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基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法技术

技术编号:43126890 阅读:0 留言:0更新日期:2024-10-29 17:35
本发明专利技术属于油气田开发领域,具体涉及基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,包括:在液相侵入前后,分别进行氦气脉冲法实验和核磁共振实验,获得液相侵入前后的气测渗透率与核磁共振方法的渗透率;求得两种方法的渗透率损害率,并进行对比,将对比所得偏差根据层次分析法进行智能分析评价来进行修正,以获取正确的渗透损害率偏差值;使用核磁共振方法得到的渗透率损害率的值,对深层煤层气储层损害做出评价。本发明专利技术提出的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害(液相侵入)评价方法可以对煤样进行无损快速检测,能够减少耗时、节约成本,并对煤层气储层损害(液相侵入)程度进行准确、快速的评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开发领域,具体设计一种基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害(液相侵入)评价方法。


技术介绍

1、煤层气,是指赋存在煤层中,主要成分为甲烷,以吸附在煤基质颗粒表面为主,部分游离于煤孔隙或溶解于煤层水中的烃类气体,其作为煤的半生矿产资源,属于非常规天然气,是一种非常规能源。

2、深层煤层气是指地层1500米以深的深部煤层气。我国的煤层气资源十分丰富,其中深层煤层气的资源更是占全国煤层气资源量的70%,然而,深层煤层气的钻采现状并不顺利,这主要是由于深层煤层气的储层在钻井过程中受到了极大的损害(液相侵入严重)。

3、深层煤岩较常规储层岩石而言,它具有明显的脆裂易塌、渗透率低、胶结差、微裂缝发育的特点,这就导致其具有较强的毛细管效应、贾敏效应和较高的压力敏感性,所以在钻井过程中,钻井流体就容易侵入并滞留在深层煤岩的微小裂缝中,产生储层损害。这种损害不仅降低了钻井液的返排率,提高了钻井成本,而且导致了深层煤层气的运移通道被堵塞,影响了深层煤层气的产量,进而造成了深层煤层气钻采成本高、产能差异大、产量下降快、稳产能力差、采收率低的结果,严重阻碍了深层煤层气的开发与发展。

4、目前,液相侵入所造成的储层损害主要通过发生液相侵入前后的储层渗透率损害率来进行评价。对于深层煤层气储层而言,其储层煤岩致密,渗透率极低,受到压力后容易碎裂掉块,而且储层环境下的压力、温度、ph值、煤层中的粘土含量、液相侵入的程度、煤层中水的矿化度、煤岩对水的接触角、煤的成熟程度等,都会对深层煤层气的储层损害(液相侵入)程度评价造成影响。这就导致了采用常规渗透率测试方法进行深层煤层气的储层损害(液相侵入)的评价时,不仅不能有效保证深层煤岩岩心的完整性,造成宝贵的岩心样品的浪费和渗透率测试数据的不准确,而且过程繁琐,不能有效地对储层损害(液相侵入)程度做出快速的评价,这将严重制约储层损害(液相侵入)评价的时效性和经济性,给储层保护与开发带来了负面影响。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了本专利技术,以便提供一种可以克服上述问题的以核磁共振为基础的评价深层煤层气储层损害(液相侵入)程度的方法。

2、本专利技术技术方案如下:

3、基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,包括如下步骤:

4、步骤一,选取深层煤样,切取深层煤岩岩心,两端光滑,表面无裂缝,直径25mm,长度60mm;

5、步骤二,对深层煤岩岩心干样进行氦气脉冲法测渗透率实验,将随时间变化的压差数据进行拟合,得到所述样品的气测渗透率为kq1;

6、步骤三,对深层煤岩岩心干样进行核磁共振实验,获得并分析处理t2谱,得到所述样品的核磁共振方法的渗透率为kh1;

7、步骤四,对深层煤岩岩心干样进行自吸实验,将岩心竖直放置,下端浸入6%质量分数的氯化钾溶液中,上端与空气接触,采用岩心自吸法,自下而上进行饱和,自吸一段时间后,取出岩心;

8、步骤五,对自吸后的岩心进行核磁共振实验,获得所述样品液相侵入程度图谱和t2谱,并对t2谱进行分析处理,得到所述样品的核磁共振方法的渗透率为kh2;

9、步骤六,对自吸后的岩心干燥处理后,进行氦气脉冲法测渗透率实验,将随时间变化的压差数据进行拟合,得到所述样品的气测渗透率为kq2;

10、优选的,步骤二、步骤六中进行氦气脉冲法测渗透率时,对岩心加以一定的轴压与围压,岩心环境与地层相同。

11、步骤七,根据所述kq1、kq2和kh1、kh2,分别求取氦气脉冲法测得的渗透率损害率dqk和核磁共振实验方法得到的渗透率损害率dhk;在进行氦气脉冲法测渗透率时,会对岩心加以一定的轴压与围压,岩心环境与地层相仿,将dqk记为实际渗透率损害率dk,以便与核磁共振实验方法得到的渗透率损害率dhk进行对比。

