孔隙压力pore pressure地层孔隙所承受的流体压力，也称为地层压力。33净有效压力net effective pressure上覆压力与孔隙压力之差。34岩石孔隙体积压缩系数rock pore volume compressibility改变单位压力时，单位孔隙体积的变化值，即：cP=瓦1嚣(1)式中： Cp一岩石孔隙体积压缩系数的数值，单位为每兆帕(MPa。1)； U一在每个净有效压力下岩石iL隙体积的数值，单位为立方厘米(cm3)；dVdp改变单位压力引起孔隙体积变化的数值，单位为立方厘米每兆帕(cm3MPa)。4原理及方法 在实验过程中，首先建立5个以上实验压力点，根据实验要求保持孔隙压力不变逐点增高上覆压力，或者保持上覆压力不变逐点降低孔隙压力，使净有效压力增加，造成孔隙体积减小，根据式(1)计算岩石孔隙体积压缩系数。 岩石孔隙体积压缩系数仪原理示意图见图1。#o*持嚣I 2件ll,tif量泵3真4截断州4t糙压力截断阀5孔隙拄山截断喇，b扎隙m山引喇。圈1岩石孔腑体积压缩系数仪原理示意国5实验条件51实验用介质511氮气：纯度99 9。5 1 2盐水按地层水矿化度配制。52仪器设备5 2 i岩石孔隙体积版缩系数测定仪：工作压力不低r j)MIk。s22氨孔隙度仪。6实验步骤61实验前准备611岩心的准备6 1 1 1沿着与#心轴线或层理面相平行或者垂直的方向从整个岩心上定向钻取小圆柱样品要 求嘲柱的两端m1平行n垂直于其轴线。岩样的尺寸根据仪器要求确定。6112岩样的清洗按SYT 5336-20【)6中3 6执行。61 I 3岩样的烘I。按SYT 5336-201)6中3 7执行。6 1 1 4按SYI 53362006中第5章和帮6章测定岩样的孔隙度和毒透率。6I 2压力的确定6I2i冉地层压力资料时，用地层压力作为孔隙压力。612 2挫打地层i力资料时可采用料心所在深度压力(I(12264MPam)的中作为扎“e握力。6 1 2 3般采用岩一IL,Jl,J7在地层的深度与压力梯度的乘积作为摄高上覆压力。613盐水的配制实验用盐水按地层水矿化度配制。6 14仪器校准6 I 4 1氯孔隙度仪按SYT 5336-2006中的5 3 2 19进行仪器桉雄。6 l 42 f石孔隙体秘压缩系数仪压娈系数的标定用已知胜缩系数的液体进行删糙，并绘出压与佛#l收缩世的曲线。61 5盐水体积系数确定 OmglL20)000mlll的N；CI溶液在3(1时体积系数近似公式见式(2)：“：生上!堕生L二鱼鱼二虹二!二Af 2、。1+4c+女5p+6(p式中：女，=”35Iln4I(J“： h=o 6873231n、 “=555917I1： 女=()35 c)71)Uxl【)+： 女、=f)993(1801f】： 女。f1669791(】“ p：=145 038p；rNaCI溶液浓度的数值，单位为毫克每甜(mgI，)；p 孔隙压力的数值，单位为兆帕(MPa)。6 2测定步骤621岩心室空白体积测定6 2 11将铝质(锌4铁质)标准岩心块放人岩心灾持器中，根据实验要求加上覆压力。6212将钆隙体积泉吸满液体遐叫到零位后，关闭孔隙压力截断阀和孔隙压力引阀将孔隙压力加下u 69MPa(I(10psig)，记录下泵值碥62I 3对孔隙压力系统抽真空达到当天大气压后至少再抽2h。6214关闭真卒截断阀，打开孔隙压力引阀，使实驻液体充入岩心审。621 5为了补充液体进人岩心室引起的压力降旋进体积汁啦泵增加孔隙K力至c)(，gMPa(1 n)psig)6 2 1 6最复步骤n 2 1 5，立到5min内K力变化小r(1(11169MIa(1 p5ig)【L录下泵值v。6 2 I 7计算岩心事卒山体积值其计算公式她式(3)：6 2 1 8测定完后墩ff；铝质(钢铁质)岩心清洗管线。6 2 2净有效压力下岩样孔睫体积测定6 22 I保持扎隙压力引尚上覆压力法。62211片j热缩性塑料臂封包岩样。要求封包时，应将螭料与岩样接触处的空4全部脒衅。嚣样 上如有洞或缺角应用热熔性塑料或其他不污染岩样的物质克填。6 2 2 12将待测岩样放岩心夹持器中根据实验要求加第一点的上覆压力。6 2 2 I 3对岩样及内K系统抽真空，达刮当天大气压后生少再抽4h同利用另音杂对盐水抽扎 卒脱气-使盐水无7 L争少1 5h。