測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種頁(yè)巖氣藏開發(fā)中儲(chǔ)層改造與儲(chǔ)層保護(hù)過程工作流體對(duì)儲(chǔ)層的損 害性評(píng)價(jià)領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為低孔、超低滲型，其儲(chǔ)層物性特征是決定頁(yè)巖氣開發(fā)方 案設(shè)計(jì)的重要因素。在頁(yè)巖氣開發(fā)中，為了避免和減少對(duì)儲(chǔ)層的傷害，設(shè)計(jì)合理的開發(fā)方 案，確定流體對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度尤其重要。在目前的頁(yè)巖流體敏感性評(píng)價(jià)中，研究人員還只 是簡(jiǎn)單地沿用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在評(píng)價(jià)氣測(cè)滲透率小于IX10 3ym2的儲(chǔ)層流體敏 感性時(shí)，存在著對(duì)設(shè)備性能要求高，測(cè)試流程長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)介質(zhì)，測(cè)的是液體滲透率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種可評(píng)價(jià)氣測(cè)滲透率小于IXio3Iim2 的儲(chǔ)層流體敏感性、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法， 其特征在于：步驟如下：
[0005]a、準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)所需的巖心，并將該巖心放置于巖心夾持器中，采用測(cè)試氣體對(duì)巖心 測(cè)試，正向氣測(cè)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(shí)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?dú)?，使氮?dú)怛?qū)動(dòng)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(shí)，停驅(qū)替 栗，讓巖心與酸反應(yīng)至少1小時(shí)；
[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?dú)鉁y(cè)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(shí)施計(jì)算得出準(zhǔn)確的敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)。
[0012] 本發(fā)明中的測(cè)試氣體可為氮?dú)饣蚣淄椤?br>[0013] 采用上述方法，（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)試過程中采用液體為實(shí)驗(yàn)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(shí)際氣層生產(chǎn)情況；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評(píng)價(jià)頁(yè) 巖液體敏感性時(shí)，由于液體滲透率極低，液體在巖心中流動(dòng)速度極慢，導(dǎo)致測(cè)量穿過巖心液 體流量時(shí)間較長(zhǎng)，而上述方法中不需測(cè)量穿過巖心液體流量，節(jié)約了時(shí)間；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評(píng)價(jià) 頁(yè)巖液體敏感性時(shí)，很難測(cè)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(cè)量穿 過巖心液體流量，降低了測(cè)試誤差；評(píng)價(jià)范圍分析實(shí)驗(yàn)中，氣測(cè)滲透率法能夠較準(zhǔn)確評(píng)價(jià)滲 透率為0. 0007X10 3ym2的頁(yè)巖巖心，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法在評(píng)價(jià)滲透率小于0. 0007X10 3ym2 的巖心時(shí)實(shí)驗(yàn)失敗且評(píng)價(jià)滲透率為0. 0014X10 3ym2的平行巖心時(shí)得到不同結(jié)果。表明氣 測(cè)滲透率法在頁(yè)巖氣層水敏性評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)滲透率范圍比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法更廣。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于頁(yè)巖儲(chǔ)層流體敏感性的測(cè)試方法中存在的評(píng) 價(jià)氣測(cè)滲透率小于IX10 3ym2的儲(chǔ)層流體敏感性時(shí)，存在著對(duì)設(shè)備性能要求高，測(cè)試流程 長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)誤差大等問題，發(fā)明了一種可行性強(qiáng)、評(píng)價(jià)精度高、評(píng)價(jià)范圍廣、可評(píng)價(jià)氣測(cè)滲透率 小于IX10 3ym2的儲(chǔ)層流體敏感性、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層流體敏感 性的方法。
[0015] 本發(fā)明的步驟如下：a、準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)所需的巖心，并將該巖心放置于巖心夾持器中，采 用測(cè)試氣體對(duì)巖心測(cè)試，得出氣體滲透率k。;（該處具體怎么測(cè)試滲透率還需要進(jìn)一步的說 明……
[0016] 氣體測(cè)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(cè) 試氣體，出口端接氣體流量計(jì)；
[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(cè)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)介質(zhì)（實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為15%的稀鹽酸溶液），將實(shí)驗(yàn)介質(zhì)置于中間容器，將 步驟a中的巖心取出置于另一個(gè)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?dú)猓沟獨(dú)怛?qū)動(dòng)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(shí)，停驅(qū)替栗，讓巖心與酸反應(yīng)1小 時(shí)；
[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?dú)鉁y(cè)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(shí)施計(jì)算得出準(zhǔn)確的敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)。
[0026] 如以Dk-敏感性指數(shù)；K。一巖樣氣測(cè)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(jì)算公式如下：
[0028] 上述的巖心夾持器也可為一個(gè)，也可為多個(gè)，優(yōu)選多個(gè)巖心夾持器可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí) 間，提高實(shí)驗(yàn)效果，所以本發(fā)明優(yōu)選采用多個(gè)巖心夾持器。
[0029] 下面以具體實(shí)施案例說明本發(fā)明的獨(dú)特性。
