[發明專利]一種水化頁巖不同尺度孔隙體積增量的定量分析方法

有效

• 申請號: 202011139796.0
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112129802B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 林魂;楊兵;宋西翔;孫新毅;曲海
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N15/08;G01N1/44
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周淑歌

本發明屬于油氣勘探和開發技術領域，具體涉及一種水化頁巖不同尺度孔隙體積增量的定量分析方法。本發明提供的水化頁巖不同尺度孔隙體積增量的定量分析方法，首先采用不與頁巖發生水化反應的第一溶劑進行標準巖樣的飽和，測試得到原始有效孔隙體積的數據，然后再采用水進行飽和測試，從而能夠得到真實的頁巖水化后不同尺度孔隙的變化數據。該方法能實現定量評價頁巖內不同尺度有效孔隙體積在水化作用下的絕對增加幅度，對指導現場篩選適合壓后“燜井”增產的頁巖儲層有現實意義。

技術領域

本發明屬于油氣勘探和開發技術領域，具體涉及一種水化頁巖不同尺度孔隙體積增量的定量分析方法。

背景技術

頁巖是一種重要的非常規天然氣資源，頁巖氣的勘探和開發可以極大緩解天然氣需求壓力，改善能源結構和能源安全。水力壓裂是頁巖氣儲層成功開發的關鍵技術之一。與常規油氣儲層不同，現場經驗證實，有些頁巖氣井儲層水力壓裂后關井一段時間(即壓后“燜井”階段)，再返排壓裂液能有效提高頁巖氣井產能。頁巖氣井“燜井”增產機理目前尚未完全清楚。其中一種解釋為，“燜井”期間由于壓裂液與頁巖充分接觸，發生水化反應，增加了頁巖儲層的有效孔隙度，提高了儲層氣體的滲流能力，從而實現增產。但目前缺乏定量評價在水化作用下頁巖孔隙度增加幅度的方法。

為了研究頁巖氣井“燜井”增產機理，現有技術中，有關于頁巖微裂縫損傷的核磁共振定量檢測方法，雖然都利用核磁共振的方法對水化作用下巖石的微裂縫損傷進行了定量分析，但此類方法的缺點在于，T₂譜面積的增量包含了兩部分：該段時間間隔內蒸餾水滲吸進入巖心的量和巖心內孔隙增加的量。所以不能直接認為T₂譜面積的增量就是巖心內孔隙的增量。因而，該方法無法評價頁巖巖心在水化作用下不同尺度孔隙空間的絕對增加幅度，但不同尺度孔隙空間的絕對增加幅度直接影響頁巖氣井是否適合壓后“燜井”增產。

現有技術中，還有涉及基于CT掃描的頁巖水化損傷測試方法，其利用CT掃描的手段對水化作用下頁巖的損傷進行了定量分析。但此方法的缺點在于，通過CT掃描獲得的是巖心的全部孔隙體積(包含有效孔隙體積和無效孔隙體積)。但對頁巖氣生產有貢獻的只是有效孔隙體積。另外，水化作用可以使無效孔隙連通轉化成有效孔隙。但CT掃描對此種情況無法識別，CT掃描只能識別新增的孔隙體積。

綜上可知，現有技術中的有關頁巖孔隙變化的測試方法均不能準確反映“燜井”操作對不同尺度孔隙的影響，因此，不能精準篩選適合壓后“燜井”增產的頁巖氣井。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的頁巖孔隙變化的測試方法均不能準確反映“燜井”操作對孔隙的影響，不能精準指導實際生產等缺陷，從而提供一種水化頁巖不同尺度孔隙體積增量的定量分析方法。

為此，本發明提供如下技術方案：

本發明提供一種水化頁巖不同尺度孔隙體積增量的定量分析方法，包括如下步驟，

(1)采用核磁測定單位質量的水和第一溶劑的T₂譜信號，根據T₂譜信號量確定轉化系數；標定單位體積的第一溶劑和水對應的核磁共振T₂譜信號量S₁和S₂，

其中，所述第一溶劑為不與頁巖發生水化反應的溶劑；

(2)制備目標頁巖區標準巖樣，烘干，冷卻至室溫；

(3)采用第一溶劑對標準巖樣進行完全飽和，對標準巖樣進行核磁共振掃描獲得T₂譜A₁，根據步驟(1)獲得的轉化系數進行修正后為A₁’，A₁’總積分面積為a₁’，其中，第一峰積分面積為a_p1，第二峰積分面積為a_p2；