測試頁巖儲層酸敏性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種頁巖氣藏開發(fā)中儲層改造與儲層保護(hù)過程工作流體對儲層的損 害性評價領(lǐng)域，特別涉及一種測試頁巖儲層酸敏性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頁巖氣藏儲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為低孔、超低滲型，其儲層物性特征是決定頁巖氣開發(fā)方 案設(shè)計的重要因素。在頁巖氣開發(fā)中，為了避免和減少對儲層的傷害，設(shè)計合理的開發(fā)方 案，確定流體對儲層的傷害程度尤其重要。在目前的頁巖流體敏感性評價中，研究人員還只 是簡單地沿用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在評價氣測滲透率小于IX10 3ym2的儲層流體敏 感性時，存在著對設(shè)備性能要求高，測試流程長，實驗誤差大等問題，并且氣體滲透率是影 響氣藏開發(fā)的關(guān)鍵參數(shù)，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法采用液體為實驗介質(zhì)，測的是液體滲透率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種可評價氣測滲透率小于IXio3Iim2 的儲層流體敏感性、測試時間短、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的測試頁巖儲層酸敏性的方法。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種測試頁巖儲層酸敏性的方法， 其特征在于：步驟如下：
[0005]a、準(zhǔn)確實驗所需的巖心，并將該巖心放置于巖心夾持器中，采用測試氣體對巖心 測試，正向氣測滲透率K。；
[0006]b、準(zhǔn)備用于濃度為15%的稀鹽酸，將15%的稀鹽酸置于中間容器中，該中間容器 與第二巖心夾持器實施連接，將步驟a中的巖心取出置于第二巖心夾持器中，設(shè)置圍壓為 2. 5Mpa;
[0007]c、將步驟b中的第二巖心夾持器的進(jìn)口壓設(shè)置為1~2Mpa，并通過中間容器通入 氮氣，使氮氣驅(qū)動濃度為15%的稀鹽酸反向進(jìn)入并通過巖心；
[0008]d、當(dāng)注入的濃度為15 %的稀鹽酸的體積為巖心孔隙體積的0. 5-1倍時，停驅(qū)替 栗，讓巖心與酸反應(yīng)至少1小時；
[0009]e、將步驟d中的巖心取出置于烘干器中烘干；
[0010]f、將e中烘干了的巖心置于巖心夾持器中用氮氣測其滲透率K1;
[0011] g、最后將步驟a、步驟f中的氣體滲透率的數(shù)值引用至行標(biāo)中氣體滲透率的公式 實施計算得出準(zhǔn)確的敏感性評價指標(biāo)。
[0012] 本發(fā)明中的測試氣體可為氮氣或甲烷。
[0013] 采用上述方法，（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法測試過程中采用液體為實驗介質(zhì)，而氣體滲透能力是 影響氣井產(chǎn)能的重要參數(shù)，因此上述方法更加符合實際氣層生產(chǎn)情況；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評價頁 巖液體敏感性時，由于液體滲透率極低，液體在巖心中流動速度極慢，導(dǎo)致測量穿過巖心液 體流量時間較長，而上述方法中不需測量穿過巖心液體流量，節(jié)約了時間；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評價 頁巖液體敏感性時，很難測量通過巖心的液體流量，導(dǎo)致較大誤差，而上述方法不需測量穿 過巖心液體流量，降低了測試誤差；評價范圍分析實驗中，氣測滲透率法能夠較準(zhǔn)確評價滲 透率為0. 0007X10 3ym2的頁巖巖心，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法在評價滲透率小于0. 0007X10 3ym2 的巖心時實驗失敗且評價滲透率為0. 0014X10 3ym2的平行巖心時得到不同結(jié)果。表明氣 測滲透率法在頁巖氣層水敏性評價中評價滲透率范圍比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法更廣。
【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明針對現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對于頁巖儲層流體敏感性的測試方法中存在的評 價氣測滲透率小于IX10 3ym2的儲層流體敏感性時，存在著對設(shè)備性能要求高，測試流程 長，實驗誤差大等問題，發(fā)明了一種可行性強、評價精度高、評價范圍廣、可評價氣測滲透率 小于IX10 3ym2的儲層流體敏感性、測試時間短、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的測試頁巖儲層流體敏感 性的方法。
[0015] 本發(fā)明的步驟如下：a、準(zhǔn)確實驗所需的巖心，并將該巖心放置于巖心夾持器中，采 用測試氣體對巖心測試，得出氣體滲透率k。;（該處具體怎么測試滲透率還需要進(jìn)一步的說 明……
[0016] 氣體測試率方法：將巖心置于巖心夾持器，設(shè)置圍壓保持在2. 5MPa，進(jìn)口端接測 試氣體，出口端接氣體流量計；
[0017] 打開進(jìn)口端閥門，調(diào)節(jié)進(jìn)口端壓力為〇? 5~L5MPa中的某一值，十幾分鐘待壓力 穩(wěn)定后，用氣體流量劑測試出口端氣體流量，根據(jù)滲透率公式
[0019] K:氣體滲透率，X10 3ym2;A:巖樣截面積，cm2;L:巖樣長度，cm;PpP2，巖心進(jìn)口 及出口端壓力，〇?IMPa;P。:大氣壓力，0?IMPa;M:氣體粘度，mPa?s;Q。:大氣壓下的流量 cm3/s.
