本发明涉及油藏开发技术领域，具体地涉及一种用于检测渗吸距离的方法及系统。
背景技术：
在当前常规油藏大部分进入开发后期的情况下，致密油藏成为勘探开发的热点。致密储层的低孔隙度和极低渗透率以及复杂孔隙结构等特征使得储层流体自然流动性差，渗流阻力大，产能低，产量递减快。针对致密储层的特点，水平井和多级水力压裂的应用越来越广泛。在压裂后的储层中，注入水主要沿着裂缝系统流动，基质系统的原油主要依靠渗吸作用产出。因此，渗吸采油在致密油藏的开发中的重要作用得以凸显。渗吸采油是利用或限制毛管力作用的过程，利用化学渗吸剂改变岩石孔隙表面的润湿性，促进渗吸过程、减少毛管阻力、提高注入性和采收率的一种方法。这种采油技术尤其对于超低渗、致密油藏的开发具有重要的意义。
当前，诸多国内外学者已经对多孔介质自发渗吸过程进行了系统研究，分析了各种因素对自发渗吸的影响，但少有文献研究渗吸距离的问题。而渗吸距离是反映渗吸作用强弱的一个重要参数。当渗吸距离相对较大时，说明渗吸作用较强，注入水或压裂液可自发的进入储层内部，置换孔隙中的原油，提高采收程度；反之，渗吸距离较小时则说明储层中渗吸作用较弱，渗吸效果较差。
研究渗吸距离问题对于指导现场水力压裂模式具有重要的意义，确定合理的井距和裂缝密度，尽可能提高压裂后储层的采出程度。此外，在当前对渗吸的研究中，如何定量表征渗吸作用在水驱油过程中的贡献率是一个还未解决的难题。
技术实现要素：
本发明实施例的目的是提供一种用于检测渗吸距离的方法及系统，用于解决上述技术问题中的一者或多者。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于检测渗吸距离的方法，所述方法包括：获取有关待测岩心的干岩心的扫描图像、饱和实验用油的岩心的扫描图像和饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像，其中所述饱和实验用油的岩心由所述待测岩心经过饱和油处理后得到；根据所述干岩心的扫描图像、所述饱和实验用油的岩心的扫描图像和所述饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布；以及根据所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布确定渗吸距离。
可选的，所述根据所述干岩心的扫描图像、所述饱和实验用油的岩心的扫描图像和所述饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布包括：根据所述待测岩心的同一横截面在所述待测岩心处于干岩心状态、饱和实验用油状态和渗吸过程时的扫描图像的ct值分布情况，确定所述横截面对应的含水饱和度；以及根据所述横截面对应的含水饱和度，确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布。
可选的，所述方法还包括通过以下公式确定所述横截面对应的含水饱和度：
可选的，干岩心的横截面的ct值由至少两个所述干岩心的扫描图像确定；和/或饱和实验用油的岩心的横截面的ct值由至少两个所述饱和实验用油的岩心的扫描图像确定。
可选的，所述根据所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布确定渗吸距离包括：在所述含水饱和度分布处于稳定状态时，确定当前注入压力条件下的渗吸作用结束；根据所述渗吸作用结束时的饱和实验用油的岩心的扫描图像确定所述渗吸距离。
可选的，在所述饱和实验用油的岩心的各个横截面的含水饱和度在预设时间段内的变化率处于预设范围时，确定所述含水饱和度分布处于稳定状态。
另一方面，本发明实施例提供一种用于检测渗吸距离的系统，所述系统包括：夹持器，所述夹持器用于固定待测岩心；渗吸实验装置，用于使得固定于所述夹持器内部的待测岩心进行渗吸实验；ct扫描仪，用于对所述夹持器和固定于所述夹持器内部的待测岩心进行扫描以得到有关所述待测岩心的扫描图像；以及处理模块，用于根据所述有关所述待测岩心的扫描图像确定所述待测岩心在渗吸过程中的含水饱和度分布，并根据所述含水饱和度分布确定渗吸距离，其中，所述扫描图像包括有关所述待测岩心的干岩心的扫描图像、饱和实验用油的岩心的扫描图像和饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像，所述饱和实验用油的岩心由所述待测岩心经过饱和油处理后得到。
