[发明专利]一种页岩水相圈闭损害综合评价方法

权利要求书

1.一种页岩水相圈闭损害综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1、制备来自同一页岩气藏的、平行层理钻取的岩心，再将岩心分别烘干，干燥密封冷却后立即测量岩心的质量、长度、直径，然后干燥密封保存备用；

S2、对岩心开展页岩水相自吸及返排实验，并计算渗透率损害率S_K、含水饱和度S_W、水相滞留率S_FW；

所述步骤S2中的具体过程为：利用垂置自吸装置开展自吸实验，模拟水相圈闭损害形成过程；自吸48h后，测量自吸实验后岩心质量、渗透率；将自吸实验后的湿样放入岩心夹持器，在1MPa压差下返排12h后称重，再通过下式分别计算渗透率损害率S_K、含水饱和度S_W、水相滞留率S_FW；

式中：S_K—渗透率损害率，％；K_i、K_d—损害前、后岩心渗透率，mD；S_W—岩心含水饱和度，％；m₀、m₁、m₂—自吸前、后及返排后岩心质量，g；S_FW—返排后岩心水相滞留率，％；ρ_w—自吸流体密度，g/cm³；V_p—岩心孔隙体积，cm³；

S3、对岩心开展水相圈闭损害前后的页岩甲烷吸附和解吸实验，利用Langmuir模型对页岩甲烷吸附和解吸曲线进行拟合，并分别计算吸附能力损害指数S_V1和解吸能力损害指数S_V2；

式中：—吸附前、后岩心Langmuir体积，cm³/g；S_V1—吸附能力损害指数，％；—解吸前、后岩心Langmuir体积，cm³/g；S_V2—解吸能力损害指数，％；

S4、对岩心开展水相圈闭损害前后页岩甲烷扩散系数测量实验，基于扩散系数的双孔模型，分别计算第Ⅰ阶段扩散能力损害指数S_D1和第Ⅱ阶段扩散能力损害指数S_D2；

式中：S_D1、S_D2—第Ⅰ阶段扩散能力损害指数、第Ⅱ阶段扩散能力损害指数，％；—第Ⅰ阶段水相圈闭损害前、后岩心扩散系数，cm³/s，—第Ⅱ阶段水相圈闭损害前、后岩心扩散系数，cm³/s；

S5、根据上述计算得到的各个参数计算岩心的页岩水相圈闭损害指数，最后根据页岩水相圈闭损害指数对页岩水相圈闭损害进行综合评价；

当页岩水相圈闭损害指数≤5时，损害程度为无；

当5＜页岩水相圈闭损害指数≤30时，损害程度为弱；

当30＜页岩水相圈闭损害指数≤50时，损害程度为中等偏弱；

当50＜页岩水相圈闭损害指数≤70时，损害程度为中等偏强；

当70＜页岩水相圈闭损害指数≤90时，损害程度为强；

当页岩水相圈闭损害指数＞90时，损害程度为极强。

2.根据权利要求1所述的一种页岩水相圈闭损害综合评价方法，其特征在于，所述岩心的页岩水相圈闭损害指数的计算过程为：首先确认岩心为基块岩心或裂缝岩心，然后再通过以下公式进行计算；

S_M＝0.061S_K+0.016S_W+0.006S_FW+0.603S_D1+0.121S_D2+0.169S_V2+0.024S_V1

S_F＝0.533S_K+0.135S_W+0.056S_FW+0.161S_D1+0.032S_D2+0.073S_V2+0.010S_V1

式中：S_M、S_F—分别为基块岩心的页岩基质水相圈闭损害指数、裂缝岩心的页岩水相圈闭损害指数，％；S_K—渗透率损害率，％；S_W—岩心含水饱和度，％；S_FW—返排后岩心水相滞留率，％；S_V1、S_V2—吸附能力损害指数、解吸能力损害指数，％；S_D1、S_D2—第Ⅰ阶段扩散能力损害指数、第Ⅱ阶段扩散能力损害指数，％。