2017-06
技术应用与研究
压力脉冲法渗透率计算方法研究
*赵世旭
（中国石化华北油气分公司勘探开发研究院河南450006）
当代化工研旁
hanm
63
摘要：压力脉冲法是一种较成熟的测定低渗致密岩石渗造率的一种非稳态方法，与传统的稳态法相比不需要达别稳定流动状态，具有测
量时间短，压力监测易于实现等优点，该论文针对脉冲法渗进率计算方法进行研究，在此基融上明确了与种方法的用范图关键词压力脉冲：渗透率：低渗致密；近似解法：数值解法
文献标识码：A
中图分类号：TE
ResearchonPermeabilityCaculationMethodofPressurePulseMethod
Zhao Shixu
( Research Institute of Exploration and Development of North China Oil-Gas Branch of Sinopec, Zhengzhou Henan
450006,China )
Abstract: Prnessare pudse method is a well-developed tmsteady state way of measuring low-permeability rock .Compare with steady-sfane fechnigare it has no need to achieve steady-flow and also have the adhantages of short measarring time and accarrate pressre monitoring. The article mainly introduced the way of computing rhe permeability and derermined rhe range of application of each method.
Key words:tnansient presstre pulse: permeability: low-permeability tighr rock; approximate method; momerical method
1.引言
岩石渗透率的测量一直是油气田高效开发的基础，低渗致密储层渗透率的测量一直是油气渗流力学研究领域的热点和难点间题。压力脉冲法通过监测实验过程中压力的衰减来获得岩石添渗透率，与常规的稳态法相比，不需要达到稳定流动，且具有测量时间短，压力监测准确等优点。
压力脉冲法最初由Braceetal在1968年提出，并且运用该技术成功的测量了高围压下Westerly花岗岩的渗透率。该论文针对近似解法和数值解法和其适用范围进行了研究。 2.脉冲法渗透率测试原理
下图是脉冲法渗透率测试法的示意图，在被测试岩样的两端各连接一个水箱。测试时待上下游水箱和岩样中的压力达到平衡P0后，在上游水箱施加一个压力脉冲AP上游水箱的压力升高为Pi，上下游水箱产生一个附加压力差，流体在压差的作用下开始流动，上游水箱压力开始衰减岩样和下游水箱压力开始上升，最后上下游水箱（岩样两端）的压力重新达到平衡 Pf。通过分析岩样的压力衰减曲线来确定岩样的渗透率。
上海e
图1瞬态压力脉冲法示意图
3.脉冲法渗透率测计算方法
(1)近似解法
在建立瞬态压力脉冲渗透率测试数学模型过程中我们做了以下几个假设：（1岩样均质各向同性：2流体在岩样中单向流过：(3岩样具有一定的可压缩性和孔隙性：(4)流体的压
缩系数和粘度是常数。压力脉冲法数学模型如下万方数据
(,[G,-CVG+I-C/G]ara)
c ap__vC,op ax
p, (0, 0) = P Pa = P, P,(L, 0) = P
0 (1)(2)(3)(4)
μ一流体粘度，mpas：Ct_为渗流介质的压缩系
C。一是岩样的有效压缩系数，MPa-1；C.是岩
数，MPa-1；
石骨架的压缩系数，MPa-1：A-岩样横截面积，cm2：K-岩样渗透率，mD；中是岩样的孔隙度，%；V1-上游水箱体积，cm；V,-下游水箱体积，cm3；Pu-上游水箱压力；P 下游水箱压力；Pr-岩样中压力。
由于致密岩石具有孔隙度、有效压缩系数和骨架压缩系数小的特点，岩样中单位压力变化下引起的流体体积的变化与下游水箱单位压力下流体体积变化相比是非常小的，压力只是时间的函数，因此上游水箱的压力随时间变化
绘制压力与时间的半对数曲线，得到斜率一α的渗透率值由于近似法计算渗透率的过程简单操作方使，到目前为
止是脉冲渗透率测试的计算方法应用最为广泛的。该方法只适用于孔隙度非常小，且C和C< (2)数值解法
该方法将脉冲法压力微分方程进行有限差分，假定一系
列的添渗透率值利用计算机程序获得每个渗透率下压力与时间的曲线，将实验获得的压力与时间的曲线与计算得到的曲线拟合，求解渗透率。