可选的，所述夹持器包括套筒，所述待测岩心固定于所述套筒内部，且所述套筒与所述待测岩心的入口端面之间具有空腔，以使得实验用液能够与所述待测岩心的入口端面充分接触。
可选的，所述处理模块还用于控制所述ct扫描仪相隔预设时间段对处于渗吸过程中的待测岩心进行扫描以得到所述待测岩心在所述渗吸过程中的扫描图像。
另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述中任一项用于检测渗吸距离的方法。
通过上述技术方案，能够准确确定渗吸液在待测岩心渗吸过程中渗吸距离，为研究致密储层渗吸采收率以及指导水力压裂模式具有重要的理论意义和参考价值。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的用于检测渗吸距离的方法的流程示意图
图2是本发明实施例提供的对待测岩心进行扫描后得到的初始图像的ct数据示意图；
图3是对图2中示出的图像进行截圆处理后得到的ct数据示意图；
图4是本发明实施例提供的用于检测渗吸距离的系统的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的夹持器的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的不同时刻含水饱和度分布图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是本发明实施例提供的用于检测渗吸距离的方法的流程示意图。如图1所示，所述用于检测渗吸距离的方法包括步骤s110至s130。
在步骤s110，获取有关待测岩心的干岩心的扫描图像、饱和实验用油的岩心的扫描图像和饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像。
在进行渗吸实验之前，需要先选定一块待测岩心，在所述待测岩心的周围环境处于真空状态时，对所述待测岩心进行扫描，即可得到干岩心的扫描图像。
在获得了干岩心的扫描图像后，需要采用实验用油对所述待测岩心进行饱和油处理，在确定待测岩心饱和完实验用油后，再对饱和实验用油的岩心进行扫描，即可得到饱和实验用油的岩心的扫描图像。
在获得了饱和实验用油的岩心的扫描图像后，开始进行驱替实验。在渗吸实验过程中，需要多次对所述饱和实验用油的岩心进行扫描，以获得饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的不同时刻的扫描图像。例如，可以按照预设的等时间间隔进行扫描，也可以随着渗吸时间的增加，按照间隔时间逐渐减小的方式进行扫描。
可选的，为了降低后续数据处理过程中的误差，可以对所述干岩心和/或所述饱和实验用油的岩心进行多次扫描，以得到多个干岩心的扫描图像和多个饱和实验用油的岩心的扫描图像。
为了更高准确确定待测岩心在渗吸过程中的各个横截面的含水饱和度分布情况，优选采用相同的夹持器夹持待测岩心，对待测岩心在不同状态时的扫描起始位置为同一位置，并且用于进行待测岩心的扫描的ct扫描仪的扫描参数应当是一致的，所述参数可以包括扫描电压、管电流、扫描间隔和层厚等等。
在步骤s120，根据所述干岩心的扫描图像、所述饱和实验用油的岩心的扫描图像和所述饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布。
有关待测岩心的扫描图像的ct值分布与所述待测岩心的组成成分及孔隙度等有关系，在获得扫描图像后，识别出获得的扫描图像中的ct值分布情况，就据此确定饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的含水饱和度分布。
图2是对待测岩心进行扫描后得到的初始图像的ct数据示意图，图3是按照待测岩心的横截面的大小对图2中示出的方形图像中截取的待测岩心的圆形截面的ct数据示意图。其中，对扫描图像进行处理后，能够确定图2和图3中的每一小格对应的ct值(图中未示出)，即可得到有关待测岩心的扫描图像的ct值分布。
可选的，可以根据干岩心的扫描图像、饱和实验用油的岩心的扫描图像以及与在渗吸过程中的不同时刻时的所述饱和实验用油的岩心的扫描图像，确定含水饱和度在不同时刻及不同横截面位置的分布情况，以此为依据，可以先确定饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的同一时刻时的含水饱和度分布，再进一步确定饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的不同时刻时的含水饱和度分布。