[0020] b、準(zhǔn)備實驗介質(zhì)（實驗介質(zhì)為15%的稀鹽酸溶液），將實驗介質(zhì)置于中間容器，將 步驟a中的巖心取出置于另一個巖心夾持器中，設(shè)置圍壓為2. 5MPa;
[0021] c、設(shè)置進(jìn)口壓為1~2MPa通入氮氣，使氮氣驅(qū)動中間流體反向進(jìn)入并通過巖心；
[0022] d、當(dāng)注入的流體體積為孔隙體積的0. 5-1倍時，停驅(qū)替栗，讓巖心與酸反應(yīng)1小 時；
[0023] e、將步驟d中的巖心取出置于烘干器中烘干；
[0024] f、將e中烘干了的巖心置于巖心夾持器中用氮氣測其滲透率K1;
[0025]g、最后將步驟a、步驟f中的氣體滲透率的數(shù)值引用至行標(biāo)中氣體滲透率的公式 實施計算得出準(zhǔn)確的敏感性評價指標(biāo)。
[0026] 如以Dk-敏感性指數(shù)；K。一巖樣氣測滲透率，X10 3ym2。K1-流體驅(qū)替后巖樣最小 滲透率，X10 3ym2為例。其計算公式如下：
[0028] 上述的巖心夾持器也可為一個，也可為多個，優(yōu)選多個巖心夾持器可縮短實驗時 間，提高實驗效果，所以本發(fā)明優(yōu)選采用多個巖心夾持器。
[0029] 下面以具體實施案例說明本發(fā)明的獨特性。
[0030] 案例為"川西南下寒武統(tǒng)筇竹寺組某區(qū)塊儲層流體敏感性研究"。案例中川西南下 寒武統(tǒng)筇竹寺組是一組相對缺氧，靜水環(huán)境的深水陸棚相沉積，黑色頁巖及深灰色含砂質(zhì) 頁巖發(fā)育，浮游生物褐藻、紅藻繁茂，下部為黑色_深灰色炭質(zhì)頁巖以及深灰色、灰色粉砂 質(zhì)頁巖和粉砂巖，向上顏色逐漸變淺，變?yōu)楹}質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖，頂部為黃綠色頁巖，偶夾 白云巖。筇竹寺組某區(qū)塊儲層孔隙度實測值為0. 83 %~4. 87%，平均為2. 44%，孔隙度大 于2 %的樣品占61 %，滲透率為實測值為0. 001X10 3ym2~0. 010X10 3ym2,實驗評價該 段儲層流體敏感性。
[0031] 實施的基本條件：
[0032] ①案例所選地區(qū)具備良好的物探資料、成像測井資料、常規(guī)測井資料、取心資料、 區(qū)域地質(zhì)基礎(chǔ)資料、為本方法研究中提供了全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料。
[0033] ②"油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程"國家重點實驗室提供了液體驅(qū)動裝置以及氣體驅(qū)動 裝置用于實驗研究。
[0034] 選取川西南下寒武統(tǒng)筇竹寺組某區(qū)塊儲層物性參數(shù)基本一致的巖心制作成平行 巖樣并重新編號，設(shè)計對比試驗。選取部分平行巖樣，分別用氣測滲透率法和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn) 行流體敏感性評價，分析評價結(jié)果。若評價結(jié)果一致，則表明氣測滲透率法在頁巖氣層流體 敏感性評價中具有良好的可行性。
[0035] 氣測滲透率法精度評價實驗中，利用同一種方法評價平行巖樣的2塊巖心，根據(jù) 平行巖樣的水敏指數(shù)差異比較評價方法的精度，平行巖樣水敏指數(shù)差異用公式（1)表示。
[0036] ADk=IDkA_DkBI(1)
[0037] 如果用同一種方法評價的平行巖樣水敏指數(shù)差異較大，表明該方法誤差較大，評 價精度較低；反之，如果水敏指數(shù)差異較小，則表明該方法誤差較小，評價精度較高。
[0038] 氣測滲透率法評價滲透率范圍分析實驗中，設(shè)計實驗，比較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法以及氣測 滲透率法能夠評價的最低滲透率。