6 2 2 14确定压力稳定准则：5rain内压力变化在0 0(I(、gMPa(1psig)以内。6 2 2 1 5将孔【：f体秘i【量泵吸满盐水后，加压至0 69MPa(100psig)，记采r泉体积凄数值。6221抽真卞结束后，打开孔隙压力引人阀，使盐水填充到岩样的孔脖t11，6221旋进体秘计缸泵，使孔隙压力增加至0 69MPa(100psig)，朴充用盐水扩散fl引起的艇 力降。6 2 2 1 8重复步骤6 2 2 1 7至扎隙压力稳定，【E录F第删定电各参数值，格式参见表A 1。622 1 9按实验要求连点增加上疆压力，重复步骤6 2 2 1 76 2 2 1 8测定各E覆压力的孔隙体积。直到r覆压力加到实验要求的最高实验压力时结来吏验。6 2 2 1 10全部测定完成看，释放系统压力，取出岩样清洗管线恢复仪器扫】始状态。62 2 2保持l覆ni山降低孔隙压力法。6 2 2 21岩样的封包、安装和对岩样及孔隙压力系统抽真空与6 2 2 1 16 2 2 1 3帕同。62 2 2 2用盐水饱干岩样至少12h。3SYT 5815-200862223在上覆压力始终高于孔隙压力1 38MPa(200psig)的前提下，对上覆压力和孔隙压力连 续加压，一直加到实验要求的最高实验压力为止。62224确定压力稳定准则，同62 2 14。62225按退出方向旋转体积计量泵，使孔隙压力下降到实验压力。当孔隙压力稳定后，记录下 第一测定点各参数值，格式参见表A 1。62226按实验要求，逐点降低孔隙压力，重复步骤62 2 2 5，测定各上覆压力点的孔隙体积。 直到孔隙压力降到0 69MPa(100psig)时，结束实验。62227全部测定完成后，释放系统压力，取出岩样，清洗管线，恢复仪器初始状态。7岩石孔隙体积压缩系数的计算71根据岩石孔隙体积压缩系数测定原始数据表中的上覆压力和孔隙压力计算出对应各点的净有效 压力。72在岩石孔隙体积压缩系数测定原始数据表中，选择净有效压力为x轴，孔隙体积为y轴进行曲线拟合。根据拟合晴况，选择相关性最好的曲线方程为拟合方程。73选取零压力点下的孔隙体积作为原始孔隙体积值。74用选定的拟合方程计算出各净有效压力下的孔隙体积和dVpdp值。75根据式(1)计算出净有效压力下的岩石孔隙体积压缩系数。76三轴向测定的岩石孔隙体积压缩系数应进行单轴向校正，即三轴向测定值乘以o619得到单轴向值。8数据处理81岩样长度值单位为厘米(cm)，数值修约到3位小数。82岩样直径值单位为厘米(cm)，数值修约到3位小数。83岩样面积值单位为平方厘米(cm2)，数值修约到3位小数。84岩样体积值单位为立方厘米(cm3)，数值修约到3位小数。85岩样孔隙体积压缩系数值单位为每10的负4次方兆帕(101MPa。1)，数值修约到3位小数。9报告内容及格式91报告内容应包括报告封面、报告首页、报告文字内容、数据表格和图。92报告封面、首页格式参见附录B。93报告的文字内容包括：岩样数量及其基本情况；实验所用盐水的性质；实验所用仪器和实验过程；在测定过程中遇到的异常情况，有助于资料解释和说明；实验结果的总结。94岩石孔隙体积压缩系数测定报告的图表格式参见附录c。SYT 58152008_蠢|l出墨。藤蛙0薹龟囊。申醛橄。毯半棼求 。S器蛞缸剁删白非羹飞帚菅。 藿叟 啦R嘶釜一喉萑掣萁髓一秀黾 鐾罱凶靼JI；lL撄喇靛舞球斑 幽琳骧薪彀隧删嚣籁垛嫖咄鼷蛀置1婚求_【懈燃苫。蜒辎懈密胀琳#隧瞄腰段隧碱露耘倏婚峨露蛞器1婚非毳龟嚣p厘 己审划舞。_【悄固梢帽鞋懈琳4越怫骝裴隧波嚣籁垛姆出醛蛙毯南悼非盐基蓝彝婪高京。、，辖彘附录B f资料性附录l 岩石孔隙体积压缩系数测定报告格式n l实验报告封面的格式如I斟B 1所示。SY1 581528R2实验报告首页的格式如图B 2所示SYT 5815-2008附录C【资料性附录) 岩石孔隙体积压缩系数测定报告图表格式岩石孔隙体积压缩系数测定报告的图表格式见表C1及图C1。表C1岩石孔隙体积压缩系数测定数据表格式基础数据：地 区： 井 号： 样品号： 层 位： 井 深； m 岩 性：孔隙度： 渗透率：rnD净有效压力 总体积 孔隙体积 孔隙度 压缩系数，10“MPa。1MPa(1) (2)注1：(1)为单轴向净有效压力条件下的压缩系数。 注2：(2)为三轴向净有效压力条件下的压缩