[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

本發明公開了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，包括如下步驟：通過實驗，獲取儲層孔隙結構分布；然后獲取不同孔徑孔隙的壓裂壓力作用長度；再獲取不同孔徑孔隙的滲吸長度；求取不同孔徑孔隙在某返排壓差下的排液長度；通過上述數據，求取某返排壓差下的返排率；求取一系列返排壓差下的返排率，繪制返排壓差與返排率的關系曲線；開展速敏實驗，獲取臨界最大返排壓差；通過返排率曲線和臨界最大返排壓差，制定出合理返排壓差。本發明能適應致密砂巖氣藏的具體情況，為解除水相圈閉損害，制定合理的水相返排制度提供依據，為現場施工提供較佳指導方案。

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，特別涉及非常規天然氣開發技術領域，具體是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。

背景技術

天然氣是一種清潔的能源，在目前的世界經濟中扮演著重要的角色，隨著非常規天然氣勘探技術的不斷發展，新增探明天然氣儲量中有大量致密砂巖氣田，廣泛分布于我國各大盆地，儲量十分豐富，其所蘊含的巨大經濟價值逐漸被人們所認知，成為當今非常規天然氣開發的重點領域。致密砂巖氣儲層發育微米納米級孔喉，具有連通性差，毛管壓力高，非均質性強，低含水飽和度等特征，只有經過壓裂改造等增產措施才能獲得具有工業價值的氣流。致密砂巖氣藏因其獨特的地質條件和滲流特征，在鉆完井、壓裂改造等過程中，水相易于自吸，且難以返排，這種由于水相滯留所誘發的水相圈閉損害是致密砂巖氣藏最主要的損害類型之一，嚴重制約了致密砂巖氣藏的開發。解除水相圈閉損害需要明確合理的返排壓差范圍，在克服毛管壓力等返排阻力的同時避免速敏等敏感性損害。而對于水相返排率以及合理返排壓差的計算模型，本領域技術人員進行過一定的研究，并形成部分學術成果，如胡景宏等的論文《壓裂液返排率的理論計算》，公開了一種壓裂液返排率的計算模型，公開號為CN 111914494 A的中國發明專利《一種致密儲層水平井壓后壓裂液返排率預測方法及系統》也公開了一種壓裂液返排率的計算模型。由于致密砂巖氣藏具有巖石低孔低滲、氣體高度可壓縮性的特點，現有技術方案計算模型復雜，計算方法難度大，且均不能與致密砂巖氣藏的特性有很好的結合，難以針對性的分析致密砂巖氣藏環境下的水相返排率問題，無法指導計算出合理的返排壓差，導致難以為致密砂巖氣藏開發提供最優的設計施工方案。

發明內容

為了克服現有技術中的問題，本發明提供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，能適應致密砂巖氣藏的具體情況，為解除致密砂巖氣藏水相圈閉損害，制定合理的水相返排制度提供依據。

本發明的具體技術方案如下：

一種評估致密砂巖氣藏水相返排率的方法，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；