[0030] 案例為"川西南下寒武統(tǒng)筇竹寺組某區(qū)塊儲(chǔ)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(duì)缺氧，靜水環(huán)境的深水陸棚相沉積，黑色頁(yè)巖及深灰色含砂質(zhì) 頁(yè)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(yè)巖以及深灰色、灰色粉砂 質(zhì)頁(yè)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(yè)巖，偶夾 白云巖。筇竹寺組某區(qū)塊儲(chǔ)層孔隙度實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)值為0. 001X10 3ym2~0. 010X10 3ym2,實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)該 段儲(chǔ)層流體敏感性。
[0031] 實(shí)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(cè)井資料、常規(guī)測(cè)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供了液體驅(qū)動(dòng)裝置以及氣體驅(qū)動(dòng) 裝置用于實(shí)驗(yàn)研究。
[0034] 選取川西南下寒武統(tǒng)筇竹寺組某區(qū)塊儲(chǔ)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(hào)，設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)。選取部分平行巖樣，分別用氣測(cè)滲透率法和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn) 行流體敏感性評(píng)價(jià)，分析評(píng)價(jià)結(jié)果。若評(píng)價(jià)結(jié)果一致，則表明氣測(cè)滲透率法在頁(yè)巖氣層流體 敏感性評(píng)價(jià)中具有良好的可行性。
[0035] 氣測(cè)滲透率法精度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中，利用同一種方法評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)的平行巖樣水敏指數(shù)差異較大，表明該方法誤差較大，評(píng) 價(jià)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(píng)價(jià)精度較高。
[0038] 氣測(cè)滲透率法評(píng)價(jià)滲透率范圍分析實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法以及氣測(cè) 滲透率法能夠評(píng)價(jià)的最低滲透率。
[0039] 實(shí)施過程如下：可行性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中，通過對(duì)比分別由兩種方法評(píng)價(jià)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(cè)滲透率法具有良好的可行性。在 精確度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中，由氣測(cè)滲透率法評(píng)價(jià)的平行巖樣水敏指數(shù)差異較小，表明氣測(cè)滲透率 法誤差較小，精度較高。評(píng)價(jià)范圍分析實(shí)驗(yàn)中，氣測(cè)滲透率法能夠較準(zhǔn)確評(píng)價(jià)滲透率為 0. 0025X10 3ym2的頁(yè)巖巖心，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法在評(píng)價(jià)滲透率小于0. 0030X10 3ym2的巖心時(shí) 實(shí)驗(yàn)失敗。表明氣測(cè)滲透率法在頁(yè)巖氣層水敏性評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)滲透率范圍比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法更 廣。
[0040] 采用本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試方便，測(cè)得的筇竹寺組某區(qū)塊儲(chǔ)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(chǔ)層酸敏評(píng)價(jià)結(jié)果
[0042]
[0043] 通過參照上述圖表可看出，采用本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試方法測(cè)試出的結(jié)構(gòu)不僅精 確，而且可評(píng)價(jià)氣測(cè)滲透率小于0. 0025X10 3ym2的儲(chǔ)層流體敏感性、測(cè)試時(shí)間短。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法，其特征在于：步驟如下： a、 準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)所需的巖心，并將該巖心放置于第一巖心夾持器中，米用測(cè)試氣體對(duì)巖心 測(cè)試，正向氣測(cè)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(shí)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?dú)猓?使氮?dú)怛?qū)動(dòng)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(shí)，停驅(qū)替栗，讓 巖心與酸反應(yīng)至少1小時(shí)； 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?dú)鉁y(cè)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(shí)施 計(jì)算得出準(zhǔn)確的敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法，其特征在于：所述的測(cè)試氣體 可為氮?dú)饣蚣淄椤?. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)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(yè)巖氣藏開發(fā)中儲(chǔ)層改造與儲(chǔ)層保護(hù)過程工作流體對(duì)儲(chǔ)層的損害性評(píng)價(jià)領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)試頁(yè)巖儲(chǔ)層酸敏性的方法。該方法在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)試過程中采用液體為實(shí)驗(yàn)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(shí)際氣層生產(chǎn)情況；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評(píng)價(jià)頁(yè)巖液體敏感性時(shí)，由于液體滲透率極低，液體在巖心中流動(dòng)速度極慢，導(dǎo)致測(cè)量穿過巖心液體流量時(shí)間較長(zhǎng)，而本方法中不需測(cè)量穿過巖心液體流量，節(jié)約了時(shí)間；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法評(píng)價(jià)頁(yè)巖液體敏感性時(shí)，很難測(cè)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(cè)量穿過巖心液體流量，降低了測(cè)試誤差。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號(hào)】CN105067793
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510442428
【發(fā)明人】張 浩, 伊向藝, 鐘穎
【申請(qǐng)人】成都理工大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日