CN105067793A - 测试页岩储层酸敏性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种页岩气藏开发中储层改造与储层保护过程工作流体对储层的损害性评价领域，特别涉及一种测试页岩储层酸敏性的方法。该方法在行业标准法测试过程中采用液体为实验介质，而气体渗透能力是影响气井产能的重要参数，因此上述方法更加符合实际气层生产情况；行业标准法评价页岩液体敏感性时，由于液体渗透率极低，液体在岩心中流动速度极慢，导致测量穿过岩心液体流量时间较长，而本方法中不需测量穿过岩心液体流量，节约了时间；行业标准法评价页岩液体敏感性时，很难测量通过岩心的液体流量，导致较大误差，而上述方法不需测量穿过岩心液体流量，降低了测试误差。

Description

测试页岩储层酸敏性的方法

技术领域

本发明涉及一种页岩气藏开发中储层改造与储层保护过程工作流体对储层的损害性评价领域，特别涉及一种测试页岩储层酸敏性的方法。

背景技术

页岩气藏储层结构复杂，为低孔、超低渗型，其储层物性特征是决定页岩气开发方案设计的重要因素。在页岩气开发中，为了避免和减少对储层的伤害，设计合理的开发方案，确定流体对储层的伤害程度尤其重要。在目前的页岩流体敏感性评价中，研究人员还只是简单地沿用行业标准，而现行行业标准在评价气测渗透率小于1×10^-3μm²的储层流体敏感性时，存在着对设备性能要求高，测试流程长，实验误差大等问题，并且气体渗透率是影响气藏开发的关键参数，而行业标准法采用液体为实验介质，测的是液体渗透率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种可评价气测渗透率小于1×10^-3μm²的储层流体敏感性、测试时间短、测试数据准确的测试页岩储层酸敏性的方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种测试页岩储层酸敏性的方法，其特征在于：步骤如下：

a、准确实验所需的岩心，并将该岩心放置于岩心夹持器中，采用测试气体对岩心测试，正向气测渗透率K₀；

b、准备用于浓度为15％的稀盐酸，将15％的稀盐酸置于中间容器中，该中间容器与第二岩心夹持器实施连接，将步骤a中的岩心取出置于第二岩心夹持器中，设置围压为2.5Mpa；

c、将步骤b中的第二岩心夹持器的进口压设置为1～2Mpa，并通过中间容器通入氮气，使氮气驱动浓度为15％的稀盐酸反向进入并通过岩心；

d、当注入的浓度为15％的稀盐酸的体积为岩心孔隙体积的0.5-1倍时，停驱替泵，让岩心与酸反应至少1小时；

e、将步骤d中的岩心取出置于烘干器中烘干；

f、将e中烘干了的岩心置于岩心夹持器中用氮气测其渗透率K_i；

g、最后将步骤a、步骤f中的气体渗透率的数值引用至行标中气体渗透率的公式实施计算得出准确的敏感性评价指标。

本发明中的测试气体可为氮气或甲烷。

采用上述方法，(行业标准法测试过程中采用液体为实验介质，而气体渗透能力是影响气井产能的重要参数，因此上述方法更加符合实际气层生产情况；行业标准法评价页岩液体敏感性时，由于液体渗透率极低，液体在岩心中流动速度极慢，导致测量穿过岩心液体流量时间较长，而上述方法中不需测量穿过岩心液体流量，节约了时间；行业标准法评价页岩液体敏感性时，很难测量通过岩心的液体流量，导致较大误差，而上述方法不需测量穿过岩心液体流量，降低了测试误差；评价范围分析实验中，气测渗透率法能够较准确评价渗透率为0.0007×10_- ³μm²的页岩岩心，而行业标准法在评价渗透率小于0.0007×10^-3μm²的岩心时实验失败且评价渗透率为0.0014×10^-3μm²的平行岩心时得到不同结果。表明气测渗透率法在页岩气层水敏性评价中评价渗透率范围比行业标准法更广。

具体实施方式

本发明针对现有的行业标准中对于页岩储层流体敏感性的测试方法中存在的评价气测渗透率小于1×10^-3μm²的储层流体敏感性时，存在着对设备性能要求高，测试流程长，实验误差大等问题，发明了一种可行性强、评价精度高、评价范围广、可评价气测渗透率小于1×10^-3μm²的储层流体敏感性、测试时间短、测试数据准确的测试页岩储层流体敏感性的方法。

本发明的步骤如下：a、准确实验所需的岩心，并将该岩心放置于岩心夹持器中，采用测试气体对岩心测试，得出气体渗透率k₀；(该处具体怎么测试渗透率还需要进一步的说明……

气体测试率方法：将岩心置于岩心夹持器，设置围压保持在2.5MPa，进口端接测试气体，出口端接气体流量计；

打开进口端阀门，调节进口端压力为0.5～1.5MPa中的某一值，十几分钟待压力稳定后，用气体流量剂测试出口端气体流量，根据渗透率公式

$K=\frac{2P_0{Q}_0\mathrm{\μ}L}{A({P_1}^2-{P_2}^2)}\×1000$

K:气体渗透率，×10^-3μm²；A：岩样截面积，cm²；L：岩样长度，cm；P₁，P₂，岩心进口及出口端压力，0.1MPa；P₀：大气压力，0.1MPa；Μ：气体粘度，mPa·s；Q₀：大气压下的流量cm³/s.

