CN109946436B - 一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法 - Google Patents

一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法，即能够明确基块和裂缝损害占比的损害评价方法。该方法模拟了裂缝性致密气层气体产出过程的多尺度传质路径，通过分析造缝全直径岩样整体以及基块各自受工作液损害后的损害程度，明确岩样基块与裂缝的损害占比，分析出基块和裂缝在损害过程中的主次因素。除此之外还能在进行保护储层工作液配方优化时，通过分析岩样基块和裂缝的损害占比，使得添加的储保材料更具有针对性，且还能为各类损害评价实验提供新的思路。本发明操作简便，能够有效解决当前裂缝性致密气层工作液损害评价面临的问题，可为裂缝性致密气层的储层保护工作液的优化、气藏的高效开发提供重要的依据。

Description

一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法
技术领域
本发明涉及致密气层储层保护领域，具体涉及裂缝性致密气层工作液损害实验评价方法。
背景技术
就探明储量和技术实力而言，致密气是中国最具现实勘探开发意义的非常规天然气。与常规油气层相比，致密气层一般具有低孔致密，孔喉细小，高毛管压力，天然裂缝发育，黏土矿物丰富以及局部超低初始含水饱和度等典型特征。天然裂缝发育的致密气层气体产出过程十分复杂，存在极高的损害风险和损害程度。因此，准确评价裂缝性致密气层的损害机理和损害程度，对于此类气藏的经济高效开发具有重要的意义。由于裂缝性致密气层产出过程十分复杂且在各种潜在损害因素综合作用下，传统的储层损害评价方法应用受到极大限制。
目前针对致密气层损害评价方法多依据行业标准SY/T6540-2002《钻开液完井液损害油层室内评价方法》，其规定了钻开液损害油层动态模拟评价实验、钻开液/射孔液/压井液损害油层静态评价实验和无固相完井液损害油层静态评价实验的基本方法。通过模拟工作液在井下作业压差和温度条件下，评价岩样端面在有切向剪切和无切向剪切情况下的损害情况，以及工作液滤液在无切向剪切情况下的损害情况。而对于裂缝性致密气层，该方法不能明确地测定基块和裂缝在整个损害过程中各占了多大的比例，且不能确定工作液中所添加的降低工作液损害的处理剂主要是针对岩样的裂缝还是基块起作用。因而，明确工作液损害过程中裂缝性致密碎屑岩岩样的基块和裂缝的损害占比，形成一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法，可为裂缝性致密气层的储层保护工作液的优化、气藏的高效开发提供重要的依据。
发明内容
本发明公布了一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法，即能够明确基块和裂缝损害占比的损害评价方法。该方法模拟了裂缝性致密气层气体产出过程的多尺度传质路径，通过分析造缝全直径岩样整体以及基块各自受工作液损害后的损害程度，明确岩样基块与裂缝的损害占比，分析出基块和裂缝在损害过程中的主次因素。除此之外还能在进行保护储层工作液配方优化时，通过分析岩样基块和裂缝的损害占比，使得添加的储保材料更具有针对性，且还能为各类损害评价实验提供新的思路。本发明操作简便，能够有效解决当前裂缝性致密气层工作液损害评价面临的问题，可为裂缝性致密气层的储层保护工作液的优化、气藏的高效开发提供重要的依据。为达到以上目的，本发明提供了以下技术方案。
一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)从未见宏观裂缝的致密气层岩块上沿平行层理面或垂直层理面钻取标准全直径岩心柱，并将岩样在60℃条件下烘干48h；
(2)测定步骤(1)中的全直径岩心柱的初始气测渗透率(Km0)；
(3)将步骤(2)中的全直径岩心沿中心轴线方向切割，造贯穿裂缝；
(4)测定步骤(3)中的全直径岩心柱的气测渗透率(Kf0)，并开展工作液损害实验；
(5)对步骤(4)中的全直径岩心柱以一定的返排压差正向驱替一定的时间，直至流量稳定；
(6)将步骤(5)中的全直径岩心取出，测定工作液损害后全直径岩心的气测渗透率(Kf1)；
(7)将步骤(6)中的全直径岩心柱沿垂直于裂缝面、平行于层理面方向钻取标准小岩心柱塞，测定其气测渗透率(Km1)；
(8)将步骤(2)、(4)、(6)与(7)中测得的Km0、Kf0、Km1、Kf1数据带入如下方程，即可求得待测工作液对岩样基块与裂缝的损害程度占比：
Figure BDA0002027949520000031
Figure BDA0002027949520000032
式中：Rm为基块的损害程度，无量纲；Rf为造缝全直径岩心柱的损害程度，无量纲；Km0、Kf0分别为损害前未造缝与造缝全直径岩心柱的气测渗透率，mD；Km1、Kf1损害后钻取的小岩心柱与造缝全直径岩心柱的气测渗透率，mD。
与现有方法相比，本方法具有以下优势：
(1)能够明确岩样基块与裂缝的损害占比，以此为依据，分析出在工作液损害过程中，基块或裂缝在其中所占的主导作用；
(2)根据所测岩样的基块和裂缝的损害占比来优选保护储层钻开液的配方，更加具有针对性地选用和增减配方中分别适用于基块或裂缝占主导作用的储层保护材料；
