相对渗透率测定

相对渗透率测定是评估多孔介质(如岩石)中流体流动特性的核心检测技术,重点测量油、水或气等流体的相对渗透率比值。核心检测对象涉及岩心样品中的流体饱和度和流动效率,关键项目包括油相相对渗透率(如初始值Kro)、水相相对渗透率(终点值Krw)和相对渗透率端点梯度。测试过程强调孔隙度(φ≥15%)和绝对渗透率(Ka)的精确控制,确保流体驱替过程的稳态或非稳态分析,应用于油气储层开发和采收率优化。

原创阅读 142025-06-15工程师CMACNASISO高新技术企业

检测项目

流体相对渗透率:

  • 油相相对渗透率:初始值(Kroq)、终点值(参照SY/T5345)
  • 水相相对渗透率:初始值(Krwi)、终点值(Krwr),端点梯度≥0.01
岩石物理参数:
  • 孔隙度:φ值(范围10-30%)
  • 绝对渗透率:Ka(单位mD,精度±0.5mD)
饱和条件:
  • 初始饱和度:Swi(残余油饱和度≤15%)
  • 流体饱和度比:油水比(范围1:1至3:1)
温度影响:
  • 高温渗透率:温度范围20-150℃(Kr变化率±5%)
  • 压力效应:围压范围500-5000psi
驱替过程:
  • 稳态驱替:流速控制(0.1-10ml/min)
  • 非稳态驱替:注入压力梯度(ΔP≥0.5MPa)
端点特性:
  • 端点相对渗透率:Krorw(油水系统)
  • 残余饱和度:Sor(≤20%,参照APIRP40)
多相流动:
  • 气水相对渗透率:Krg/Krw比值(误差±0.02)
  • 油水气三元系统:相渗透率交互作用
岩心均质性:
  • 孔隙分布均匀性:变异系数≤0.3
  • 渗透率各向异性:Kv/Kh比值(范围0.5-2.0)
流体性质:
  • 粘度比:μow(范围1-10)
  • 界面张力:IFT值(单位mN/m,参照GB/T29171)
数据采集:
  • 渗透率曲线拟合:R²≥0.98
  • 饱和度测量误差:ΔSw≤±2%

检测范围

1.砂岩储层岩心:孔隙度15-25%,检测重点为油水相对渗透率曲线稳态分析

2.碳酸盐岩样品:高孔隙度(20-35%),侧重气水相对渗透率非稳态测试

3.页岩岩心:超低渗透率(0.001-0.1mD),核心检测油相渗透率端点值

4.人造多孔介质:玻璃珠或陶瓷模型,重点校准流体饱和过程

5.致密气藏岩样:渗透率0.01-1mD,专注气水相对渗透率高温效应

6.油砂样品:高粘度油体系,检测油水渗透率比驱替效率

7.煤层岩心:甲烷-水系统,核心测量气相对渗透率梯度

8.火山岩储层:裂缝发育,侧重非均质性对渗透率影响

9.含水层介质:淡水-盐水系统,检测水相相对渗透率端点

10.复合材料模型:聚合物涂层岩心,重点评估界面张力效应

检测方法

国际标准:

  • ISO15156-3:2015石油天然气工业材料选择用于酸性环境相对渗透率测定
  • APIRP40推荐实践用于岩石相对渗透率稳态测试方法
  • ASTMD4404-18多孔介质非稳态相对渗透率测定规程
国家标准:
  • SY/T5345-2007岩石相对渗透率测定方法(稳态法)
  • GB/T29171-2012岩心分析中相对渗透率测定非稳态法
  • SY/T6338-2016致密储层相对渗透率测试方法
方法差异说明:SY/T与API在流速控制上存在差异,SY/T要求0.5-5ml/min而API为1-10ml/min;GB/T非稳态法与ISO在压力梯度校准上不同,GB/T精度更高;ASTM标准强调温度补偿而SY/T注重围压稳定性。

检测设备

1.岩心夹持器:CoreHold-500型(压力范围0-10000psi,温度范围-20-200℃)

2.渗透率测试系统:PermSys-1000(精度±0.5%,流速范围0.01-100ml/min)

3.高压泵:HPump-200(压力精度±0.1MPa,流量分辨率0.01ml/min)

4.饱和度测量仪:SatScan-300(误差±1%,分辨率0.1%)

5.恒温箱:TempCon-150(温度控制±0.5℃,范围-30-150℃)

6.压力传感器:PressSense-50(量程0-100MPa,精度±0.05%)

7.数据采集系统:DataLog-X(采样率10kHz,存储容量1TB)

8.流体注入单元:FluidInject-80(多相流体切换,死体积≤0.1ml)

9.孔隙度分析仪:PoroMeasure-40(测量范围5-40%,精度±0.2%)

10.围压加载装置:ConfinePress-6000(轴向压力10000psi,径向均匀性≥98%)

11.真空饱和系统:VacSat-100(真空度≤0.01Pa,饱和效率≥99%)

12.显微镜成像系统:MicroImage-5x(分辨率5μm,用于孔隙结构验证)

13.电子天平:BalancePro-0.001(精度0.001g,用于质量法饱和度测定)

14.流量计:FlowMeter-10(量程0.1-100ml/min,误差±0.1%)

15.温度控制器:TempReg-200(PID控制,稳定性±0.1℃)

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

  • 报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
  • 检测周期:7~15工作日,可加急。
  • 资质:旗下实验室拥有CMA/CNAS/ISO资质。
  • 标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
  • 非标测试:支持定制化试验方案。
  • 售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

QUALIFICATIONS

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