b、准备实验介质(实验介质为15％的稀盐酸溶液)，将实验介质置于中间容器，将步骤a中的岩心取出置于另一个岩心夹持器中，设置围压为2.5MPa；

c、设置进口压为1～2MPa通入氮气，使氮气驱动中间流体反向进入并通过岩心；

d、当注入的流体体积为孔隙体积的0.5-1倍时，停驱替泵，让岩心与酸反应1小时；

e、将步骤d中的岩心取出置于烘干器中烘干；

f、将e中烘干了的岩心置于岩心夹持器中用氮气测其渗透率K_i；

g、最后将步骤a、步骤f中的气体渗透率的数值引用至行标中气体渗透率的公式实施计算得出准确的敏感性评价指标。

如以D_k—敏感性指数；K₀—岩样气测渗透率，×10^-3μm²。K_i—流体驱替后岩样最小渗透率，×10_- ³μm²为例。其计算公式如下：

$D_K=\frac{K_0-K_i}{K_0}\×100\%$

上述的岩心夹持器也可为一个，也可为多个，优选多个岩心夹持器可缩短实验时间，提高实验效果，所以本发明优选采用多个岩心夹持器。

下面以具体实施案例说明本发明的独特性。

案例为“川西南下寒武统筇竹寺组某区块储层流体敏感性研究”。案例中川西南下寒武统筇竹寺组是一组相对缺氧，静水环境的深水陆棚相沉积，黑色页岩及深灰色含砂质页岩发育，浮游生物褐藻、红藻繁茂，下部为黑色-深灰色炭质页岩以及深灰色、灰色粉砂质页岩和粉砂岩，向上颜色逐渐变浅，变为含钙质粉砂岩、细砂岩，顶部为黄绿色页岩，偶夹白云岩。筇竹寺组某区块储层孔隙度实测值为0.83％～4.87％，平均为2.44％，孔隙度大于2％的样品占61％，渗透率为实测值为0.001×10^-3μm²～0.010×10^-3μm²，实验评价该段储层流体敏感性。

实施的基本条件：

①案例所选地区具备良好的物探资料、成像测井资料、常规测井资料、取心资料、区域地质基础资料、为本方法研究中提供了全面的基础数据和资料。

②“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室提供了液体驱动装置以及气体驱动装置用于实验研究。

选取川西南下寒武统筇竹寺组某区块储层物性参数基本一致的岩心制作成平行岩样并重新编号，设计对比试验。选取部分平行岩样，分别用气测渗透率法和行业标准法进行流体敏感性评价，分析评价结果。若评价结果一致，则表明气测渗透率法在页岩气层流体敏感性评价中具有良好的可行性。

气测渗透率法精度评价实验中，利用同一种方法评价平行岩样的2块岩心，根据平行岩样的水敏指数差异比较评价方法的精度，平行岩样水敏指数差异用公式(1)表示。

△D_k＝|D_kA-D_kB|(1)

如果用同一种方法评价的平行岩样水敏指数差异较大，表明该方法误差较大，评价精度较低；反之，如果水敏指数差异较小，则表明该方法误差较小，评价精度较高。

气测渗透率法评价渗透率范围分析实验中，设计实验，比较行业标准法以及气测渗透率法能够评价的最低渗透率。

实施过程如下：可行性评价实验中，通过对比分别由两种方法评价的平行岩样敏感性指数及敏感性损害程度，结果基本一致，表明气测渗透率法具有良好的可行性。在精确度评价实验中，由气测渗透率法评价的平行岩样水敏指数差异较小，表明气测渗透率法误差较小，精度较高。评价范围分析实验中，气测渗透率法能够较准确评价渗透率为0.0025×10^-3μm²的页岩岩心，而行业标准法在评价渗透率小于0.0030×10^-3μm²的岩心时实验失败。表明气测渗透率法在页岩气层水敏性评价中评价渗透率范围比行业标准法更广。

采用本发明实施例的测试方便，测得的筇竹寺组某区块储层流体敏感性的数据图表如下：

表1筇竹寺组二段储层酸敏评价结果

通过参照上述图表可看出，采用本发明实施例的测试方法测试出的结构不仅精确，而且可评价气测渗透率小于0.0025×10^-3μm²的储层流体敏感性、测试时间短。

Claims (3)

1.一种测试页岩储层酸敏性的方法，其特征在于：步骤如下：

a、准确实验所需的岩心，并将该岩心放置于第一岩心夹持器中，采用测试气体对岩心测试，正向气测渗透率K₀；

b、准备用于浓度为15％的稀盐酸，将浓度为15％的稀盐酸置于中间容器中，该中间容器与第二岩心夹持器实施连接，将步骤a中的岩心取出置于第二岩心夹持器中，设置围压为2.5Mpa；

c、将步骤b中的第二岩心夹持器的进口压设置为1～2Mpa，并通过中间容器通入氮气，使氮气驱动浓度为15％的稀盐酸反向进入并通过岩心；

d、当注入的浓度为15％的稀盐酸的体积为岩心孔隙体积的0.5-1倍时，停驱替泵，让岩心与酸反应至少1小时；

e、将步骤d中的岩心取出置于烘干器中烘干；

f、将e中烘干了的岩心置于第三岩心夹持器中用氮气测其渗透率K_i；

g、最后将步骤a、步骤f中的气体渗透率的数值引用至行标中气体渗透率的公式实施计算得出准确的敏感性评价指标。

2.根据权利要求1所述的测试页岩储层酸敏性的方法，其特征在于：所述的测试气体可为氮气或甲烷。

3.根据权利要求1或2所述的测试页岩储层酸敏性的方法，其特征在于：所述的中间容器为中空且轴向两端具有开口的容器。