[發明專利]一種基于防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法

在審

• 申請號: 202210401221.4
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114839101A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 黃亞杰;韓玲;姚快;鄧明堅;楊薇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N15/08;G01N23/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;汪瑋華

本發明提出一種基于防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法，通過選取四種不同黏土礦物含量的頁巖儲層巖樣，配制有機防膨劑溶液，對四塊不同黏土含量的巖樣開展驅替實驗，通過測定有機防膨劑溶液驅替前后孔滲的變化率、巖樣體積的變化率、巖樣出砂量的變化，確定不同黏土含量下有機防膨劑的作用效果，從而確定不同黏土含量的儲層下有機防膨劑的用量，得出防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法，本發明評價體系有效性強，多重評價，說服性強，可推廣性強。

技術領域

本申請涉及油氣田開發領域，具體而言，涉及一種基于防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法。

背景技術

頁巖氣的開采和發展具有巨大的潛力，但是開采技術的難，儲層致密性強，流通性差是開采過程的痛點。通過技術人員的現場勘查后，發現要實現大規模的工業開采必須進行壓裂改造才能形成有效產層。壓裂技術的運用是油氣資源勘探的一大進步，但隨之而來的儲層傷害問題成為了非常嚴峻的問題。由于頁巖氣儲層組分的復雜性和特殊性，頁巖儲層中黏土礦物的含量相對較高，在經過壓裂液侵入后，將會產生一系列的水化反應，導致儲層的物性降低。因此，在采用水基壓裂液進行壓裂時，為減輕儲層中黏土礦化物的水化膨脹，降低儲層的損傷，選用防膨劑加入壓裂液中，通過使用防膨劑，降低儲層中黏土礦化物的膨脹和運移，從而降低儲層的壓裂損傷，增加流通性，提高采收率。水基壓裂液進入儲層后會對儲層造成的液相損傷，從而導致儲層的孔隙堵塞，降低孔喉的連通性，降低儲層滲透率，使得油氣產出量降低。因此，選取不同黏土礦物含量的頁巖儲層巖樣，開展含有機防膨劑的溶液進行驅替實驗，探究不同黏土礦物含量下，有機防膨劑的作用效果，從而大致確定有機防膨劑的用量和不同黏土含量下儲層的有機防膨劑的用量很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種基于防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法。

本申請的實施例是這樣實現的：

本申請實施例提供一種一種基于防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1)巖樣選取：選取目標區塊的頁巖儲層巖心，對頁巖儲層巖心分別進行X射線衍射全巖分析實驗，測定巖樣的黏土礦物組分，通過對比不同頁巖儲層的黏土含量，確定實驗所需的巖樣；

S2)將巖樣放入恒溫的電烘箱中烘干后，測定巖樣烘干狀態下的質量 m0和體積V0，利用氣體孔滲聯測儀，測定巖樣在原始狀態下的孔隙度Φ 0和滲透率K0；

S3)配制含有機防膨劑的溶液，分別對巖樣進行巖心驅替實驗，直至含有機防膨劑溶液完全驅出；

S4)將驅替后的巖樣放入恒溫的電烘箱中烘干后，測定巖樣有機防膨劑驅替后烘干狀態下的質量m1和體積V1，通過氣測法，測定巖心在有機防膨劑驅替后烘干狀態下的孔隙度Φ1和滲透率K1；

S5)通過計算得出有機防膨劑作用頁巖儲層前后巖樣的出砂率C、體積變化率B、孔隙度變化率Φ和滲透率變化率K；

S6)將上述有機防膨劑作用頁巖儲層巖樣后物性參數的變化率，進行綜合計算有機防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價系數P，建立有機防膨劑對頁巖儲層水化膨脹抑制效果評價方法。

在一些可選的實施方案中，步驟S5中所述計算過程如下：

通過測定有機防膨劑驅替前后烘干的巖樣的質量，計算巖樣的出砂量，從而確定有機防膨劑對巖樣砂體的運移抑制效果，得出有機防膨劑作用頁巖儲層前后巖樣的出砂率C，

通過計算驅替前后巖樣的體積的變化，宏觀角度確定有機防膨劑對不同黏土含量下的巖樣的水化膨脹抑制效果，得出有機防膨劑作用頁巖儲層前后巖樣的體積變化率B，

通過測定巖樣驅替前后烘干狀態下的孔隙度變化，計算有機防膨劑作用頁巖巖樣前后的孔隙度變化率Φ，