CN115824919A - 一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气田开发工程领域,尤其涉及一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置及方法,第一三通阀a阀门、b阀门分别与第一中间容器的入口和第二中间容器的入口相连;四通阀的c阀门依次与高温高压岩心夹持器、第三三通阀的a阀门相连,四通阀的d阀门、第二针型阀、减压阀和高压气瓶依次通过管线连接相连,第三三通阀的c阀门、回压阀、气体干燥装置、气体流量计和尾气处理系统依次通过管线连接。本发明通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发工程领域,尤其涉及一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置及方法。
背景技术
枯竭气藏由于先天具备较好的封闭性、储集性和工程施工条件,使之成为地下气藏型储气库建设选址的有利目标。当储层中的地层水初始矿化度较高,并伴随多周期注采循环后的储层干化时,会出现储层结盐堵塞问题,这将对气藏型储气库平稳运营带来安全隐患。
中国地下气藏型储气库2020年至2021年采暖季采气量达到100.37亿立方米,周期采气量首次突破100亿立方米,占本轮采暖季天然气保供量的10.17%,同比增长46.2%。气藏型储气库在降价开采过程中,地层水将大量蒸发到气体中。对于地层水有限的气藏型储气库,在多周期运行过程中,经过年复一年的注采循环后,地层水不断蒸发,会加剧气藏型储气库地层的结盐问题。气藏型储气库的储层出现严重的结盐堵塞后,会导致气井油压快速下降、产量大幅降低,需要进行频繁的周期性清水洗井作业产能恢复气井产产能,不仅严重影响了气井的正常生产,还造成了大量清水的浪费,增大了气藏开发投入成本。
由于枯竭油气藏先天具备较好的封闭性、储集性和工程施工条件,使之成为地下储气库建设选址的有利目标。当枯竭油气藏储层中的地层水初始矿化度较高,并伴随多周期注采循环后的储层干化时,会出现储层结盐堵塞问题,这将对储气库平稳运行带来安全隐患。根据国内外储气库开发结盐实践,高矿化度地层水是气藏结盐的主要原因。
国内外对于气藏型储气库结盐的研究主要聚焦地层水蒸发及盐析造成的储层伤害,但缺少对气藏型储气库结盐后盐晶在储层中微观分布研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置及方法,该装置能够模拟真实的地层条件,考虑析出盐与岩石的相互作用,定量研究结盐后岩心的伤害程度,明确不同矿化度下岩心结盐规律,加深对气藏型储气库开发过程中出现的结盐堵塞地层问题的认识与理解,为下一步的微观可视化研究提供基础。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置,包括第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、四通阀、恒速恒压泵、第一中间容器、第二中间容器、第一针型阀、第二针型阀、单向阀、第一电子压力计、第二电子压力计、烘箱、高温高压岩心夹持器、减压阀、高压气瓶、回压阀、气体干燥装置、气体流量计、数据处理系统和尾气处理系统;所述第一三通阀a阀门、b阀门分别与第一中间容器的入口和第二中间容器的入口相连,所述第一中间容器内装有蒸馏水,第二中间容器内装有根据目标地层水复配的氯化钠溶液;所述第一三通阀c阀门与所述恒速恒压泵相连,所述第二三通阀a阀门、b阀门分别与所述第一中间容器的出口和所述第二中间容器的出口相连,所述第二三通阀的c阀门、所述第一针型阀、所述单向阀、所述四通阀的a阀门依次通过管线相连,所述四通阀的b阀门与所述第一电子压力计相连,所述四通阀的c阀门依次与所述高温高压岩心夹持器、所述第三三通阀的a阀门相连,所述四通阀的d阀门、所述第二针型阀、所述减压阀和所述高压气瓶依次通过管线连接相连,所述高温高压岩心夹持器的加压口与夹持器加压装置连接:所述第三三通阀的b阀门连接所述第二电子压力计,所述第三三通阀的c阀门、所述回压阀、所述气体干燥装置、所述气体流量计和所述尾气处理系统依次通过管线连接,所述回压阀与回压加压装置连接,所述气体流量计连接一个所述尾气处理系统。