(3)提供了一种新的损害实验评价的思路，为其他类型的涉及到基块和裂缝的损害评价实验方法提供借鉴；
(4)操作工艺简便，经济成本低。
附图说明
图1是本发明实验装置流程图；
图中1、18、19.高压气瓶，2、4、9、11、12、16、17、21.控制阀，3、13.中间容器，5.全直径岩心夹持器，6、10.压力表，7.围压系统，8.加热系统，14.回压阀，15、22.流量计，20.信息采集系统。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和具有的优势有更加清楚的理解，结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述。实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
实施例1
为验证本发明的可靠性，利用塔里木盆地某区块典型的致密碎屑岩为实验岩样，利用现场用聚磺体系钻开液，评价了现场钻开液的储层保护能力。具体操作步骤如下：
(1)选取未见宏观裂缝的某区块侏罗系致密碎屑岩为实验岩样，沿平行于层理面方向钻取标准尺寸全直径的岩心柱，并将岩样在60℃条件下烘干48h；
(2)将步骤(1)中的全直径岩心柱装入岩心夹持器4中，施加一定的围压，开启加热系统5，将岩心夹持器4加热到气层温度，并维持温度稳定；
(3)检查装置的气密性后，打开阀2、阀8、阀10，关闭阀9、阀14、阀18，测定步骤(2)中的全直径岩心柱的初始气测渗透率(Km0)；
(4)取出步骤(3)中的岩心，将其沿中心轴线方向切割，造贯穿裂缝；
(5)将步骤(4)中的造缝全直径岩心柱装入岩心夹持器4中，重复步骤(3)，测定初始造缝全直径岩心柱气测渗透率(Kf0)；
(6)打开阀8、阀9、阀14、阀18，关闭阀2、阀10在一定的压力下利用步骤(5)中的岩心柱塞开展工作液损害实验；
(7)打开阀2、阀8、阀10，关闭阀9、阀14、阀18，对步骤(6)中的造缝全直径岩心以一定的返排压差正向驱替一定的时间，直至流量稳定；
(8)打开阀2、阀8、阀10，关闭阀9、阀14、阀18，测定步骤(7)中的造缝全直径岩心柱损害后的气测渗透率(Kf1)；
(9)将步骤(8)中的全直径岩心柱沿垂直于裂缝面、平行于层理面方向钻取标准小岩心柱，测定其气测渗透率(Km1)；
(10)将步骤(3)、(5)、(8)与(9)中测得的Km0、Kf0、Km1、Kf1数据带入如下方程，即可求得待测工作液对岩样基块及裂缝的损害程度：
Figure BDA0002027949520000061
Figure BDA0002027949520000062
式中：Rm为基块的损害程度，无量纲；Rf为造缝全直径岩心柱的损害程度，无量纲；Km0、Kf0分别为损害前未造缝与造缝全直径岩心柱的气测渗透率，mD；Km1、Kf1损害后钻取的小岩心柱与造缝全直径岩心柱的气测渗透率，mD。
以上的具体实施方式已经结合附图和实例对本发明的方法进行了详细描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，只要在不超出本发明的主旨范围内，可对实验条件与分析方法及对象进行灵活的变更，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)从未见宏观裂缝的致密气层岩块上沿平行层理面或垂直层理面钻取标准全直径岩心柱，并将岩样在60℃条件下烘干48h；
(2)测定步骤(1)中的全直径岩心柱的初始气测渗透率(Km0)；
(3)将步骤(2)中的全直径岩心沿中心轴线方向切割，造贯穿裂缝；
(4)测定步骤(3)中的全直径岩心柱的气测渗透率(Kf0)，并开展工作液损害实验；
(5)对步骤(4)中的全直径岩心柱以一定的返排压差正向驱替一定的时间，直至流量稳定；
(6)将步骤(5)中的全直径岩心取出，测定工作液损害后全直径岩心的气测渗透率(Kf1)；
(7)将步骤(6)中的全直径岩心柱沿垂直于裂缝面、平行于层理面方向钻取标准小岩心柱塞，测定其气测渗透率(Km1)；
(8)将步骤(2)、(4)、(6)与(7)中测得的Km0、Kf0、Km1、Kf1数据带入如下方程，即可求得待测工作液对岩样基块及裂缝的损害程度占比：
Figure FDA0002027949510000011
Figure FDA0002027949510000012
式中：Rm为基块的损害程度，无量纲；Rf为造缝全直径岩心柱的损害程度，无量纲；Km0、Kf0分别为损害前未造缝与造缝全直径岩心柱的气测渗透率，mD；Km1、Kf1损害后钻取的小岩心柱与造缝全直径岩心柱的气测渗透率，mD。
2.根据权利要求1所述的兼顾基块与裂缝的裂缝性 致密气层工作液损害评价方法，其特征在于：所述的沿垂直与裂缝面方向钻取标准小岩心柱钻取方式为干钻，且沿平行于层理面方向进行钻取以模拟井下实际情况。
3.根据权利要求1所述的兼顾基块与裂缝的裂缝性 致密气层工作液损害评价方法，其特征在于：气层工作液损害评价实验应施加1MPa回压，以消除滑脱效应，增加优势通道。
4.根据权利要求1所述的兼顾基块与裂缝的裂缝性致密气层工作液损害评价方法，其特征在于：实验过程中保证不能破坏滤饼强度且不破坏岩样的含水饱和度。
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