[發明專利]一種評估致密砂巖氣藏水相返排率及合理返排壓差的方法

有效

• 申請號: 202110763203.6
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113484216B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李穎;李茂茂;李海濤;張啟輝;劉子民;羅紅文;高素娟
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N24/08
• 代理公司: 成都天匯致遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51264
• 代理人: 韓曉銀

1.一種評估致密砂巖氣藏水相返排率的方法，其特征在于，包括：

步驟一、對巖心樣本進行加工，并測試其孔隙結構分布數據，包括各個孔隙的孔隙半徑R_i和孔隙度分量a_i；

步驟二、求取不同孔徑R_i的壓裂壓力作用長度L_i，作為毛管中氣體的流動長度；

步驟三、求取不同孔徑R_i的孔隙滲吸長度l_i；

步驟四、求取不同孔徑R_i在某返排壓差△P_k下的孔隙排液長度x_i；

步驟五、基于上述步驟所得孔隙結構分布數據、不同孔隙滲吸長度l_i和不同孔隙排液長度x_i，以不同孔隙在其滲吸長度l_i下所滲吸的水相體積總量為總滲吸量，不同孔隙在其孔隙排液長度x_i下所返排的水相體積總量為總返排量，求返排壓差△P_k下的返排率ξ_k；

步驟六、重復步驟四和步驟五，求取一系列返排壓差△P_k下的返排率ξ_k，并繪制返排壓差與返排率的關系曲線圖，在該關系曲線圖中，可以得到某返排壓差下對應的返排率。

2.根據權利要求1所述的一種評估致密砂巖氣藏水相返排率的方法，其特征在于，步驟一具體包括：將巖心樣本清洗干凈后，飽和水，將飽和水后的巖心樣本進行核磁共振測試，獲取T₂圖譜并進行反演，確定孔隙結構分布數據，即各個孔隙的孔隙半徑R_i和孔隙度分量a_i，作為毛管束模型的基礎參數。

3.根據權利要求2所述的一種評估致密砂巖氣藏水相返排率的方法，其特征在于，所述步驟一具體包括：

(1)按照巖心樣本制備方法，切割直徑3.8cm長度5-10cm的巖心樣本；

(2)將巖心樣本進行洗油、洗鹽并烘干；測量巖心樣本的長度、直徑、孔隙度和滲透率；

(3)為避免巖心樣本水敏，飽和水為2％的KCl溶液；將飽和后的巖心樣本放入核磁共振探頭中，進行核磁共振信號采集，采樣結束后，獲取T₂圖譜；

(4)對T₂圖譜進行反演獲得孔隙結構分布數據。

4.根據權利要求3所述的一種評估致密砂巖氣藏水相返排率的方法，其特征在于，步驟二具體包括：考慮壓力波在不同孔隙中的傳播速度，基于單孔滲透率，求取不同孔徑R_i的壓裂壓力作用長度L_i，作為毛管中氣體的流動長度，計算公式為：

其中，k_i的計算步驟如下：

式中，R_i為某一尺寸孔隙的孔隙半徑，m；

h_i為地層條件下的半徑為R_i的單孔的滲透率，D；

T為壓裂與悶井的總時間，ks；

Φ為地層條件下的巖石孔隙度；

μ為地層流體粘度，mPa·s；

c為儲層總壓縮系數，MPa^-1。

5.根據權利要求4所述的一種評估致密砂巖氣藏水相返排率的方法，其特征在于，步驟三具體包括：考慮氣藏巖石孔隙中空氣的壓縮膨脹特性，求取不同孔徑R_i的孔隙滲吸長度l_i，公式為：

式中，P_f為地層侵入流體壓力，Pa；

P_e為地層原始壓力，Pa。