本发明的有益效果是:本装置可以在室内实验室模拟地层条件,通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价,根据地层水结盐伤害程度及盐晶形态评价结果,对储层岩心结盐伤害程度进行分级,为制定气藏型储气库储层结盐防治措施提供依据,保障气藏型储气库的安全和高效运行。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述夹持器加压装置包括依次连接的第三电子压力计、第三针型阀以及第一手动泵,所述第三电子压力计与所述高温高压岩心夹持器的加压口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:实现高温高压岩心夹持器精准加压。
进一步,所述回压加压装置包括依次连接的第四电子压力计、第四针型阀、第二手动泵,所述第四电子压力计与所述回压阀连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:实现回压阀的进准加压。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种储气库结盐伤害程度模拟实验方法,采用上述所述的一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置对气藏型储气库岩心结盐伤害程度及盐晶形态进行评价,包括以下步骤:
步骤S1:获取目标储层标准岩心:获取目标储层岩样,使用岩心钻取机和切割机钻取标准岩心,清洗岩心,洗净岩心内的可溶盐,标准岩心烘干后测量其干重mdry、直径d和长度L;
步骤S2:测量岩心原始渗透率、孔隙度以等基础物性数据:连接评价气藏型储气库岩心结盐伤害程度及盐晶形态的装置,将岩心放入岩心夹持器后检查装置的气密性并进行装置的预热,将恒温箱温度设定为目标地层温度,加热稳定4h以上,使恒温箱内的温度稳定在目标地层温度;
步骤S3:去离子水清洗岩心:取出测量完基础数据的饱和地层水岩心,使用岩心夹持器用第一中间容器的蒸馏水驱替岩心20PV,待到岩心的地层水被全部驱替出岩心,将岩心取出;
步骤S4:烘干岩心:将岩心放入烘箱中,烘干其中的水分;
步骤S5:配制不同矿化度地层水样品:根据目标储层的地层水分析资料,配制不同矿化度地层水样品,将配制好的地层水样品倒入第二中间容器中,加热第二中间容器至地层温度,待温度稳定3h后,进行下一步骤;
步骤S6:不同矿化度地层水注入岩心:设定烘箱的温度为目标地层温度,设定恒速恒压泵的压力为2MPa,使用第二中间容器内的复配地层水缓慢驱替岩心,驱替10PV后取出岩心;
步骤S7:岩心烘干后测量其孔隙度、渗透率:将岩心烘干,使得岩心内的复配地层水蒸发,析出盐沉积在孔隙中,使用步骤S1的方法测量岩心结盐后孔隙度和渗透率数据;
步骤S8:重复步骤S3至步骤S7:重复步骤S3至步骤S8三次,复配地层水的盐的浓度依次为1/3实际地层水矿化度、2/3实际地层水矿化度和实际地层水矿化度;
则岩心的渗透率伤害率为:
式中:Ski为岩心第i次结盐实验的渗透率伤害率;ki为岩心第i次结盐后的渗透率,单位mD;
岩心的孔隙度伤害率为:
式中:Sφi为岩心第i次结盐实验的孔隙度伤害率;φi为岩心第i次结盐后的孔隙度,单位mD;
步骤S9:进行扫描电镜及能谱分析:将最后一次结盐实验后的岩心取出烘干,进行扫描电镜及能谱分析,研究盐晶沉积在岩心后的大小、形态及盐晶形态;
