SY∕T 5748-2020 岩石气体突破压力测定方法(石油天然气).pdf

ICS 75-010 Ell 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 5748-2020 代替SY/T5748-2013 岩石气体突破压力测定方法Determination method of gas breakthrough pressure in rock 2020 -10-23发布2021-02 -01实施国家能源局发布SY /T 5748-2020 目次前言.11 1 范围2 规范性引用文件.3 术语和定义4 设备与材料.4.1 设备4.2 材料.2 5 实验准备25.1 岩样制备.2 5.2 渗透率测定 25.3 界面张力测定.25.4 盐水准备 2日煤油5.6 岩样饱和5.7 试漏6 实验条件6.1 有效上覆压力6.2 实验温度 36.3 出口压力6.4 起始压差36.5 实验压力间隔与恒压时间.3 7 实验步骤.48 结果计算. 4 8.1 煤油饱和岩样气体突破压力的挟算.4 8.2 数据修约59 质量要求.5 附录A(资料性附录)岩石气体突破压力测定实验装置示意图.6 SY /T 5748-2020 目IJ1=1 本标准按照GBff1.1-2009 标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。本标准代替SY/T5748-2013 岩石气体突破压力测定方法)，与SY/T5748-2013相比，主要技术内容变化如下:增加了警示;修改了标准的适用范围(见第1章); 修改并增加了标准的规范性引用文件(见第2章); 修改了术语和定义(见第3章); 删除了原理与实验流程(见2013年版的第4章); 一一将仪器和材料修改为设备和材料，并修改、增加部分实验设备和材料内容(见第4章，2013 年版的第5章); 细化了实验准备，并增加了实验准备步骤(见第5章，2013年版的第6章); 增加了加权平均密度的计算公式(见6.1); 增加了出口压力值确定方法(见6.3); 增加了补液、设置出口压力和回压的实验步骤(见7.3); 修改了实验流程图及部分实验装置(见附录A，2013年版的4.2)。本标准由石油地质勘探专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位:中国石油勘探开发研究院天然气地质研究所、中国石油塔里木油田分公司质量检测中心、中国石化勘探开发研究院无锡石油地质研究所、中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院、中海油能源发展股份有限公司工程技术公司中海油实验中心。本标准起草人:国建英、张璐、彭菲、俞凌杰、陈红于、蒋美忠、李剑、谢增业、谢巍、张群、姜晨光。本标准代替了SYff5748-20130 SYff 5748-2013的历次版本发布情况为:SYff 5748-1995 II SY /T 5748-2020 岩石气体突破压力测定方法警示一一使用本标准、人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有竞任采取适当的安全和健康措施，并保证符合有美国家法规的规定。1 范围本标准规定了岩石在饱相?在体条件下气体突破压为的测定劳法。本标准适用于岩石样品气体是在压力的测定。2 规范性引用文件下列文件对于本文件咱应用是必不可少的。，.t主注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用干件，其最新晚芽，.(包括所有的修改单)适用于本文件。GBrr 29172 岩心分忻方法SY/T 5370 表面及界面步开测定方法syrr 6315-2017 稠油油藏高温相对渗透率及驱油效率测定方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 岩石气体突破压力挣sbreakthr吨hpressure in rqck 气体在一定压差作用卡在用;夜t包中的岩样吁形成丰续流动相曲，对应的进出口端压力差值，即为岩石气体突破压力。3.2 ;争围压net confiningpressure 岩心所承受围压与平增孔隙压力(进-出口压力的哥均t4 设备与材料4.1 设备4.1.1 中间容器:压力不小于50.0MPa。4.1.2 压力计:工作压力不小于50.0MPa，精度0.4级。4.1.3 高温高压岩，心夹持器配加热系统:压力不小于50.0MPa，工作温度不低于150C。4.1.4 多通阀:工作压力不小于50.0MPao4.1.5 加压泵:工作压力不小于50.0MPao4.1.6 温度控制仪:不低于150C，精度:tlC。4.1.7 流量检测装置:5mL/min，精度士0.05mL/min。SY /T 5748-2020 4.1.8 电子天平:感量。.01g。4.1.9 游标卡尺:分度值O.Olmm。4.1.10 抽真空加压饱和装置:真空度小于1O-4MPa，压力不小于25.0MPa。4.1.11 国压装置:压力不小于lOMPa。4.1.12 出口压力增压装置:压力不小于lOMPa。4.2 材料4.2.1 氮气(N2):纯度99.9%。4.2.2 天然气:脱水、去杂质。4.2.3 煤油。4.2.4 氯化何(KCl):分析纯。4.2.5 氧化铀(NaCI):分析纯。4.2.6 氯化钙(CaC12):分析纯。4.2.7 六水氯化镜(MgC12. 6H20) :分析纯04.2.8环氧树脂。4.2.9 层析硅胶:0.075mm -0.149mm。5 实验准备5.1 岩样制备5.1.1 柱塞样钻取方法为:a)钻样应在均质性程度高的部位，避开裂缝，沿着垂直层理方向定向钻取。b)样品钻取按GB/T29172的规定执行。:I!l.