[發明專利]一種頁巖水相圈閉損害綜合評價方法

有效

• 申請號: 201911414105.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111044712B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 陳明君;張曉怡;康毅力;游利軍;白佳佳;賴哲涵;李佩松;李可明;劉江
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/08;G01N1/28
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

本發明公開了一種頁巖水相圈閉損害綜合評價方法，制備頁巖氣藏的巖心，并對巖心分別開展頁巖水相自吸及返排實驗、水相圈閉損害前后的頁巖甲烷吸附/解吸實驗、水相圈閉損害前后頁巖甲烷擴散系數測量實驗，計算各個參數，再根據上述計算得到的各個參數計算巖心的頁巖水相圈閉損害指數，最后根據頁巖水相圈閉損害指數對頁巖水相圈閉損害進行綜合評價。本發明區分了基質和裂縫的損害情況，考慮了吸附氣、游離氣的占比，確定了頁巖水相圈閉損害關鍵評價指標，以及各評價指標對總損害程度的貢獻率，評價結果能夠客觀真實反應頁巖水相圈閉損害程度。

技術領域

本發明涉及非常規油氣儲層水相圈閉損害評價的方法，尤其是一種頁巖水相圈閉損害綜合評價方法。

背景技術

頁巖儲層致密，儲滲空間以納米級孔隙為主，孔隙度通常小于6％，基質滲透率普遍低于1×10^-4mD。“水平井+分段壓裂”是頁巖氣藏開發的主要技術手段。然而，頁巖氣井壓裂液用量多，且返排率低。頁巖氣井單井壓裂液用量可達(2～5)×10⁴m³，返排率主要介于10％～50％，大量壓裂液滯留極易誘發嚴重的水相圈閉損害。

頁巖氣產出具有多尺度特征，頁巖儲層的水相圈閉損害也具有多尺度性，水相滯留嚴重制約頁巖氣的解吸、擴散及滲流能力。客觀、準確地評價頁巖儲層水相圈閉損害是深入認識及有效防控水相圈閉損害的基礎。現有評價方法的主要評價指標為滲透率損害率、自吸量、返排率、壓力半衰期、多尺度輸運速率。評價指標較為單一，未區分裂縫和基質，未考慮吸附氣和游離氣比例，也未緊密聯系頁巖氣產出特征。現有評價方法應用于頁巖儲層水相圈閉損害評價針對性不強，不能全面、準確評價頁巖氣層水相圈閉損害程度。

綜上，在明確頁巖氣層水相圈閉損害主控因素基礎上，結合頁巖氣產出機理和層次分析手段，形成適用于頁巖氣層的水相圈閉損害綜合評價方法，對頁巖氣的經濟高效開發具有重要意義。

發明內容

針對上述問題，本發明主要是克服現有技術中的不足之處，提出一種頁巖水相圈閉損害綜合評價方法，旨在克服現有水相圈閉損害評價方法的評價指標單一、未考慮頁巖氣體賦存方式及多尺度輸運特征等不足。

本發明解決上述技術問題所提供的技術方案是：一種頁巖水相圈閉損害綜合評價方法，包括以下步驟:

S1、制備來自同一頁巖氣藏的、平行層理鉆取的巖心，再將巖心分別烘干，干燥密封冷卻后立即測量巖心的質量、長度、直徑，然后干燥密封保存備用；

S2、對巖心開展頁巖水相自吸及返排實驗，并計算滲透率損害率S_K、含水飽和度S_W、水相滯留率S_FW；

S3、對巖心開展水相圈閉損害前后的頁巖甲烷吸附/解吸實驗，利用Langmuir模型對頁巖甲烷吸附/解吸曲線進行擬合，并分別計算吸附能力損害指數S_V1和解吸能力損害指數S_V2；

S4、對巖心開展水相圈閉損害前后頁巖甲烷擴散系數測量實驗，基于擴散系數的雙孔模型，分別計算第Ⅰ階段擴散能力損害指數S_D1和第Ⅱ階段擴散能力損害指數S_D2；

S5、根據上述計算得到的各個參數計算巖心的頁巖水相圈閉損害指數，最后根據頁巖水相圈閉損害指數對頁巖水相圈閉損害進行綜合評價；

當頁巖水相圈閉損害指數≤5時，損害程度為無；

當5＜頁巖水相圈閉損害指數≤30時，損害程度為弱；

當30＜頁巖水相圈閉損害指數≤50時，損害程度為中等偏弱；

當50＜頁巖水相圈閉損害指數≤70時，損害程度為中等偏強；

當70＜頁巖水相圈閉損害指數≤90時，損害程度為強；