步骤S10:综合评价结盐后岩心伤害程度及盐晶形态:通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价。
进一步,所述步骤S2中岩心原始渗透率测量方法为:首先使用第一手动泵给岩心夹持器加围压,围压设定为目标地层压力加5MPa,再使用第二手动泵给回压阀加压,压力设定为目标地层压力,调节减压阀,使岩心夹持器入口压力比回压阀的压力高2MPa,待岩心夹持器两端的第一电子压力计示和第二电子压力计数稳定后,记录第一电子压力计和第二电子压力计的示数分别为Pin和Pout,气体流量计的示数为Q0;
标准岩心原始条件下的岩心气相渗透率为:
式中:k0为结盐后岩心的渗透率,单位mD;μ为氮气在设定的温度压力下的粘度,单位mPa*s;P0为大气压力,单位MPa;π为圆周率。
进一步,所述步骤S2中岩心原始孔隙度的测量方法为:使用恒速恒压泵,给第二中间容器内的复配地层水加压使其驱替进入岩心夹持器内的岩心中,将岩心饱和复配地层水后取出测量其中量为mwet;
标准岩心原始条件下的岩心孔隙度为:
式中:φ0为岩心孔隙度,无量纲;ρ为复配地层水的密度,g/em3。
采用上述方案的有益效果是:本方法通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价,根据评价的结果对储层岩心进行伤害分级,从而在气藏型储气库的开发过程中对储层采取相应措施,保证气藏型储气库的安全和高效开采。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的流程图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、恒速恒压泵;2、四通阀;3-1、第一中间容器;3-2、第二中间容器;4-1、第一针型阀;4-2、第二针型阀;4-3、第三针型阀:4-4、第四针型阀:5、单向阀;6-1、第一电子压力计;6-2、第二电子压力计;6-3、第三电子压力计;6-4、第四电子压力计;7、烘箱;8、高温高压岩心夹持器;9-1、第一三通阀;9-2、第二三通阀;9-3、第三三通阀;10、减压阀;11、高压气瓶;12-1、第一手动泵;12-2、第二手动泵;13、回压阀;14、气体干燥装置;15、气体流量计;16、数据处理系统;17、尾气处理系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,在本发明公开的一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置的一种实施例中,包括第一三通阀9-1、第二三通阀9-2、第三三通阀9-3、四通阀2、恒速恒压泵1、第一中间容器3-1、第二中间容器3-2、第一针型阀4-1、第二针型阀4-2、单向阀5、第一电子压力计6-1、第二电子压力计6-2、烘箱7、高温高压岩心夹持器8、减压阀10、高压气瓶11、回压阀13、气体干燥装置14、气体流量计15、数据处理系统16和尾气处理系统17;所述第一三通阀9-1a阀门、b阀门分别与第一中间容器3-1的入口和第2中间容器3-2的入口相连,所述第一中间容器3-1内装有蒸馏水,第二中间容器3-2内装有根据目标地层水复配的氯化钠溶液;所述第一三通阀9-1c阀门与所述恒速恒压泵1相连,所述第二三通阀9-2a阀门、b阀门分别与所述第一中间容器3-1的出口和所述第二中间容器3-2的出口相连,所述第二三通阀9-2的c阀门、所述第一针型阀4-1、所述单向阀5、所述四通阀2的a阀门依次通过管线相连,所述四通阀2的b阀门与所述第一电子压力计6-1相连,所述四通阀2的c阀门依次与所述高温高压岩心夹持器8、所述第三三通阀9-3的a阀门相连,所述四通阀2的d阀门、所述第二针型阀4-2、所述减压阀10和所述高压气瓶11依次通过管线连接相连,所述高温高压岩心夹持器8的加压口与夹持器加压装置连接;所述第三三通阀9-3的b阀门连接所述第二电子压力计6-2,所述第三三通阀9-3的c阀门、所述回压阀13、所述气体干燥装置14、所述气体流量计15和所述尾气处理系统17依次通过管线连接,所述回压阀13与回压加压装置连接,所述气体流量计15连接一个所述尾气处理系统17。
