[发明专利]一种页岩水相圈闭损害综合评价方法

说明书

本发明公开了一种页岩水相圈闭损害综合评价方法，制备页岩气藏的岩心，并对岩心分别开展页岩水相自吸及返排实验、水相圈闭损害前后的页岩甲烷吸附/解吸实验、水相圈闭损害前后页岩甲烷扩散系数测量实验，计算各个参数，再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。本发明区分了基质和裂缝的损害情况，考虑了吸附气、游离气的占比，确定了页岩水相圈闭损害关键评价指标，以及各评价指标对总损害程度的贡献率，评价结果能够客观真实反应页岩水相圈闭损害程度。

技术领域

本发明涉及非常规油气储层水相圈闭损害评价的方法，尤其是一种页岩水相圈闭损害综合评价方法。

背景技术

页岩储层致密，储渗空间以纳米级孔隙为主，孔隙度通常小于6％，基质渗透率普遍低于1×10^-4mD。“水平井+分段压裂”是页岩气藏开发的主要技术手段。然而，页岩气井压裂液用量多，且返排率低。页岩气井单井压裂液用量可达(2～5)×10⁴m³，返排率主要介于10％～50％，大量压裂液滞留极易诱发严重的水相圈闭损害。

页岩气产出具有多尺度特征，页岩储层的水相圈闭损害也具有多尺度性，水相滞留严重制约页岩气的解吸、扩散及渗流能力。客观、准确地评价页岩储层水相圈闭损害是深入认识及有效防控水相圈闭损害的基础。现有评价方法的主要评价指标为渗透率损害率、自吸量、返排率、压力半衰期、多尺度输运速率。评价指标较为单一，未区分裂缝和基质，未考虑吸附气和游离气比例，也未紧密联系页岩气产出特征。现有评价方法应用于页岩储层水相圈闭损害评价针对性不强，不能全面、准确评价页岩气层水相圈闭损害程度。

综上，在明确页岩气层水相圈闭损害主控因素基础上，结合页岩气产出机理和层次分析手段，形成适用于页岩气层的水相圈闭损害综合评价方法，对页岩气的经济高效开发具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种页岩水相圈闭损害综合评价方法，旨在克服现有水相圈闭损害评价方法的评价指标单一、未考虑页岩气体赋存方式及多尺度输运特征等不足。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种页岩水相圈闭损害综合评价方法，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；

S3、对岩心开展水相圈闭损害前后的页岩甲烷吸附/解吸实验，利用Langmuir模型对页岩甲烷吸附/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；

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；

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；