水易分散、碎裂、难于钻取的泥质岩、石膏、煤样等，可于工制成小直径的柱状或方形岩样，然后用环氧树脂胶结在金属套筒内，在室温条件下老化12h以上;上述样品亦可采用金刚石线切割机无水切割。c)柱塞样品长度为1.0cm-2.5cm，直径为2.5cm土O.lcmo5.1.2 岩样清洗按GB/T29172的规定执行。5.1.3 岩样烘干按GB/T29172的规定执行。5.2 渗透率测定渗透率测定按GB/T29172的规定执行。5.3 界面张力测定界面张力测定按SY/T5370的规定执行。5.4 盐水准备5.4.1 有实际地层水时，应选择地层水。5.4.2 无实际地层水，有地层水资料时，应配制模拟地层水进行实验，或参照周边地层水矿化度进行地层水配制。5.4.3 无实际地层水，且无地层水资料时，采用配制质量分数为8%的标准盐水或KCl榕液。标准盐水配方为NaClCaCb MgC12 . 6H20=7 0.6 0.4 (质量比)。2 SY /T 5748-2020 5.5 煤油煤油用层析硅胶进行去极性和除水处理。5.6 岩样饱和岩样抽真空及饱和按GB/T29172的规定执行。饱和液体类型包括:a)若岩样站土矿物含F较高，遇水膨胀产生水敏等损害时，应用煤油饱和。b)除a)情况外，用盐水饱开且。5.7 试漏5.7.1 连接实验装置，可参蜡fiT录Ao5.7.2 试漏按syrr6315-2017也电J.4的规定执行。6 实验条件6.1 有效上覆压力-r-I-Ll. r -;:n:;.lrt:tr-o-r.J 实验岩样所力DJ争围压等于有炕上覆岩层压力。f于坟上覆压力计算见公式(1): 式中:PH 有效上覆岩层压JF单位先兆帕1(MP卦:D 加权平均密度，单位为克每立方匣7f在(g/cm3)，计算见公式(); w 地层水密度，导位为克每立方厘米j(g/cm3); H一一取样深度，单位为米(m)。pH二0.01Ol33(D一w)xH ) 11 ( . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 式中:. (2) 1，2 ，3 , h, h2, h3, hn zn 层位，2,/3 , , n的平均舍度，单位均克每立方厘米(g/cm3)层位1，2,1 3，卜n的厚度，单位为米(m)6.2 实验温度应根据试井、测井资桦确定实验温度。6.3 出口压力实验加且时，为防止液体汽化，应在出口端施加不小于O.IMPa的压力。6.4 起始压差根据表l给出的岩样空气渗透率、饱和的液体类型，选择实验加压的起始压差。6.5 实验压力间隔与恒压时间根据表2给出的测试压力大小，确定实验压力的间隔和每个测压点的恒压时间。3 SY /T 5748-2020 表1起始压差选择表起始压差空气渗透率KaMPa mD 盐水饱和古样Ka:; 0.001 7.0 0.001 瓦.:;0.01 5.0 0.01 0.1 0.1 表2实验压力间隔和恒压时间的确定测试压力Pt实验压力间隔MPa MPa Pt 豆豆2 0.2 2PL:; 5 0.5 5.pt:; 10 1.0 lO15 1.5 7 实验步骤7.1 将饱和岩样装人岩心夹持器内，连接实验装置，连接方式可参见附录Ao7.2 根据6.1设置实验净围压。煤油饱和省样5.0 3.0 。.50.1 恒压时间mm 30 45 60 90 120 7.3 出口端补液，设置出口压力及国压。出口压力及回压应比实验温度下水的饱和蒸汽压力高O.1MPa-1.OMPa 7.4 根据6.2设置实验温度，当温度达到设定值后，恒温至少30mino7.5 接通气源至岩样进口端，根据6.4选择的起始压差和出口端压力调节进口端压力。然后按6.5选定的恒压时间和实验压力间隔由低到高进行测定。实验过程中始终保持净围压等于有效上覆压力。7.6 测定中通过流量检测装置检测岩样出口端情况，当气泡均匀连续逸出时，实验即可终止。对应的岩样进、出口端压差值即为该岩样的气体突破压力。8 结果计算8.1 煤油饱和岩样气体突破压力的换算根据不同类型气液界面张力差异，将煤油饱和岩样测得的突破压力换算为盐水条件下的突破压力，换算方法见公式(3): Ptw=Ptowiog (3) 式中:PLW 盐水饱和岩样的突破压力，单位为兆帕(MPa); 4 SY /T 5748-2020 队。一一煤油饱和岩样的突破压力，单位为兆帕(MPa); (Jwg一一气水界面张力，单位为毫牛顿每米(mN/m); 。一一气和煤油界面张力，单位为毫牛顿每米(mN/m)0 8.2 数据修约原始记录及检测报告的数据应进行修约，并遵循先计算后修约的原则。具体要求如下:a)岩样长度值修约到庐也l、数，单位为厘米(cm)。L . . .0, b)岩样直径值修约到12位小数k单位为厘米(cm)。c)突破压力值修约到H位小数，单1辛茹兆帕(MPa)。9 质量要求每;Jtt样品抽取10%进行重复性实验，吸得的两次独立测试结果的相对忖差应符合表3的要求。/ 表3重复性实验精密度% 20 10 5 SY /T 5748-2020 6 附录A(资料性附录)岩石气体突破压力测定实验装置示意图岩石气体突破压力测定实验装置示意图如图A.l所示。2 14 1 气瓶;2, 8 加压泵;3, 5, 10, 12 压力计;4, 9 活塞式中间容器;6多通阀;7 岩心夹持器11温度控制仪13出口压力及回压增压装置14流量检测装置图A.l岩石气体突破压力测定实验装置示意图ONeNll饲守卜m同问中华人民共和国石油天然气行业标准岩石气体突破压力测定方法SY/T 5748一-2020石汕工业出版丰十出版(北京安定门外安华里二区一号楼)北京巾石油彩色印刷有限责任公司排版印刷新华书店北京发行所发行880 x 1230毫米16开本0.75印张19千字印1-4002021年1月北京第1版2021年1月北京第1次印刷书号:155021 . R211 定价:20.00元版权专有不得翻印