本装置可以在室内实验室模拟地层条件,通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价,根据地层水结盐伤害程度及盐晶形态评价结果,对储层岩心结盐伤害程度进行分级,为制定气藏型储气库储层结盐防治措施提供依据,保障气藏型储气库的安全和高效运行。为了解决气藏型储气库开采过程中地层结盐的固相损伤,从而导致的地层孔隙堵塞,降低地层岩石的连通性,降低地层的孔隙度及渗透率,气藏型储气库中的天然气“注不进、采不出”等问题。
在本实施例中,所述夹持器加压装置包括依次连接的第三电子压力计6-3、第三针型阀4-3以及第一手动泵12-1,所述第三电子压力计6-3与所述高温高压岩心夹持器8的加压口连接,所述回压加压装置包括依次连接的第四电子压力计6-4、第四针型阀4-4、第二手动泵12-2,所述第四电子压力计6-4与所述回压阀13连接。
如图2所示,在本发明的实施例中,本发明公开的一种储气库结盐伤害程度模拟实验方法,采用上述所述的一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置对气藏型储气库岩心结盐伤害程度及盐晶形态进行评价,包括以下步骤:
步骤S1:获取目标储层标准岩心:获取目标储层岩样,使用岩心钻取机和切割机钻取标准岩心,清洗岩心,洗净岩心内的可溶盐,标准岩心烘干后测量其干重mdry、直径d和长度L;
步骤S2:测量岩心原始渗透率、孔隙度以等基础物性数据:连接评价气藏型储气库岩心结盐伤害程度及盐晶形态的装置,将岩心放入岩心夹持器后检查装置的气密性并进行装置的预热,将恒温箱温度设定为目标地层温度,加热稳定4h以上,使恒温箱内的温度稳定在目标地层温度;
岩心原始渗透率测量方法为:首先使用第一手动泵12-1给岩心夹持器加围压,围压设定为目标地层压力加5MPa,再使用第二手动泵12-2给回压阀13加压,压力设定为目标地层压力,调节减压阀10,使岩心夹持器入口压力比回压阀13的压力高2MPa,待岩心夹持器两端的第一电子压力计6-1示和第二电子压力计6-2数稳定后,记录第一电子压力计6-1和第二电子压力计6-2的示数分别为Pin和Pout,气体流量计15的示数为Q0;
标准岩心原始条件下的岩心气相渗透率为:
式中:k0为结盐后岩心的渗透率,单位mD;μ为氮气在设定的温度压力下的粘度,单位mPa*s;P0为大气压力,单位MPa;π为圆周率;
岩心原始孔隙度的测量方法为:使用恒速恒压泵1,给第二中间容器3-2内的复配地层水加压使其驱替进入岩心夹持器内的岩心中,将岩心饱和复配地层水后取出测量其中量为mwet;
标准岩心原始条件下的岩心孔隙度为:
式中:φ0为岩心孔隙度,无量纲;ρ为复配地层水的密度,g/cm3;
步骤S3:去离子水清洗岩心:取出测量完基础数据的饱和地层水岩心,使用岩心夹持器用第一中间容器3-1的蒸馏水驱替岩心20PV,待到岩心的地层水被全部驱替出岩心,将岩心取出;
步骤S4:烘干岩心:将岩心放入烘箱7中,烘干其中的水分;
步骤S5:配制不同矿化度地层水样品:根据目标储层的地层水分析资料,配制不同矿化度地层水样品,将配制好的地层水样品倒入第二中间容器3-2中,加热第二中间容器3-2至地层温度,待温度稳定3h后,进行下一步骤:
步骤S6:不同矿化度地层水注入岩心:设定烘箱7的温度为目标地层温度,设定恒速恒压泵1的压力为2MPa,使用第二中间容器3-2内的复配地层水缓慢驱替岩心,驱替10PV后取出岩心;