[0039] 實施過程如下：可行性評價實驗中，通過對比分別由兩種方法評價的平行巖樣 敏感性指數(shù)及敏感性損害程度，結(jié)果基本一致，表明氣測滲透率法具有良好的可行性。在 精確度評價實驗中，由氣測滲透率法評價的平行巖樣水敏指數(shù)差異較小，表明氣測滲透率 法誤差較小，精度較高。評價范圍分析實驗中，氣測滲透率法能夠較準(zhǔn)確評價滲透率為 0. 0025X10 3ym2的頁巖巖心，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法在評價滲透率小于0. 0030X10 3ym2的巖心時 實驗失敗。表明氣測滲透率法在頁巖氣層水敏性評價中評價滲透率范圍比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法更 廣。
[0040] 采用本發(fā)明實施例的測試方便，測得的筇竹寺組某區(qū)塊儲層流體敏感性的數(shù)據(jù)圖 表如下：
[0041] 表1筇竹寺組二段儲層酸敏評價結(jié)果
[0042]
[0043] 通過參照上述圖表可看出，采用本發(fā)明實施例的測試方法測試出的結(jié)構(gòu)不僅精 確，而且可評價氣測滲透率小于0. 0025X10 3ym2的儲層流體敏感性、測試時間短。
【主權(quán)項】
1. 一種測試頁巖儲層酸敏性的方法，其特征在于：步驟如下： a、 準(zhǔn)確實驗所需的巖心，并將該巖心放置于第一巖心夾持器中，米用測試氣體對巖心 測試，正向氣測滲透率K。； b、 準(zhǔn)備用于濃度為15%的稀鹽酸，將濃度為15%的稀鹽酸置于中間容器中，該中間容 器與第二巖心夾持器實施連接，將步驟a中的巖心取出置于第二巖心夾持器中，設(shè)置圍壓 為 2. 5Mpa ; c、 將步驟b中的第二巖心夾持器的進(jìn)口壓設(shè)置為1~2Mpa，并通過中間容器通入氮氣， 使氮氣驅(qū)動濃度為15%的稀鹽酸反向進(jìn)入并通過巖心； d、 當(dāng)注入的濃度為15 %的稀鹽酸的體積為巖心孔隙體積的0. 5-1倍時，停驅(qū)替栗，讓 巖心與酸反應(yīng)至少1小時； e、 將步驟d中的巖心取出置于烘干器中烘干； f、 將e中烘干了的巖心置于第三巖心夾持器中用氮氣測其滲透率K1; g、 最后將步驟a、步驟f?中的氣體滲透率的數(shù)值引用至行標(biāo)中氣體滲透率的公式實施 計算得出準(zhǔn)確的敏感性評價指標(biāo)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試頁巖儲層酸敏性的方法，其特征在于：所述的測試氣體 可為氮氣或甲烷。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測試頁巖儲層酸敏性的方法，其特征在于：所述的中間 容器為中空且軸向兩端具有開口的容器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種頁巖氣藏開發(fā)中儲層改造與儲層保護(hù)過程工作流體對儲層的損害性評價領(lǐng)域，特別涉及一種測試頁巖儲層酸敏性的方法。該方法在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法測試過程中采用液體為實驗介質(zhì)，而氣體滲透能力是影響氣井產(chǎn)能的重要參數(shù)，因此上述方法更加符合實際氣層生產(chǎn)情況；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評價頁巖液體敏感性時，由于液體滲透率極低，液體在巖心中流動速度極慢，導(dǎo)致測量穿過巖心液體流量時間較長，而本方法中不需測量穿過巖心液體流量，節(jié)約了時間；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評價頁巖液體敏感性時，很難測量通過巖心的液體流量，導(dǎo)致較大誤差，而上述方法不需測量穿過巖心液體流量，降低了測試誤差。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN105067793
【申請?zhí)枴緾N201510442428
【發(fā)明人】張 浩, 伊向藝, 鐘穎
【申請人】成都理工大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月24日