《渗透率测定重要一环——样品采集》

发布日期: 所属栏目: 科学技术

摘要: 渗透率是指在一定压差下,岩石允许流体通过的能力。它是石油天然气勘探开发重要参数之一,它是岩心本身固有的一种性质,用来表现多空系统通过流体的能力。影响渗透率大小的因素有成岩作用、沉积作用、构造作用以及各种压力等很多,但渗透率大小除与与孔隙度、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,因此,样品代表性相当重要,与取样的部位、方向以及方式方法有密切关联。

关键词: 渗透率;取样;代表性

为了采集到好的地层岩心,就要选择外形完整、有代表性得岩心。在选样过程中,其过程可能给分析工作和分析结果带来影响,为保持岩心外形完整性,应尽可能不在野外现场选样。从整块岩心上取样,应在取样处做一个标识,标明取样的长度、岩性、和其他相关信息。取样人员保持前后一致,这样避免人为偏差。对于岩性变化大、非均质孔隙型地层,应特别小心,要经验丰富人员指导或取样,按照程序精细选择样品,以减少偏差。

由于岩样常常受到泥浆滤液浸染,因此岩心到了实验室后,要用盐水清洗,以冲洗掉岩样上的泥浆滤液。

岩心出筒后,要及时装入箱子中,因为即使在空气中暴露很少时间,也会造成岩心失水以及轻烃组份的大量挥发。记录和标识以不影响后面钻切。岩心放置时应注意岩心的排列顺序和方向,岩心保存时应防潮、防高温和日光直晒,以防脱水,保存环境的湿度也不能太低,岩心收获率要准确,任何大于或小于100%都要记录,如果岩心收到水的侵染,应把岩心保存在岩心筒中,或保持原样放置,这些都应详细记录下来。

对陆相地层来说,岩层性质变化较大,因此取样时要视岩心的均质程度而决定钻取岩心的直径与取样的密度。通常,非均质程度高的,具有裂缝、溶洞的岩心,分析样品以用大直径岩心为宜。而较均质的岩样则以小圆柱为主,而泥页岩因为容易脆,特别是风化时间较长的样品。钻切小圆柱时,可用金钢石取心钻头和锯片把岩心钻切成圆柱型或立方型。对疏松岩心,经过冷冻后可用钻床在液氮环境钻取样品,没有冷冻的则用手工或专用工具取样。岩样在经过切割、称重、测量、萃取流体和烘干之后,对这种疏松且易碎的样品应当密封加固。密封的方法是:把样品放在一定厚度的砂子上,在样品外,套上一个适当尺寸的圆筒,把融化的蜡徐徐灌满岩心和环套的空隙之间,然后,把岩样从砂上拿起,重新测量岩心的长度和直径。

小圆柱岩样的外径通常为2.5cm,最小长度应大于2.5cm,而且圆柱两个端面互相平行且垂直于圆柱中轴。勿使两个端面受到污染。

水平渗透率样,必须沿平行岩层层面钻取,垂直渗透率岩样必须沿垂直岩层层面钻取。

切割成立方体的岩样,必须在取样吋做好垂直面记号。当然,样品的切割也没有一个严格而固定的规则,但岩层的层理越复杂,岩心分析也就越复杂。因此,如果岩心有斜层理,岩心柱塞就要沿着层理倾向钻切,因为一般认为,沿地层走向的渗透率和沿地层倾向的渗透率相同,但事实并不都这样。为了核对沿地走向和沿地层倾向的渗透率是否相同,必须测定两个横向渗透率:一个沿地层走向,一个沿地层倾向。

钻取样品时,为冷却钻具所用的冷却液应以不损害岩心为原则,对一般固结的岩心钻样时,目前多用水和空气作冷却液。但尽可能不用水,因为水可能改变岩石的孔隙结构。目前,以液态二氧化碳作为冷却液已越来越普遍。因为它可以防止钻头在钻切过程中过热而又不会堵塞孔隙。对泥质含量较高的岩样,可使用盐水或未经氧化的原油或精制柴油、煤油等作冷却液;冷冻的疏松岩心用液氮作冷却液。钻切完成后,应立即放入冰柜中,并用铅套封好。

在钻好的每块岩样的柱面或封套上,应用毛笔注明井号、样号,如果是垂直地层取样,还要标明垂直记号。

注意事项:

1、取样尽可能不用陈旧的、受污染的岩心,这是因为岩心中的轻质油挥发和重质油的沉积及氧化,造成岩心润湿性改变;

2、在钻样前,应对岩心仔细观察,尽可能避开裂缝;

3、取样观察中尽可能减少机械碰撞和振动;

4、整个过程各种信息要记录全面;

参考文献

[1]《岩心分析方法  GB/T 29172-2012》—曲岩涛、戴志坚等

[2]《岩心分析译文集》—杨普华 倪方天等译

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