[发明专利]一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法

说明书

一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，采集页岩测试样品并对其进行预处理；步骤2，将步骤1预处理后的页岩测试样品置于流体中，流体从页岩测试样品底部开始渗入；步骤3，在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；步骤4，将步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试；本发明采用核磁共振技术，获得了页岩测试样品在自吸过程中不同时间段内的含水饱和度与前进距离的曲线图，可用于指导页岩气的开发。

技术领域

本发明属于油气开发实验技术领域，具体涉及一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法。

背景技术

页岩气作为一种重要的非常规资源，在全世界拥有巨大的储量，研究表明，水平井多阶段水力压裂是目前可利用的开发页岩油气藏最有效的技术。与常规油气藏的水力压裂相比，页岩储层水力压裂具有压裂液返排效率低的特点，从而导致页岩储层中大量压裂液的滞留。在对页岩储层的大量生产资料进行调研后发现，压裂液的返排效率仅在10％～40％之间，滞留的压裂液显著增加了裂缝附近页岩储层的含水饱和度，从而会导致气体流量的堵塞和产能的降低，当含水饱和度接近40％～50％时,气井的产能将严重受损，由水平井水力压裂中压裂液滞留的三维模拟结果可知，低含水饱和度、低基质渗透率或低初始含气饱和度会加剧裂缝内的压裂液滞留问题。

压裂液在页岩基质中的自吸是导致压裂液滞留的最重要因素之一，自吸过程对压裂液的滞留起着重要的作用；一方面，自吸的驱动力来自于毛细管压力，而表面活性剂能有效降低毛细管力，另一方面，自吸也有助于降低裂缝附近的含水饱和度，从而提高气体的有效渗透率。

而目前对页岩自吸现象的研究主要采用的方法是对页岩样品中液体吸收时间和吸收量之间的关系进行探讨，该方法不能有效地描述自吸过程中不同时间段内岩样的含水饱和度与前进距离的分布关系。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，采用核磁共振技术，获得了页岩测试样品在自吸过程中不同时间段内的含水饱和度分布曲线，整个过程操作简单，容易掌控，得到页岩测试样品的自吸能力后，将其用于页岩气得开发中，可提高页岩气的开发效率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，

一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集页岩测试样品并对其进行预处理；

步骤2，将所述步骤1预处理后的页岩测试样品置于容器中的透水石上，容器内含有去离子水，所述流体从页岩测试样品底部开始渗入；

步骤3，在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；

步骤4，将所述步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试；

将共振信号幅度转化为含水饱和度具体通过如下公式计算：

其中，x为当前时间点页岩测试样品被流体渗透点与页岩测试样品上表面之间的距离；T(x)为X位置处的共振信号幅度；S_w(x)为X位置处的含水饱和度；T(x)_100％为当页岩测试样品完全饱和时，X位置处的共振信号幅度。

步骤5，分析含水饱和度与前进距离的关系，绘制页岩测试样品渗透的前进距离与含水饱和度的分布曲线图。