步骤S7:岩心烘干后测量其孔隙度、渗透率:将岩心烘干,使得岩心内的复配地层水蒸发,析出盐沉积在孔隙中,使用步骤S1的方法测量岩心结盐后孔隙度和渗透率数据;
步骤S8:重复步骤S3至步骤S7:重复步骤S3至步骤S8三次,复配地层水的盐的浓度依次为1/3实际地层水矿化度、2/3实际地层水矿化度和实际地层水矿化度;
则岩心的渗透率伤害率为:
式中:Ski为岩心第i次结盐实验的渗透率伤害率;ki为岩心第i次结盐后的渗透率,单位mD;
岩心的孔隙度伤害率为:
式中:Sφi为岩心第i次结盐实验的孔隙度伤害率;φi为岩心第i次结盐后的孔隙度,单位mD;
步骤S9:进行扫描电镜及能谱分析:将最后一次结盐实验后的岩心取出烘干,进行扫描电镜及能谱分析,研究盐晶沉积在岩心后的大小、形态及盐晶形态;
步骤S10:综合评价结盐后岩心伤害程度及盐晶形态:通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价。
本方法通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价,根据评价的结果对储层岩心进行伤害分级,从而在气藏型储气库的开发过程中对储层采取相应措施,保证气藏型储气库的安全和高效开采。
本发明模拟真实的地层环境并模拟不同矿化度地层水结盐堵塞地层的过程,加深对气藏型储气库开采过程的发生的结盐堵塞地层问题的认识与理解。此外,根据实验后岩心的扫描电镜及能谱分析,从而真实的观察到盐晶在岩心中的堆积位置、大小及形态。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置,其特征在于,包括第一三通阀(9-1)、第二三通阀(9-2)、第三三通阀(9-3)、四通阀(2)、恒速恒压泵(1)、第一中间容器(3-1)、第二中间容器(3-2)、第一针型阀(4-1)、第二针型阀(4-2)、单向阀(5)、第一电子压力计(6-1)、第二电子压力计(6-2)、烘箱(7)、高温高压岩心夹持器(8)、减压阀(10)、高压气瓶(11)、回压阀(13)、气体干燥装置(14)、气体流量计(15)、数据处理系统(16)和尾气处理系统(17);所述第一三通阀(9-1)a阀门、b阀门分别与第一中间容器(3-1)的入口和第二中间容器(3-2)的入口相连,所述第一中间容器(3-1)内装有蒸馏水,第二中间容器(3-2)内装有根据目标地层水复配的氯化钠溶液;所述第一三通阀(9-1)c阀门与所述恒速恒压泵(1)相连,所述第二三通阀(9-2)a阀门、b阀门分别与所述第一中间容器(3-1)的出口和所述第二中间容器(3-2)的出口相连,所述第二三通阀(9-2)的c阀门、所述第一针型阀(4-1)、所述单向阀(5)、所述四通阀(2)的a阀门依次通过管线相连,所述四通阀(2)的b阀门与所述第一电子压力计(6-1)相连,所述四通阀(2)的c阀门依次与所述高温高压岩心夹持器(8)、所述第三三通阀(9-3)的a阀门相连,所述四通阀(2)的d阀门、所述第二针型阀(4-2)、所述减压阀(10)和所述高压气瓶(11)依次通过管线连接相连,所述高温高压岩心夹持器(8)的加压口与夹持器加压装置连接;所述第三三通阀(9-3)的b阀门连接所述第二电子压力计(6-2),所述第三三通阀(9-3)的c阀门、所述回压阀(13)、所述气体干燥装置(14)、所述气体流量计(15)和所述尾气处理系统(17)依次通过管线连接,所述回压阀(13)与回压加压装置连接,所述气体流量计(15)连接一个所述尾气处理系统(16)。
2.根据权利要求1所述的一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置,其特征在于,所述夹持器加压装置包括依次连接的第三电子压力计(6-3)、第三针型阀(4-3)以及第一手动泵(12-1),所述第三电子压力计(6-3)与所述高温高压岩心夹持器(8)的加压口连接。
