本發(fā)明屬于微觀剩余油定量表征技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于高精度成像的微觀剩余油定量評價方法。

背景技術(shù)：

油田開發(fā)的最終目的就是如何從地層孔隙中盡可能多的采出原油，在國內(nèi)的老油田大部分進(jìn)入中后期油田開發(fā)的情況下，研究油氣儲層巖石孔隙中的剩余油在宏觀層面和微觀層面的分布規(guī)律有助于我們了解油藏目前的開發(fā)情況。因此，從微觀、小尺度微納級別研究剩余油的分布，開展基于微觀驅(qū)替實驗的微觀剩余油定量評價，深入到孔隙空間內(nèi)部展開分析，了解和掌握剩余油的微觀形成機(jī)理和分布規(guī)律，進(jìn)而建立宏觀與微觀的關(guān)系，為后期提高采收率的措施找到理論上的依據(jù)。

在微觀層面上，儲層巖石孔隙空間結(jié)構(gòu)的區(qū)別是帶來剩余油的分布狀態(tài)巨變的主要原因。與常規(guī)的仿真模型和二維視圖研究方法不同，目前，借助高精度成像設(shè)備以及圖像處理技術(shù)，真實三維再現(xiàn)每一類巖心中，每一種驅(qū)替方式對其中剩余油分布的影響，并開展基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的定量評價，是為孔隙尺度上的提高采收率(eor)方法研究提供實驗基礎(chǔ)的重要手段。

吼道：連接各個孔隙空間之間的狹窄部分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種基于高精度成像的微觀剩余油定量評價方法具體包括以下步驟：

s1：用高精度成像設(shè)備獲取樣品的三維數(shù)字圖像；

s2：設(shè)計微觀驅(qū)替實驗，獲取不同驅(qū)替狀態(tài)下流體分布數(shù)據(jù)；

s21：根據(jù)需求設(shè)計驅(qū)替實驗，通過不同的實驗條件模擬不同的驅(qū)替方式。

s22：利用碘化試劑標(biāo)定驅(qū)替液相或者剩余油，；基于掃描設(shè)備，開展微觀驅(qū)替實驗，在相應(yīng)的觀測點，掃描獲取巖心三維流體分布數(shù)據(jù)。

s3：定量分析剩余油三維分布數(shù)據(jù)體；

s31：獲得剩余油三維數(shù)據(jù)體，將s2的巖心三維流體分布數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)二值化，分離目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的所有剩余油點，標(biāo)記為目標(biāo)點，并賦值1，其余背景區(qū)域(驅(qū)替相、骨架等)標(biāo)記為背景點或噪聲點，賦值0，得到只包含0,1的二值數(shù)據(jù)體；

s32：獲得歐式距離圖，利用三維空間歐式距離變換方法，對步驟s51的二值數(shù)據(jù)體進(jìn)行三維距離測度處理，每一個目標(biāo)體素點都將被賦值為該點與最近的邊界處的距離，邊界點則被賦值為0，得到數(shù)據(jù)體的歐氏距離圖，

s33：基于s32中得到的歐氏距離圖確定掃描順序，利用基于三維空間鄰居關(guān)系的標(biāo)簽方法，按順序掃描識別，依次以不同數(shù)字標(biāo)定剩余油數(shù)字圖像中相互連通的剩余油簇，刻畫此分辨率下的剩余油簇三維分布；

s34：基于s33中得到的剩余油簇三維體積分布，定義剩余油簇微觀賦存形態(tài)，以剩余油簇體積與歐拉數(shù)作為判定標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計此分辨率下的剩余油賦存形態(tài)變化；

s35：分割孔隙空間，基于s32的歐氏距離圖，利用分水嶺算法，計算距離圖像中的“盆地”或是“山峰”，將各個孔隙空間區(qū)別開，計算每個孔隙空間及吼道空間的最大內(nèi)切球半徑獲得孔隙半徑和吼道半徑，以及剩余油在每個孔隙空間中的賦存體積。

基于s34的剩余油賦存形態(tài)和s35的孔隙空間分割數(shù)據(jù)，利用三維空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方法相互匹配，計算各剩余油基本參數(shù)，包括飽和度、體積、表面積、歐拉數(shù)、連通程度、賦存形態(tài)、賦存位置等。

s4：定量評價微觀剩余油分布規(guī)律。

優(yōu)選地，高精度掃描設(shè)備為ct。

選取巖心樣品，基于ct設(shè)備開展不同條件下的微觀驅(qū)替實驗，掃描驅(qū)替過程中巖心內(nèi)的流體分布圖像，定性觀測巖心孔隙結(jié)構(gòu)和流體分布變化，通過圖像二值化、歐式距離測度、分水嶺分割方法以及三維圖像形態(tài)拓?fù)淦ヅ浞椒ǘ糠治鰩r心中剩余油賦存形態(tài)以及分布位置變化，得到剩余油飽和度變化曲線、不同賦存狀態(tài)的剩余油相對含量、微觀剩余油飽和度分布曲線等。

本發(fā)明根據(jù)不同研究需求，基于ct儀器開展不同實驗條件下的微觀驅(qū)替實驗，數(shù)字化驅(qū)替實驗過程以及巖心中的流體分布，依據(jù)拓?fù)浞椒▽?shù)據(jù)體開展分割和匹配，最終獲取微觀剩余油分布數(shù)據(jù)，定量分析、評價相應(yīng)的微觀剩余油分布規(guī)律。本技術(shù)方案可定性觀測巖心孔隙結(jié)構(gòu)和流體分布變化、定量評價巖心中的微觀剩余油分布變化，分析不同開采方式、不同開采階段下微觀剩余油的分布規(guī)律，因地制宜提高采收率。

