一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法技术

本发明专利技术所提供的一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法，首次提出了地层物性结盐伤害临界点的概念，当结盐量小于结盐伤害临界点表现为改善，结盐量大于结盐伤害临界点表现为伤害；同时以岩心束缚水条件下的物性作为基础参数，克服了常用完全烘干岩心作为基础条件的不足，这样获得的结盐伤害临界点可以很好的满足储气库现场对结盐伤害程度诊断的需要，所得结果更加合理可靠。本发明专利技术除用于测量多周期注采储气库地层临界结盐量以外，还可推广用于测量CO2埋存过程中的无机盐临界沉积量、高含硫气藏开采过程中单质硫临界沉积量以及出砂严重的气井中的粉砂在储层中临界伤害点，具有广泛的应用价值。具有广泛的应用价值。具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法


[0001]本专利技术涉及气藏型储气库开发
，尤其涉及一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法。

技术介绍

[0002]在当今环境下，天然气的开发和利用有益于能源结构的调整和生态环境的改善，近年来随着我国经济加速发展和能源消费结构转型，天然气消费量增长迅速。国内外天然气调峰经验表明，地下储气库是保障季节调峰和平稳供气的最经济、最有效手段，对于一些含有高矿化度地层水的储气库，在多周期注采生产过程中，由于压力、温度等条件的变化以及地层水的蒸发作用，往往造成地层及井周等部位结盐，且随着开采周期数的增加，井底周围地层的结盐堵塞情况就越严重。岩心蒸发结盐实验结果表明，储气库结盐将导致近井地带储层物性发生变化。近井地带的储层干化作用一方面带走岩石中的束缚水，使得储气库库容及气体的流动能力提升；另一方面，烘干的地层中将会有盐分沉积，对于地下水较活跃的储气库，多周期注采的过程中将会有地层水不断进入近井地带并被蒸发，导致地层物性变差。因此，亟需一种方法，以岩心原始条件(束缚水状态)为基准判断储层的结盐伤害临界点，当结盐量小于结盐伤害临界点表现为改善，结盐量大于结盐伤害临界点表现为伤害。根据结盐伤害临界点判断储气库的下限压力及气井流速等参数，保障储气库的安全高效开采。
[0003]目前有关储气库储层结盐伤害的文章主要以完全烘干的岩心为原始条件，汤勇等人(2014)分析盐沉淀后岩心孔隙度和渗透率的降低以及孔隙分布的变化，评估了地层水完全蒸发和盐沉淀对砂岩样品物性的影响，其以完全烘干的岩心作为基础条件，但是真实地层条件下束缚水的影响也不能忽略。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法，以适用于研究储气库岩心结盐后对地层物性的影响。为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：
[0006]S1、建立岩心束缚水条件：获取目标层位标准岩心(直径2.5cm、长度3～5cm)，首先使用目标层位的地层水饱和岩心，采用目标层位的地层水饱和岩心是为了避免水敏效应对此次实验的影响，之后使用氮气以10～20mL/min的速度缓慢驱替岩心4h，建立岩心束缚水条件；
[0007]S2、测量岩心束缚水条件下的孔隙度渗透率等基础物性：测量上述束缚水状态下的岩心的长度L，直径R，渗透率K以及孔隙度φ，此步骤的目的是将束缚水状态下的岩心物性作为基础物性，以分析结盐后储层物性的变化程度；
[0008]S3、清洗烘干岩心后测量其干重：将上述岩心样品使用去离子水驱替15PV，取出岩心后烘干测量其干重为m，此步骤的目的是测量岩心未发生结盐时的重量；
[0009]S4、配制目标层位的饱和盐水：根据目标层位地层水的离子分析数据，制备配比与其相同的饱和溶液，使用饱和溶液进行岩心临界结盐量测试可以降低实验难度，减少实验组数；
[0010]S5、使用饱和盐水驱替岩心：使用复配地层水以10～20mL/min的速度缓慢驱替岩心，待出口流速稳定后停止驱替；
[0011]S6、烘干岩心后测量其干重、渗透率和孔隙度：将上述岩心烘干后测量其干重m1、渗透率K1和孔隙度φ1，则此时岩心物性就是岩心中发生结盐后的物性；
[0012]S7、计算岩心的结盐量与物性变化率：对比步骤S6中的岩心质量与步骤S3中的质量变化，计算出岩心内部的结盐量；对比束缚水条件下(步骤S2)和步骤S6的渗透率和孔隙度，计算出岩心的结盐量及物性变化率；
[0013]S8、重复步骤S5～S6两次，分别计算岩心内不同结盐量下的物性变化率：继续使用饱和盐水，烘干后称重，第二次饱和盐水烘干后其重量为m2，渗透率和孔隙度为K2和φ2，第三次饱和盐水烘干后其重量为m3，渗透率和孔隙度为K3和φ3，利用实测的渗透率孔隙度数据，结合岩心内的结盐量数据，便可得到目标地层岩心在不同结盐量下的物性变化率；
[0014]S9、计算岩心结盐临界伤害点：将上述岩心的结盐量和岩心的渗透率变化率和孔隙度变化率分别进行线性拟合，当岩心的渗透率和孔隙度变化率为0时对应的结盐量就是该目标地层的结盐临界伤害点。
