[科普中国]-常规岩心分析

常规岩心分析实验

开展常规岩心分析实验，一方面是为构建数字岩心和孔隙网络模型提供基础资料，如岩心中黏土含量，另一方面是为检验数字岩心和孔隙网络模型的准确性提供实验数据，如岩心的绝对、相对渗透率等。常规岩心分析涉及较多实验内容，在此仅对目前在数字岩心和孔隙网络建模中所用到的几项加以介绍。3

1、岩心矿物成分分析

X射线衍射实验是分析岩心矿物成分最常采用的实验。矿物成分分析的目的主要有两个：

(1)为相对渗透率和毛细管力曲线实验时，选取流体提供依据。如通过矿物成分分析可以知道岩心中的水敏性成分及其含量，从而确定是否需要在实验时添加防膨剂。

(2)进行过程法重建数字岩心时，需要用到岩石的黏土成分来考虑不同的岩化作用。3

2、岩心毛细管压力资料测定

储层岩石孔隙空间可以认为是一个在三维空间中相互连通的毛细管网络，由于流体储集、渗流的空间都是毛细管，因此油气水在毛细管中表现出的各种性质十分重要。测定毛细管压力曲线的方法有多种，但目前最常用主要有三种：半渗透隔板法、压汞法和离心法。这些方法的基本原理相同，只是实验时所使用的流体工作介质不同，加压方式不同，所需时间长短不同等。3

3、岩心渗透性资料测定

岩石的渗透性是衡量流体在其内孔隙空间中流动难易程度的重要指标。岩石渗透性的度量可以通过两类途径实现：一是采用微观的研究方法计算流过每个孔道的流体数量，之后对组成孔隙空间的整个网络系统进行统计从而得到岩心的渗透性能，该方法计算过程复杂，但可以详尽地考虑每个孔道内部的具体情况；二是通过对整块岩石进行实验，测量宏观、平均的流动能力，这类方法是建立在达西定律的基础上的。3

常规岩心分析仪器蒸馏抽提法油水饱和度测定仪

图1所示为蒸馏抽提法油水饱和度测定仪。蒸馏抽提法的测定原理是利用密度小于水、沸点高于水且溶解洗油能力强的溶剂(如甲苯，相对密度0.897，沸点1100℃)抽提和蒸馏出岩心样品中的油和水，然后将岩样烘干，称其质量，并比较该岩样抽提前后的质量差，获得岩心中油、水的质量Wo+w ，再根据水体积求出油的体积，即可以获得岩心的含油和含水饱和度。蒸馏抽提法用于柱塞岩心、旋转井壁取心和全直径岩心岩样的流体饱和度测定。优点是精度高，缺点是测试时间长。因此，这种方法常作为基准来对比和校正其他方法。1

常压干馏法油水饱和度测定仪

常压干馏法油水饱和度测定仪如图2所示。它是将岩样放入钢制岩心筒内加热，通过干馏将岩样中的油、水蒸出，再经过冷凝收集于量筒中，读出油、水体积后计算饱和度。实验室使用的干馏法岩心油水饱和度测定仪，分为单组和多组两种类型。单组类型有一个岩心筒，多组类型一般有五个岩心筒。仪器由岩心筒、加热和控温单元、冷凝单元、计量单元组成。岩心筒由不锈钢制成，耐高温，上盖带有螺纹，与密封垫一起形成对岩心筒的密封。加热和控温单元是一个筒式电炉罩，加热温度由温度传感器和温控仪来测量和控制。冷凝单元由冷凝座、冷凝管、散热片组成，冷凝管内有循环水流动。装有岩样的岩心筒冷却后，流出的油、水由量筒来计量。1