第37卷第4期 2016年8月
文章编号：10013873(2016)040464-05
新疆石油地质
XINJIANGPETROLEUMGEOLOGY DOI:10.7657/XJPG20160415
Vol. 37,No.4 Aug.2016
基于数字岩心的砂粒对储集层渗透特性影响
薛健康，王玉斗，王殿生，周伟，王雪英（中国石油大学理学院，山东青岛266580）
摘要：正确认识砂粒对储集层渗透特性影响，对砂砾岩油蔗的合理开采具有重要的意义。基于岩心CT扫描图像，通过砂粒嵌入法构建砂砾岩数字岩心，运用最大球法提取相应的孔腺网络模型，利用逾渗理论研究砂粒对砂砾岩渗透率和残余油饱和度的影响。结果表明，砂粒的存在会降低岩心渗透率，增大残余油饱和度；随着砂粒位置向岩心出口端移动，岩心渗透率逐渐降低，残余油饱和度逐渐减小；砂粒的增大会阻断较多孔隙的连通性，使岩心渗透率降低，残余油饱和度升高；在此基础上建立了岩心渗透率、残余油饱和度与微观孔隙结构参数关系模型，模型预测结果与途
渗模拟结果一致性较好，岩心渗透率相对误差小于7.6%，残余油饱和度相对误差小于2.8% 关键词：砂粒；砂砾岩油藏；数字岩心；途渗理论；渗透率；残余油饱和度
中图分类号：TE112.23
文献标识码：A
ImpactofSandGrainsonReservoirPermeabilityBasedonDigitalCores
XUE Jiankang, WANG Yudou, WANG Diansheng,ZHOU Wei, WANG Xueying(School of Science, China University of Petroleum, Qingdao, Shandong 266580, China)
Abstract: Accurate understanding of the effect of sand grains on reservoir permeability is significant for reasonable development of sandy conglomerate reservoirs, On the basis of CT scanning images of cores, digital cores of sandy conglomerate are constructed with sand-grain imbedding method, the corresponding pore network model is extracted with the maximum ball method and the impact of sand grains to per meability and residual oil saturation of sandy conglomerate is studied using percolation theory. The result shows that the existence of sand grains will decrease core permeability and increase residual oil saturation; with sand grains moving towards core outlet end, core permeabil ity and residual oil saturation wll gradually decrease; the increase of sand grain size will block flow paths among pores, which will result in the decline of core permeability and increase of residual oil saturation. Then a relation model between core permeability and micro-pore structural parameters has been established and the prediction result obtained from the model shows good consistency with the percolatior
modelling result, the relative errors of core permeability and residual oil saturation are less than 7.6% and 2.8%, respectively. Keywords: sand grain; sandy conglomerate reservoir; digital core; percolation theory; permeability; residual oil saturation
碎屑岩储集层中砂粒的大小、形状、排列方式极大地影响着储集层的渗透特性，特别是砂砾岩储集层。正确认识砂粒大小、分布对油水渗流的影响，对碎屑岩油田的合理开发有着十分重要的意义-。目前，受技术手段的限制，大多数的研究都是从宏观角度对砂岩粒度分布特征及其对油水渗流的影响进行分析，从微观角度针对砂粒位置、大小对孔隙结构、渗流特征的研究较少。随着数字岩心技术的不断发展，从微观角度出发，研究砂粒对油水在砂岩中的渗透特性的影响成为可能。本文在岩心CT扫描的基础上，通过砂粒嵌人法建立砂岩数字岩心，利用孔隙网络模型统计砂粒对岩心孔隙结构的影响，并利用逾渗理论从微观角度分析砂粒存在对储集层渗透率和残余油饱和度的影响4-7。
收稿日期：2016-01-05
修订日期：201604-18
数学岩心的构建
选用克拉玛依油田八区T88724井下侏罗统八道湾组的砂岩岩心进行研究，取心深度1600m，岩心中砂粒相对均匀，岩心孔隙度为25.2%，渗透率为4630mD 采用XradiaXRM一500型扫描仪对岩心进行切片CT 扫描，扫措分辨率为5μm，直接获得岩心的二维灰度图像，共扫描500张切片。将CT扫描得到的二维灰度图像经过滤波处理去除图像中的系统噪声，然后选择合适的阅值对孔隙度进行约束，由灰度图像得到相应的二值化图像，利用二维切片的二值化图像重建得到三维数字岩心。在此基础上利用代表体积元法(REV)，选取合适尺寸的数字岩心，使其物理性质既不受岩石尺寸的影响又提高了运算效率。本文构建
基金项目：国家自然科学基金（51574268)；山东省自然科学基金（ZR2014EEM050）
作者简介：薛健康（1991-），男，山东青岛人，硕士研究生，油气藏T.程，（Tel)13864886298（E-mail)jiankang200823@163.com 万方数据