[0015]进一步的，所述步骤S1中以岩心束缚水条件作为原始条件。
[0016]进一步的，所述步骤S1及步骤S5中设定环境温度为目标地层的温度，设定围压为目标地层的压力。
[0017]进一步的，所述步骤S2、步骤S6及步骤S8中目标地层岩心的孔隙度及渗透率测量方法可以参照SY/T 6385
‑
2016标准。
[0018]进一步的，所述步骤S5中驱替岩心地层水的量为5PV。
[0019]进一步的，所述步骤S7中结盐量及物性变化率：
[0020]首先为岩心中的结盐量的计算公式：
[0021][0022]式中，S为岩心的结盐量，mg/g；m为岩心未发生结盐时的干重，g；m1为烘干结盐后的重量，g；
[0023]该结盐量S对应的岩心渗透率变化率及孔隙度变化率：
[0024][0025]式中，K
r
为岩心的渗透率变化率，％；K为岩心束缚水条件下的渗透率，mD；K1为烘干结盐后的岩心渗透率，g；
[0026][0027]式中，φ
r
为岩心的孔隙度变化率，％；φ为岩心束缚水条件下的孔隙度，mD；φ1为
烘干结盐后的岩心孔隙度，g。
[0028]进一步的，所述步骤S8中使用最小二乘法对岩心的结盐量和岩心的渗透率变化率和孔隙度变化率进行线性拟合。
[0029]进一步的，所述步骤S9中结盐临界伤害点是岩心中结盐量对储层物性影响的标准，当岩心的结盐量大于结盐临界伤害点，岩心物性与原始条件(束缚水状态)相比发生了伤害，当岩心的结盐量小于结盐临界伤害点，岩心物性与原始条件(束缚水状态)相比发生了改善。
[0030]本专利技术所提供的一种测量多周期注采储气库地层临界结盐量的方法，首次提出计算地层结盐临界伤害点的方法，当结盐量小于结盐临界伤害点表现为改善，结盐量大于结盐临界伤害点表现为伤害；同时以岩心束缚水条件下的物性作为基础参数，所用岩心驱替方法及使用的复配地层水能模拟真实地层条件，克服了常用完全烘干岩心作为基础条件的不足，结合岩心渗透率及孔隙度等实验测试数据，根据多轮次结盐得到的岩心结盐量数据，得到与束缚水条件下相比下的结盐临界伤害点，将岩心内干化结盐后的物性与气藏真正的原始条件(束缚水状态)进行对比，这样获得的结盐临界伤害点可以很好的满足储气库现场对结盐伤害程度诊断的需要，所得结果更加合理可靠。本专利技术除用于测量多周期注采储气库结盐临界伤害点以外，还可推广用于测量CO2埋存过程中的无机盐临界沉积量、高含硫气藏开采过程中单质硫临界沉积量以及出砂严重的气井中的粉砂在储层中临界沉积量，具有广泛的应用价值。
[0031]有益效果：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量储气库气井多周期注采结盐伤害临界点的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立岩心束缚水条件：获取目标层位标准岩心(直径2.5cm、长度3～5cm)，首先使用目标层位的地层水饱和岩心，采用目标层位的地层水饱和岩心是为了避免水敏效应对此次实验的影响，之后使用氮气以10～20mL/min的速度缓慢驱替岩心4h，建立岩心束缚水条件；S2、测量岩心束缚水条件下的孔隙度渗透率等基础物性：测量上述束缚水状态下的岩心的长度L，直径R，渗透率K以及孔隙度φ，此步骤的目的是将束缚水状态下的岩心物性作为基础物性，以分析结盐后储层物性的变化程度；S3、清洗烘干岩心后测量其干重：将上述岩心样品使用去离子水驱替15PV，取出岩心后烘干测量其干重为m，此步骤的目的是测量岩心未发生结盐时的重量；S4、配制目标层位的饱和盐水：根据目标层位地层水的离子分析数据，制备配比与其相同的饱和溶液，使用饱和溶液进行岩心临界结盐量测试可以降低实验难度，减少实验组数；S5、使用饱和盐水驱替岩心：使用复配地层水以10～20mL/min的速度缓慢驱替岩心，待出口流速稳定后停止驱替；S6、烘干岩心后测量其干重、渗透率和孔隙度：将上述岩心烘干后测量其干重m1、渗透率K1和孔隙度φ1，则此时岩心物性就是岩心中发生结盐后的物性；S7、计算岩心的结盐量与物性变化率：对比步骤S6中的岩心质量与步骤S3中的质量变化，计算出岩心内部的结盐量；对比束缚水条件下(步骤S2)和步骤S6的渗透率和孔隙度，计算出岩心的结盐量及物性变化率；S8、重复步骤S5～S6两次，分别计算岩心内不同结盐量下的物性变化率：继续使用饱和盐水，烘干后称重，第二次饱和盐水烘干后其重量为m2，渗透率和孔隙度为K2和φ2，第三次饱和盐水烘干后其重量为m3，渗透率和孔隙度为K3和φ3，利用实测的渗透率孔隙度数据，结合岩心内的结盐量数据，便可得到目标地层岩心在不同结盐量下的物性变化率；S9、计算岩心结盐伤害临界点：将上述岩心的结盐量和岩心的渗透率变化率和孔隙度变化率分别进行线性拟合，当岩心的渗透率和孔隙度变化率为0时对应的结盐量...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤勇，王宁，何佑伟，秦佳正，汪勇，单雨婷，张皓川，唐良睿，贺质越，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：