[發(fā)明專利]一種致密油儲(chǔ)層壓后返排的物理模擬方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110598454.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115479964A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江昀;石陽(yáng);王永輝;邱曉惠;王欣;盧海兵;王天一;易新斌;姜偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N24/08
• 分類號(hào): G01N24/08;G01N1/28;E21B49/00;E21B43/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉靜;姚亮

本發(fā)明公開(kāi)了一種致密油儲(chǔ)層壓后返排的物理模擬方法，將致密油儲(chǔ)層壓后燜井過(guò)程中形成的油水兩相滲流區(qū)劃分為濾失區(qū)和滲吸區(qū)；以此為基礎(chǔ)，分別構(gòu)建了濾失巖心和滲吸巖心；之后，將兩塊巖心串聯(lián)，開(kāi)展油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)，模擬壓后返排過(guò)程。借助于核磁共振在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)滲吸巖心和濾失巖心孔隙內(nèi)油水分布特征實(shí)現(xiàn)了定量表征。本發(fā)明有效地模擬了從燜井到返排的整個(gè)物理過(guò)程，使用該方法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以分析返排過(guò)程中巖心孔隙內(nèi)微觀油水分布規(guī)律，優(yōu)化返排壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及致密油儲(chǔ)層提高采收率技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種致密油儲(chǔ)層壓后返排的物理模擬方法。

背景技術(shù)

中國(guó)致密油資源豐富，在準(zhǔn)格爾盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地和松遼盆地等廣泛分布，主要盆地致密油資源量80-100億噸，是重要接替資源。大規(guī)模壓裂已經(jīng)成為這類儲(chǔ)層增產(chǎn)改造的重要手段，即采取大規(guī)模水平井分段壓裂改造技術(shù)，將“萬(wàn)方水”注入后“打碎儲(chǔ)層”，形成復(fù)雜縫網(wǎng)，縮短裂縫與基質(zhì)滲流距離，達(dá)到增產(chǎn)改造效果。之后，關(guān)井一段時(shí)間，壓裂液不直接返排，增大壓裂液滯留液量，通過(guò)滲吸作用，將基質(zhì)中原油置換出來(lái)，并進(jìn)入裂縫。最后，進(jìn)行壓裂液返排，返排工藝將直接影響增產(chǎn)效果。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于非常規(guī)儲(chǔ)層壓裂后返排規(guī)律的研究較少，大多根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，且考慮到的影響因素單一，此外，借鑒頁(yè)巖氣藏多級(jí)壓裂后產(chǎn)量與返排率的矛盾關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)：(1)天然裂縫越發(fā)育，壓后形成縫網(wǎng)越復(fù)雜，氣井返排率越低，產(chǎn)氣量越高；(2)儲(chǔ)層頁(yè)巖毛管吸滲作用越強(qiáng)，氣井返排率越低，單井產(chǎn)能越高。因此，建議不一味追求高返排率。造成這一現(xiàn)象的主要原因是對(duì)返排制度認(rèn)識(shí)不清，因此，有必要對(duì)致密油儲(chǔ)層壓后返排規(guī)律進(jìn)行研究，指導(dǎo)返排參數(shù)優(yōu)化。

水平井分段壓裂改造過(guò)程中需注入規(guī)模壓裂液，停泵后，大量壓裂液通過(guò)濾失作用由裂縫進(jìn)入基質(zhì)，形成兩相滲流區(qū)，分別是濾失作用(壓差作用)為主導(dǎo)且伴隨滲吸作用(毛管力作用)的兩相滲流區(qū)和滲吸作用主導(dǎo)的兩相滲流區(qū)(如圖2所示)。相應(yīng)地，根據(jù)井底壓力隨時(shí)間變化關(guān)系曲線(如圖3所示)，可將燜井過(guò)程劃分為以濾失作用為主導(dǎo)且伴隨滲吸作用的壓力遞減階段(即滲吸濾失階段)和以滲吸作用為主導(dǎo)的壓力穩(wěn)定階段(即帶壓滲吸階段)。為研究壓后返排規(guī)律，需要綜合考慮濾失區(qū)和帶壓滲吸區(qū)發(fā)生的油水置換過(guò)程，而現(xiàn)有的關(guān)于返排規(guī)律的研究，無(wú)論是數(shù)值模擬還是物理模擬，對(duì)于燜井過(guò)程造成的影響并未考慮，尤其是缺少能夠模擬巖心尺度考慮燜井過(guò)程的壓后返排物理模擬實(shí)驗(yàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了認(rèn)識(shí)致密油儲(chǔ)層壓后返排規(guī)律而提出一種致密油儲(chǔ)層壓后返排的物理模擬方法，該物理模擬方法綜合考慮了壓后燜井過(guò)程(包括濾失和滲吸兩個(gè)階段)，并且為巖心尺度，借助低場(chǎng)核磁共振在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，分析返排過(guò)程中致密砂巖巖心孔隙內(nèi)微觀油水分布規(guī)律及壓裂液滯留原因，優(yōu)化返排壓力。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種致密油儲(chǔ)層壓后返排的物理模擬方法，包括以下步驟：

使用航空煤油樣品對(duì)核磁信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定，建立T₂譜累積信號(hào)幅值與煤油質(zhì)量的關(guān)系；

取兩塊致密砂巖柱塞樣品進(jìn)行洗油和烘干處理，之后進(jìn)行抽真空和加壓飽和油，測(cè)試飽和油后的巖心樣品的T₂譜；

對(duì)其中一塊飽和油后的巖心樣品進(jìn)行恒壓水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，每隔一段時(shí)間測(cè)定巖心樣品的T₂譜，構(gòu)造濾失巖心；

對(duì)另一塊飽和油后的巖心樣品開(kāi)展帶壓滲吸實(shí)驗(yàn)，每隔一段時(shí)間測(cè)定巖心樣品的T₂譜，構(gòu)造滲吸巖心；

將濾失巖心與滲吸巖心串聯(lián)，開(kāi)展恒壓油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)，以模擬返排過(guò)程；每隔一段時(shí)間測(cè)定串聯(lián)巖心的總T₂譜，同時(shí)測(cè)定濾失巖心和滲吸巖心各自的T₂譜，計(jì)算返排率。