3.根据权利要求2所述的一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置,其特征在于,所述回压加压装置包括依次连接的第四电子压力计(6-4)、第四针型阀(4-4)、第二手动泵(12-2),所述第四电子压力计(6-4)与所述回压阀(13)连接。
4.一种储气库结盐伤害程度模拟实验方法,其特征在于,采用上述权利要求3所述的一种储气库结盐伤害程度模拟实验装置对气藏型储气库岩心结盐伤害程度及盐晶形态进行评价,包括以下步骤:
步骤S1:获取目标储层标准岩心:获取目标储层岩样,使用岩心钻取机和切割机钻取标准岩心,清洗岩心,洗净岩心内的可溶盐,标准岩心烘干后测量其干重mdry、直径d和长度L;
步骤S2:测量岩心原始渗透率、孔隙度以等基础物性数据:连接评价气藏型储气库岩心结盐伤害程度及盐晶形态的装置,将岩心放入岩心夹持器后检查装置的气密性并进行装置的预热,将恒温箱温度设定为目标地层温度,加热稳定4h以上,使恒温箱内的温度稳定在目标地层温度;
步骤S3:去离子水清洗岩心:取出测量完基础数据的饱和地层水岩心,使用岩心夹持器用第一中间容器(3-1)的蒸馏水驱替岩心20PV,待到岩心的地层水被全部驱替出岩心,将岩心取出;
步骤S4:烘干岩心:将岩心放入烘箱(7)中,烘干其中的水分;
步骤S5:配制不同矿化度地层水样品:根据目标储层的地层水分析资料,配制不同矿化度地层水样品,将配制好的地层水样品倒入第二中间容器(3-2)中,加热第二中间容器(3-2)至地层温度,待温度稳定3h后,进行下一步骤;
步骤S6:不同矿化度地层水注入岩心:设定烘箱(7)的温度为目标地层温度,设定恒速恒压泵(1)的压力为2MPa,使用第二中间容器(3-2)内的复配地层水缓慢驱替岩心,驱替10PV后取出岩心;
步骤S7:岩心烘干后测量其孔隙度、渗透率:将岩心烘干,使得岩心内的复配地层水蒸发,析出盐沉积在孔隙中,使用步骤S1的方法测量岩心结盐后孔隙度和渗透率数据;
步骤S8:重复步骤S3至步骤S7:重复步骤S3至步骤S8三次,复配地层水的盐的浓度依次为1/3实际地层水矿化度、2/3实际地层水矿化度和实际地层水矿化度;
则岩心的渗透率伤害率为:
式中:Ski为岩心第i次结盐实验的渗透率伤害率;ki为岩心第i次结盐后的渗透率,单位mD;
岩心的孔隙度伤害率为:
式中:Sφi为岩心第i次结盐实验的孔隙度伤害率;φi为岩心第i次结盐后的孔隙度,单位mD;
步骤S9:进行扫描电镜及能谱分析:将最后一次结盐实验后的岩心取出烘干,进行扫描电镜及能谱分析,研究盐晶沉积在岩心后的大小、形态及盐晶形态;
步骤S10:综合评价结盐后岩心伤害程度及盐晶形态:通过对比不同矿化度下地层水经过烘干结盐后宏观孔隙度渗透率变化研究气藏型储气库岩心结盐伤害规律,结合扫描电镜及能谱分析等微观可视化技术研究气藏型储气库盐晶形态及盐晶形态,对不同矿化度地层水结盐伤害程度及盐晶形态进行综合评价。
5.根据权利要求4所述的一种储气库结盐伤害程度模拟实验方法,其特征在于,所述步骤S2中岩心原始渗透率测量方法为:首先使用第一手动泵(12-1)给岩心夹持器加围压,围压设定为目标地层压力加5MPa,再使用第二手动泵(12-2)给回压阀(13)加压,压力设定为目标地层压力,调节减压阀(10),使岩心夹持器入口压力比回压阀(13)的压力高2MPa,待岩心夹持器两端的第一电子压力计(6-1)示和第二电子压力计(6-2)数稳定后,记录第一电子压力计(6-1)和第二电子压力计(6-2)的示数分别为Pin和Pout,气体流量计(15)的示数为Q0;
标准岩心原始条件下的岩心气相渗透率为:
式中:k0为结盐后岩心的渗透率,单位mD:μ为氮气在设定的温度压力下的粘度,单位mPa*s;P0为大气压力,单位MPa;π为圆周率。
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