附圖說明

圖1：本發(fā)明一種基于高精度成像的微觀剩余油定量評價方法流程示意圖；

圖2：本發(fā)明實施例對砂巖開展水驅(qū)后的剩余油三維分布圖，分別為飽和油階段，注入1pv、5pv、15pv、50pv(殘余油階段)；

圖3：本發(fā)明實施例砂巖孔隙空間分割圖；

圖4：本發(fā)明實施例砂巖水驅(qū)過程中不同剩余油賦存形態(tài)；

圖5：本發(fā)明實施例砂巖開展水驅(qū)后的微觀剩余油賦存形態(tài)變化，分別為飽和油階段，注入1pv、5pv、15pv、50pv(殘余油階段)；

圖6：本發(fā)明實施例開展水驅(qū)后原始飽和油階段微觀剩余油分布曲線圖；

圖7：本發(fā)明實施例開展水驅(qū)后殘余油階段微觀剩余油分布曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1-7所示：選取砂巖為樣品，基于ct設(shè)備開展不同條件下的微觀驅(qū)替實驗，掃描驅(qū)替過程中砂巖內(nèi)的流體分布圖像，定性觀測砂巖孔隙結(jié)構(gòu)和流體分布變化，通過圖像二值化、歐式距離測度、分水嶺分割方法以及三維圖像形態(tài)拓?fù)淦ヅ浞椒ǘ糠治錾皫r中剩余油賦存形態(tài)以及分布位置變化，得到剩余油飽和度變化曲線、不同賦存狀態(tài)的剩余油相對含量、微觀剩余油飽和度分布曲線等，得到圖2-圖7。

具體包括以下步驟：

s1：用高精度掃描設(shè)備掃描砂巖巖心，獲取包含巖心結(jié)構(gòu)信息的三維數(shù)字圖像數(shù)據(jù)體，如圖3，其中淺灰色為孔隙空間，判斷此掃描參數(shù)下可獲取剩余油在孔隙中的清晰分布圖像；

s2：設(shè)計并開展微觀驅(qū)替實驗，獲取不同驅(qū)替狀態(tài)下流體分布數(shù)據(jù)；

根據(jù)需求設(shè)計砂巖微觀水驅(qū)油實驗，模擬常溫時，水驅(qū)對剩余油分布的影響，分析高含水階段時的剩余油微觀分布規(guī)律。利用碘化試劑配制驅(qū)替油相與水相，加入18％的碘化試劑標(biāo)定水相，測試其在掃描設(shè)備中的射線吸收情況；基于掃描設(shè)備，開展微觀驅(qū)替實驗，在注入體積分別為1pv，5pv，10pv等的觀測點，掃描獲取巖心三維數(shù)據(jù)。

s3：獲取砂巖中的微觀剩余油參數(shù)

s31：ct數(shù)據(jù)二值化，獲得剩余油三維分布數(shù)據(jù)體；

s32：獲得歐式距離圖，利用基于三維空間鄰居關(guān)系的歐式距離變換方法，對步驟s1和步驟s2的數(shù)據(jù)體進(jìn)行三維距離測度處理，得到歐氏距離圖；

s33：基于s32的歐氏距離圖，利用基于三維空間鄰居關(guān)系的標(biāo)簽方法，依次以不同數(shù)字標(biāo)定剩余油數(shù)字圖像中相互連通的剩余油，刻畫此分辨率下的剩余油體積分布；

s34：基于s33的剩余油體積分布，利用歐拉數(shù)理論，將剩余油賦存分布形態(tài)歸納為六種如圖4，并統(tǒng)計分析每種賦存形態(tài)在不同驅(qū)替時刻下的分布變化規(guī)律如圖5。

s35：分割孔隙空間，基于s32的歐氏距離圖，利用分水嶺算法，將各個孔隙空間及孔隙空間中的剩余油分割開，如圖3，計算每個孔隙空間及吼道空間的最大內(nèi)切球半徑獲得孔隙半徑和吼道半徑，以及剩余油在每個孔隙中的賦存體積，統(tǒng)計得到剩余油分布位置圖如圖6-7；

s4：獲得剩余油參數(shù)，結(jié)合剩余油形態(tài)、位置分布定量評價微觀剩余油分布規(guī)律?？色@知本發(fā)明實施例砂巖原始含油飽和度階段幾乎全部為連片狀剩余油，其中連通性最好的剩余油簇幾乎占到全部剩余油體積的99％，剩余油主要分布在較大孔隙中，在半徑<25μm的小孔隙、小孔喉中分布較少。驅(qū)替開始后此大塊剩余油油簇很快斷裂、轉(zhuǎn)化為其他賦存形態(tài)。水驅(qū)15pv后，部分剩余油以網(wǎng)絡(luò)狀剩余油仍然滯留在孔隙中，且其剩余油體積沒有發(fā)生很大變化，僅吼道狀剩余油在長期水驅(qū)作用下被開采出來。水驅(qū)結(jié)束后，剩余油以孤立狀、吼道狀、薄膜狀的剩余油形態(tài)殘留在孔隙半徑約35μm的孔隙中，但由于巖心水驅(qū)油過程中很快形成水的優(yōu)勢通道，部分孔喉比較高處的大孔隙中(孔隙半徑約50-60μm)也有剩余油富集。針對此類剩余油分布規(guī)律，可以在開發(fā)過程中通過注采調(diào)控技術(shù)來進(jìn)一步改善開發(fā)效果，例如利用不穩(wěn)定注水等水動力學(xué)方法，形成不穩(wěn)定壓力場，使中高含水期原來由于繞流和阻塞等被捕集在半徑約45-60μm的大孔隙中的簇狀剩余油，能夠重新動用。

實施例僅說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行任何限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。