其中，为了便于后续能够准确的确定渗吸过程中的渗吸距离，因此需要选定数量尽可能多的横截面，并确定待测岩心在不同状态时的每一个横截面的ct值及其对应的含水饱和度。
可选的，可以通过以下方式确定所述待测岩心在渗吸过程中的含水饱和度：
其中，ct1、ct2、ctwater、ctoil和ctair都可以在进行渗吸实验之前预先获得，例如所述ctair可以在扫描的过程中获得，ctoil可以通过单独扫描油样获得，ctwater可以通过单独扫描用于进行渗吸实验的水样获得。
可选的，根据进行渗吸实验选定的实验用液的不同，上述计算公式中的实验用水的ct值可以更换为所选定的实验用液的ct值。
可选的，在获取了多个干岩心的扫描图像时，可以将所述多个扫描图像中的同一横截面位置的ct值的平均值作为该横截面位置对应的ct值。
同理，在获取了多个饱和实验用油的岩心的扫描图像时，也可以将所述各个扫描图像中的同一横截面位置的ct值得平均值作为该横截面位置对应的ct值。
在步骤s130，根据所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布确定渗吸距离。
具体的，在根据待测岩心在渗吸过程中的扫描图像确定含水饱和度分布处于稳定状态时，可以认定渗吸前缘不再推进，待测岩心在当前压力条件下的自发渗吸作用结束。因此，可以根据最后一次采集的扫描图像确定渗吸距离。
可选的，可以通过以下方式确认含水饱和度分布是否处于稳定状态：饱和实验用油的岩心的各个横截面的含水饱和度在预设时间段内的变化率是否处于预设范围，若是，则认定含水饱和度分布处于稳定状态，若否，则认定含水饱和度分布还未达到稳定状态，需要继续间隔预设时间采集所述待测岩心的扫描图像。
例如，在相邻两个时刻采集的待测岩心的含水饱和度分布情况基本一致(即同一横截面的含水饱和度的数值相差在一定数值范围之内)时，表示待测岩心各个横截面处的含水饱和度基本不再发生变化，就可以认定待测岩心当前的含水饱和度分布处于稳定状态。
本发明上述实施例提供的技术方案，能够准确确定渗吸液在待测岩心渗吸过程中渗吸距离，为研究致密储层渗吸采收率以及指导水力压裂模式具有重要的理论意义和参考价值。
此外，通过本发明实施例提供的方案，还能够确定在渗吸过程中的含水饱和度分布情况以及渗吸前缘位置的变化情况。
图4是本发明实施例提供的用于检测渗吸距离的系统的结构示意图。如图4所示，所述用于检测渗吸距离的系统包括：夹持器210、渗吸实验装置220、ct扫描仪230和处理模块240。
其中，待测岩心固定在夹持器210的内部，在待测岩心处于干岩心状态时，ct扫描仪230可以对所述夹持器210及位于其内部的干岩心进行至少一次扫描以获得干岩心的扫描图像，并将扫描得到的数据传输至处理模块240。
在完成干岩心扫描后，可以通过渗吸实验装置220进行对待测岩心的饱和油处理，也可以通过单独的装置对所述待测岩心进行饱和油处理。在进行饱和油处理的过程中，以一定的流速向夹持器210的入口端泵入实验用油，在夹持器210的出口段出油且入口端的压力表的示数达到稳定状态后，认定待测岩心饱和油处理过程结束，可以由ct扫描仪230对所述夹持器210和饱和实验用油的岩心进行至少一次扫描以得到饱和实验用油的岩心的扫描图像，并将扫描得到的数据传输至处理模块240。
在完成饱和实验用油的岩心的扫描后，开始通过渗吸实验装置220进行渗吸实验。例如在渗吸实验开始时，将位于夹持器210的出口端封闭，以保证实验用水(也可以是用于驱替所述实验用油的其它实验用液)能够从饱和实验用油的待测岩心的入口端面注入，渗吸处的实验用油只能从饱和实验用油的入口端面流出，实现岩心逆向渗吸的模拟过程。然后逐渐加压，在夹持器210内部的压力达到预设注入压力时，封闭夹持器210的入口端，以使注入的流体在恒定压力下自发渗吸。在进行渗吸实验的过程中，ct扫描仪可以重复多次对夹持器210及其内部的待测岩心进行扫描，以获得饱和实验用油的待测岩心在渗吸过程中的不同时刻时的扫描图像，并将扫描得到的数据传输至处理模块240。
其中，有关待测岩心的渗吸实验可以为现有任意的实验方式，不限于上述举例示出的渗吸实验方式。
可选的，在渗吸过程中，ct扫描仪的扫描次数及时间间隔可以根据实际需求自行设定。例如，可以设定ct扫描仪以等时间间隔进行扫描(如8min、10min或者12min等等)，也可以设定ct扫描仪在渗吸过程前期以较长的时间间隔进行扫描，随着渗吸时间的曾长，可以逐渐减小时间间隔。
