ICS 75.020 E 10 SY 备案号：53400—2016 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 58152016 代替SY/T5815—2008 岩石孔隙体积压缩系数测定方法 Measurement method for rock pore volume compressibility 201601-07发布 2016—06-01实施 国家能源局 发布 SY/T 5815—2016 目 次 前言 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理及方法 5 测量仪器 6 实验步骤 计算方法 7 8 数据修约 报告内容及格式 附录A（资料性附录）岩石孔隙体积压缩系数测定原始记录表格式 附录B（资料性附录） 岩石孔隙体积压缩系数测定报告格式 附录C（资料性附录）岩石孔隙体积压缩系数测定报告图表格式 SY/T5815—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—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/T5815—2008《岩石孔隙体积压缩系数测试方法》。与SY/T5815—2008相比， 主要技术变化如下： 修改了原理及方法对其进行了更加详细的阐述（见第4章，2008年版的第4章）； 修改了实验步骤，增强了标准的适用性（见第6章，2008年版的第6章）； 修改了实验流程图，使流程图更加细化（见图1，2008年版的图1）； 增加了岩石孔隙体积压缩系数、不同有效上覆压力下孔隙度和体积应变转换系数的详细计算 过程（见第7章）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由油气田开发专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：提高石油采收率国家重点实验室（中国石油勘探开发研究院）、中国石油西南 油气田分公司勘探开发研究院、中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院。 本标准主要起草人：张祖波、罗蔓莉、陈序、吕伟峰、吴康云、周克明、曲岩涛、李奋、余华 洁、崔红彦。 本标准代替了SY/T5815-2008。 SY/T5815—2008的历次版本发布情况为： —SY/T5815—1993 II SY/T 5815--2016 岩石孔隙体积压缩系数测定方法 1范围 本标准规定了岩石孔隙体积压缩系数测定的基本原理、测定和计算方法以及主要仪器的技术 指标。 本标准适用于沉积岩岩石孔隙体积压缩系数的测定。其他类型岩石可参照使用。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T29172岩心分析方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 上覆压力 hoverburdenpressure 上覆岩石层加在下部储层岩石单元上的压力。 3.2 孔隙压力porepressure 地层孔隙所承受的流体压力，也称为地层压力。 3.3 有效上覆压力effectiveoverburdenpressure 上覆压力与孔隙压力之差。 - 3.4 岩石孔隙体积压缩系数rockporevolumecompressibility 岩石孔隙体积压缩系数为改变单位压力时，单位岩石孔隙体积的变化值。 4原理及方法 油田开发前，油层岩石所承受的上覆岩层重量，被油层岩石骨架和孔隙中流体所支撑，油藏处于 平衡状态。开发后，地层压力逐渐降低，导致油层岩石骨架承受的有效上覆压力增大，使油层进一步 被压实，孔隙体积减小，并将油气排人采油井内。 在实验室模拟油田开发这一过程，测量岩石孔隙体积压缩系数通常有两种方法：第一种方法是 首先根据实验要求建立上覆压力和孔隙压力，保持上覆压力不变逐点降低孔隙压力，使有效上覆压力 增加，造成孔隙体积减小，第二种方法是保持孔隙压力不变逐点增加上覆压力，使有效上覆压力增加， 1 SY/T 5815--2016 造成孔隙体积减小。利用实验中孔隙体积随有效上覆压力增加而减小的变化曲线，根据公式（1）计算 岩石孔隙体积压缩系数。 1 . dy, C. (1) V. dp 式中： C,岩石孔隙体积压缩系数的数值，单位为每兆帕（MPa-1）； V一-不同有效上覆压力下，岩石孔隙体积的数值，单位为立方厘米（cm"）， dV/dp一一改变单位压力引起孔隙体积变化的数值，单位为立方厘米每兆帕（cm3/MPa）。 5测量仪器 5.1氮孔隙度仪，孔隙度测量范围0.1%45%，允差不超过±0.5% 5.2岩石孔隙体积压缩系数测定仪：工作压力不低于50MPa，压力传感器允差0.1%。测量孔隙体 积的计量泵体积最小分辨率不低于0.001mL，岩石孔隙体积压缩系数仪流程示意图见图1。 X 5 1—岩心夹持器，2一围压泵，3—体积计量泵；4孔隙压力泵；5—压力传感器；6—真空泵，7阀门 图1岩石孔隙体积压缩系数仪流程示意图 6实验步骤 6.1 实验前准备 6.1.1岩心的准备 6.1.1.1在岩石上钻取直径Φ2.50cm或Φ3.80cm的圆柱样品，长度不低于其直径的1.5倍，要求圆 柱的两端面平行且垂直于其轴线。 6.1.1.2岩样的清洗按GB/T29172中的规定执行。 6.1.1.3岩样的烘干按GB/T29172中的规定执行。 6.1.1.4按GB/T29172中的规定测定岩样的孔隙度和渗透率。 6.1.1.5用热熔型胶带包在岩心周围，再用热缩性塑料管封包岩样。要求封包时，应将塑料与岩样接 2 SY/T58152016 触处的空气全部除尽。岩样上如有洞或缺角，应该用热熔性塑料或其他不污染岩样的物质充填。 6.1.2有效上覆压力的确定 6.1.2.1有地层压力资料时，用地层压力作为孔隙压力。没有地层压力资料时，一般采用0.0113MPa/m (0.5psi/ft）的压力梯度计算孔隙压力（压力异常的地层慎用）。 6.1.2.2采用岩心所在地层的深度与压力梯度的乘积作为最高上覆压力。如果没有压力梯度资料， 般采用0.0226MPa/m（1psi/ft）作为压力梯度值（压力异常的地层慎用）。 6.1.2.3最大有效上覆压力为最高上覆压力与孔隙压力之差。 6.1.3盐水的配制 根据地层水资料配制相同矿化度的NaCI盐水，并对盐水进行抽空处理。 6.1.4仪器常数的标定 6.1.4.1氮孔隙度仪按GB/T29172中的规定进行仪器校准。 6.1.4.2仪器空白体积的标定：流程改变时，用氮孔隙度仪测量五次，取其平均值。 6.1.4.3岩石孔隙体积压缩系数仪压变系数的标定：用已知压缩系数的液体进行测量，并绘出压力与 体积收缩量的曲线。 6.1.5盐水体积系数确定 0mg/kg～200000mg/kg的NaCl溶液在30℃时体积系数近似公式见公式（2）公式（4）： 0.99985 +kci +k.P, +k,GP (2) 1 + kgc, + ksP, + kgc/ P, Pi=145.04pore (3) ci = (4) 100 式中： 常数，其值为0.351104×10-6， kz- 常数，其值为0.687323×10-5， ks——常数，其值为0.555917×10-1l， 常数，其值为0.350709×10‘， ks——常数，其值为0.993080×10-5， kg-—常数，其值为0.166979×10， Ppore 孔隙压力的数值，单位为兆帕（MPa）； -NaCl溶液浓度的数值，单位为毫克每千克（mg/kg）。 6.2测定步骤 6.2.1保持上覆压力恒定降低孔隙压力法 6.2.1.1将待测岩样放入岩心夹持器中，根据仪器的要求加初始围压。 6.2.1.2对岩样及内压系统抽真空，用盐水饱和岩样和内压系统。 3