一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法技术

本发明专利技术涉及一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法，该方法主要步骤如下：S1、制备柱塞岩心，在60

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法


[0001]本专利技术涉及能源领域，具体涉及一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着油气需求的持续增长、常规油气藏的日益枯竭以及难度不断上升，非常规油气资源(页岩气、页岩油、煤层气等)已成为国内外油气勘探开发的重要领域。页岩气是一种典型的非常规天然气，全球资源量巨大，极具开采价值。页岩气藏开发过程中常采用大液量水力压裂，而压裂破胶后部分压裂液难以返排并滞留在页岩气层中。在页岩气产出过程中，常出现气水两相流动行为，因此，页岩气水相渗曲线是页岩气勘探开发中一项非常重要的基础数据。该资料通常是在室内实验室对岩心做气驱水实验得到，目前页岩气水相渗曲线的室内实验方法主要有稳态法、非稳态法及自吸增水
‑
气驱降水组合法。
[0003]稳态法是将气、水按一定比例同时恒速注入岩样，当进、出口压力及气、水流量稳定时，测定进、出口压力及气、水流量，用称重法得到岩样的含水量，便可计算气、水有效渗透率和相对渗透率以及岩样的含水饱和度，并可绘制气水相对渗透率与岩样的含水饱和度曲线。非稳态法是以一种两相渗流理论和气体方程为依据，利用稳态恒压法进行岩样气驱水实验，记录气驱水过程中岩样出口端各个时刻产气量、产水量和两端压差等数据。用非稳态方法计算气水相对渗透率和对应的含水饱和度，并绘制气水相对渗透率曲线。自吸增水
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气驱降水组合法是采用自吸增水法建立不同含水饱和度，再测定不同含水饱和度下的气相渗透率，完善气水相对渗透率曲线。r/>[0004]如何快速优选出岩样适用于稳态法、非稳态及自吸增水
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气驱降水组合法的最优岩心条件亟待研究。因此，建立一套行之有效的页岩气水相对渗透率测定方法的优选方法具有十分重要的理论意义与实用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案如下：
[0007]一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法，主要包括如下步骤：
[0008]S1、制备柱塞岩心，在60
°
条件下烘干并冷却后，获取岩心质量、长度、直径，绝对渗透率、孔隙度、有机质含量、黏土矿物含量；
[0009]所述步骤S1具体分为：
[0010]1)选取有代表性的岩心，使用岩心制备设备，制备直径为25.4mm，长度为50mm的柱塞岩心；
[0011]2)在60
°
条件下烘干至恒重，放入真空干燥箱中冷却至室温；
[0012]3)使用游标卡尺测量岩心的直径和长度，使用分析天平称量岩心的质量；
[0013]4)使用岩心渗透率测试设备测试通过柱塞岩心的气体流量，计算绝对渗透率；通
过氦气法孔隙度测定岩心孔隙度；
[0014]5)使用有机碳硫分析仪测量岩心有机质含量；X射线衍射仪测量岩心黏土矿物含量。
[0015]S2、计算土孔比，即黏土矿物含量与岩心孔隙度的比值；
[0016]所述步骤S2中岩样的土孔比公式定义为：
[0017][0018]式中：C
clay
为黏土矿物含量，％；φ为岩心孔隙度，％。
[0019]根据土孔比定义，可分为特低土孔比(<0.1)、超低土孔比(≥0.1～0.5)、低土孔比(≥0.5～1)、中低土孔比(≥1～5)、中高土孔比(≥5～10)、高土孔比(≥10)。
[0020]S3、定量评价岩样裂缝发育程度；
[0021]所述S3步骤中岩心的裂缝发育程度定量评价，可通过观察岩心表面的裂缝发育情况，定义如下几种裂缝发育类型：(1)多条交叉贯穿裂缝；(2)多条平行贯穿裂缝；(3)人工裂缝；(4)单条贯穿裂缝；(5)单条未贯穿裂缝；(6)基块。
[0022]S4、根据步骤S1中岩样的绝对渗透率K、孔隙度Ф、有机质含量TOC及黏土矿物含量C
clay
，将岩样分成Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类；
[0023]所述S4步骤中根据岩样的绝对渗透率K、孔隙度Ф、有机质含量TOC及黏土矿物含量C
clay
，可将岩样分成Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类，步骤如下：
[0024]a.根据岩样渗透率K，可分为极致密(<0.1μD)、特致密(≥0.1～1μD)、超致密(≥1～10μD)、致密(≥0.01～0.1mD)、近致密
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常规(≥0.1mD)；
[0025]b.根据岩样孔隙度Ф，可分为特低孔(<3％)、低孔(≥3％～5％)、中孔(≥5％～10％)、高孔(≥10％～15％)、超高孔(≥15％)；
[0026]c.根据岩样黏土矿物含量C
clay
，可分为特低黏土矿物含量(<1％)、超低黏土矿物含量(≥1％～5％)、低黏土矿物含量(≥5％～10％)、中低黏土矿物含量(≥10％～15％)、中高黏土矿物含量(≥15％～25％)、高黏土矿物含量(≥25％～50％)、超高黏土矿物含量(≥50％～75％)、特高黏土矿物含量(≥75％)。
[0027]d.根据页岩有机质含量TOC，可分为低TOC(<0.5％)、中低TOC(≥0.5％～2％)、中高TOC(≥2％～5％)、高TOC(≥5％～15％)、超高TOC(≥15％～30％)、特高TOC(≥30％～50％)、极高TOC(≥50％)。
[0028]e.根据渗透率孔隙度、有机质含量及黏土矿物含量，将岩样的类型可分为：低
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中低/特致密
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致密/特低孔
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低孔/超高
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特高黏土含量(Ⅰ类)、中高
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超高/致密/中孔/中低
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高黏土矿物含量(Ⅱ类)、特高
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极高/近致密
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常规/高孔
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超高孔/特低
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低黏土矿物含量(Ⅲ类)。
[0029]S5、根据页岩岩样分类、土孔比及岩样裂缝发育程度，优选出页岩气水相对渗透率测定方法。
[0030]所述S5步骤中，根据岩样分类、土孔比及岩样裂缝发育程度，可分为三类气水相渗测定优选评价方法：Ⅰ类/中高
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高土孔比/基块裂缝不发育(非稳态法)、Ⅱ类/低
‑
中低土孔比/单条裂缝发育(自吸增水
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气驱降水组合法)、Ⅲ类/超低
‑
特低土孔比/多条裂缝发育(稳态法)，从而优选出页岩气水相对渗透率测定方法。
[0031]本专利技术提供的一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法，具有以下优点：
[0032](1)提高实验效率，避免重复试错。对于页岩气水相对渗透率测定方法，实验室中常根据经验选择实验方法。若岩心的渗透率和流体储渗空间与实验方法不符，无法获取准确有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩气水相对渗透率测定的优选评价方法，包括如下主要步骤：S1、制备柱塞岩心，在60
°
条件下烘干并冷却后，获取岩心质量、长度、直径，绝对渗透率、孔隙度、有机质含量、黏土矿物含量；S2、计算土孔比，即黏土矿物含量与岩心孔隙度的比值；S3、定量评价岩样裂缝发育程度；S4、根据S1步骤中岩样的绝对渗透率K、孔隙度Ф、有机质含量TOC及黏土矿物含量C
clay
，将岩样分成Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类；S5、根据页岩岩样分类、土孔比及岩样裂缝发育...

【专利技术属性】
技术研发人员：康毅力，邹夜雨，陈明君，李佩松，颜茂凌，陈雪妮，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：