本发明实施例提供的用于检测渗吸距离的系统的具体工作原理及益处与上述本发明实施例提供的用于检测渗吸距离的方法的具体工作原理及益处类似，这里将不再赘述。
可选的，本发明实施例还提供了一种夹持器，所述夹持器的结构示意图如图5所示。
在图5提供的夹持器中，为了便于在渗吸实验过程中封闭夹持器的入口端和出口端，在夹持器的入口端设置了入口端阀门1，在夹持器的出口端设置了出口端阀门4。
待测岩心3被固定在套筒2的内部，且夹持器与待测岩心3的入口端面处留有一定的空腔(即图3中的空白处)，在注入实验用油或者实验用液时，注入的液体会先充满所述空腔而能够与待测岩心3的入口端面充分接触。
现以一具体实施例来详细解释本发明提供的技术方案，在实施例的渗吸过程中，驱替实验用油的液体为水。
步骤一，对待测岩心处于干岩心状态时进行ct扫描。
先选择一块标准的待测岩心，将其放入岩心夹持器中，随后对岩心夹持器内部冲真空半个小时，以除去夹持器内部及管线中的空气。在抽真空操作结束后，给岩心夹持器加围压，固定岩心的位置。
在对干岩心进行扫描时，需要调整岩心夹持器在扫描床上的位置，以保证整个岩心夹持器都可以通过扫描架，使得整个待测岩心都处于扫描范围内。根据ct扫描线矫正夹持器轴向、径向以及前后位置，并固定扫描的起始位置。
在开始扫描时，选定合适的扫描电压、管电流、扫描间隔、层厚等参数。对干岩心扫描5次，以便减小后续数据处理中的误差。
步骤二，对饱和实验用油的岩心进行ct扫描。
干岩心扫描结束后，需要先对待测岩心驱替饱和实验用油后再进行扫描。
首先将压力表连接到夹持器入口端的管线上，检测待测岩心入口端的注入压力，同时打开夹持器出口端阀门，形成驱替压差。通过驱替泵以0.1ml/min的流速向岩心夹持器入口端泵入实验用油，充分饱和实验岩心，待夹持器出口端出油且入口端压力表示数稳定后，可认为驱替饱和实验用油的过程基本结束。
关闭驱替泵，对已经饱和实验用油的待测岩心进行扫描。调整扫描床的前后位置，确定饱和实验用油的岩心扫描的起始位置与干岩心扫描的起始位置保持一致。
随后在对饱和实验用油的岩心进行扫描，设置扫描参数与上述干岩心扫描过程中的参数保持一致。且同样对饱和油的岩心扫描5次，减小后续数据处理中的误差。
步骤三，开展渗吸实验，并动态监测水渗吸进入岩心中的过程。
饱和实验用油的岩心扫描结束后，开始进行渗吸实验。
结合图5所示，首先将夹持器出口端阀门4关闭，保证水从待测岩心入口端面注入，渗吸出的油只从待测岩心入口端面流出，模拟待测岩心逆向渗吸的过程。
然后给夹持器增大围压，其依据是围压比待测岩心入口端注入压力大3～4mpa，例如：预设实验注入压力为5mpa，则围压设置为8～9mpa即可。加压结束后，打开入口端阀门1，用驱替泵采用大液量(如10ml/min、20ml/min)给待测心入口端面迅速加压至实验预设注入压力，通过压力表示数观察注入端压力的变化。在接近预设注入压力时，改用小流量注入，以免加压超过预设压力值。加压结束后，关闭夹持器入口端阀门1，使注入流体在恒定压力下自发渗吸。
在渗吸开始后，可以每隔10分钟进行一次扫描，必须确保每次扫描时的初始位置和扫描参数与干岩心和饱和实验用油的岩心扫描过程中保持一致，以保证每次扫描的待测岩心各截面都是相同的，方便后续数据处理的过程。
每次扫描结束后，对待测岩心各截面得到的ct值进行处理，可以得到待测岩心各截面含水饱和度的动态变化过程的分析结果。
步骤四，数据处理，确定渗吸距离。
可以通过以下公式确定饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的不同时刻时的含水饱和度分布情况：
在渗吸过程中，每隔10分钟进行一次扫描，随后通过数据处理可以得到待测岩心各截面处含水饱和度的分布图像。随着时间的延长，渗吸液前缘进入待测岩心内部的距离不断增加，如图6所示，t3和t4时刻含水饱和度变化曲线基本重合。
在某一时刻，渗吸前缘不再向前推进时，岩心各截面处含水饱和度数值基本不再发生变化，我们认为在此注入压力条件下，岩心自发渗吸作用结束。因此通过分析结束时刻岩心各截面含水饱和度的分布，就能够找到渗吸前缘进入到岩心内部最远的距离，如图6中的a点位置。
在确定了渗吸液在扫描图像的前缘位置的情况下，可以根据设定的扫描间隔和厚层等参数计算出实际的渗吸距离。
本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述中任一项所述的用于检测渗吸距离的方法。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
1.一种用于检测渗吸距离的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取有关待测岩心的干岩心的扫描图像、饱和实验用油的岩心的扫描图像和饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像，其中所述饱和实验用油的岩心由所述待测岩心经过饱和油处理后得到；
根据所述干岩心的扫描图像、所述饱和实验用油的岩心的扫描图像和所述饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布；以及
根据所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布确定渗吸距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述干岩心的扫描图像、所述饱和实验用油的岩心的扫描图像和所述饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布包括：
根据所述待测岩心的同一横截面在所述待测岩心处于干岩心状态、饱和实验用油状态和渗吸过程时的扫描图像的ct值分布情况，确定所述横截面对应的含水饱和度；以及
根据所述横截面对应的含水饱和度，确定所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过以下公式确定所述横截面对应的含水饱和度：
其中，sw表示含水饱和度，ct1表示干岩心的横截面的ct值，ct2表示饱和实验用油的岩心的横截面的ct值，ct3表示饱和实验用油的岩心在某一时刻时的横截面的ct值，ctwater表示实验用水的ct值，ctoil表示实验用油的ct值，ctair表示空气的ct值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，
干岩心的横截面的ct值由至少两个所述干岩心的扫描图像确定；和/或
饱和实验用油的岩心的横截面的ct值由至少两个所述饱和实验用油的岩心的扫描图像确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述饱和实验用油的岩心在所述渗吸过程中的含水饱和度分布确定渗吸距离包括：
在所述含水饱和度分布处于稳定状态时，确定当前注入压力条件下的渗吸作用结束；
根据所述渗吸作用结束时的饱和实验用油的岩心的扫描图像确定所述渗吸距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述饱和实验用油的岩心的各个横截面的含水饱和度在预设时间段内的变化率处于预设范围时，确定所述含水饱和度分布处于稳定状态。
7.一种用于检测渗吸距离的系统，其特征在于，所述系统包括：
夹持器，所述夹持器用于固定待测岩心；
渗吸实验装置，用于使得固定于所述夹持器内部的待测岩心进行渗吸实验；
ct扫描仪，用于对所述夹持器和固定于所述夹持器内部的待测岩心进行扫描以得到有关所述待测岩心的扫描图像；以及
处理模块，用于根据所述有关所述待测岩心的扫描图像确定所述待测岩心在渗吸过程中的含水饱和度分布，并根据所述含水饱和度分布确定渗吸距离，
其中，所述扫描图像包括有关所述待测岩心的干岩心的扫描图像、饱和实验用油的岩心的扫描图像和饱和实验用油的岩心在渗吸过程中的扫描图像，所述饱和实验用油的岩心由所述待测岩心经过饱和油处理后得到。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述夹持器包括套筒，所述待测岩心固定于所述套筒内部，且所述套筒与所述待测岩心的入口端面之间具有空腔，以使得实验用液能够与所述待测岩心的入口端面充分接触。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理模块还用于控制所述ct扫描仪相隔预设时间段对处于渗吸过程中的待测岩心进行扫描以得到所述待测岩心在所述渗吸过程中的扫描图像。
10.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述权利要求1至6中任一项所述的用于检测渗吸距离的方法。
技术总结