12、实际渗透率损害率dk:

13、

14、核磁共振方法得到的渗透率损害率dhk:

15、

16、本步骤中,记实际渗透率损害率dk与核磁共振方法得到的渗透率损害率dhk之间的差值为偏差e;

17、偏差e的计算:

18、e=|dk-dhk|   (3)

19、对偏差e进行修正。

20、进一步的,对影响深层煤层气储层渗透率损害率的因素的影响因子进行等级划分,一级影响因子包括:深层煤岩的物理性质、深层煤岩的化学性质、深层煤岩中各矿物组分含量、深层煤层气储层的地层水性质。

21、具体的:

22、一级影响因子深层煤岩的物理性质包括的二级影响因子有:渗透率、相对渗透率、孔隙度、孔容、表面积、润湿性、密度、抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度、硬度、松散性、胶结类型、颗粒分选性、电阻率、液相侵入时间;

23、一级影响因子深层煤岩的化学性质包括的二级影响因子有:有机质含量、无机质含量、元素组成、煤化程度;

24、一级影响因子深层煤岩中各矿物组分含量包括的二级影响因子有:石英含量、钾长石含量、斜长石含量、方解石含量、白云石含量、黄铁矿含量、粘土总量、菱铁矿含量、蒙皂石含量、伊利石含量、高岭石含量、绿泥石含量;

25、一级影响因子深层煤层气储层的地层水性质包括的二级影响因子有:地层水矿化度、地层水ph值、地层水密度、地层水硬度。

26、为了针对储层条件下的深层煤层气储层损害(液相侵入)的程度做出更快速有效的评价,在众多影响深层煤层气储层渗透率损害率的因素中归纳筛选出选择以下一个或多个的二级影响因子:渗透率、相对渗透率、孔隙度、孔容、表面积、润湿性、密度、抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度、硬度、松散性、胶结类型、颗粒分选性、电阻率、液相侵入时间、有机质含量、无机质含量、元素组成、煤化程度、石英含量、钾长石含量、斜长石含量、方解石含量、白云石含量、黄铁矿含量、粘土总量、菱铁矿含量、蒙皂石含量、伊利石含量、高岭石含量、绿泥石含量、地层水矿化度、地层水ph值、地层水密度、地层水硬度;

27、采用层次分析法对深层煤层渗透率的影响因素进行重要性权重赋予并构建判断矩阵;

28、表1影响因子重要性评价调查表

29、

30、

31、建立影响因子重要性评价调查表,如表1,其中,元素xij表示影响因子i对影响因子j的重要性;重要性使用0~1的标度来表示,其中0表示两者同等重要,1表示i对j极其重要,i、j≤m;

32、根据影响因子重要性评价调查表,建立判断矩阵x:

33、

34、对于判断矩阵x,需要计算其权重向量并进行一致性检验,权重向量表示了每个元素在其层次中的相对重要性;

35、求判断矩阵x的最大特征值λmax及其对应的权重向量α:

36、xα=λmaxα   (5)

37、求各影响因子权重:

38、

39、一致性指标c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,步骤二、步骤六中进行氦气脉冲法测渗透率时,对岩心加以一定的轴压与围压,岩心环境与地层相同。

3.根据权利要求1所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,步骤七中,对影响因子进行等级划分,划分为一级影响因子和二级影响因子,一级影响因子包括:深层煤岩的物理性质、深层煤岩的化学性质、深层煤岩中各矿物组分含量、深层煤层气储层的地层水性质;

4.根据权利要求3所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,当实际渗透率损害率Dk与核磁共振方法得到的渗透率损害率DHk之间的偏差E经修正后的值S≤1%时,为允许范围,表明核磁共振方法所获得的渗透率损害率准确,以基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法可行;如果S>1%,则调整判断矩阵各元素重要性,重新进行层次分析法的判断流程,直至修正值S≤1%。

5.根据权利要求3所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,一级影响因子深层煤岩的物理性质包括的二级影响因子有:渗透率、相对渗透率、孔隙度、孔容、表面积、润湿性、密度、抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度、硬度、松散性、胶结类型、颗粒分选性、电阻率、液相侵入时间;

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【技术特征摘要】

1.基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,步骤二、步骤六中进行氦气脉冲法测渗透率时,对岩心加以一定的轴压与围压,岩心环境与地层相同。

3.根据权利要求1所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储层损害评价方法,其特征在于,步骤七中,对影响因子进行等级划分,划分为一级影响因子和二级影响因子,一级影响因子包括:深层煤岩的物理性质、深层煤岩的化学性质、深层煤岩中各矿物组分含量、深层煤层气储层的地层水性质;

4.根据权利要求3所述的基于核磁共振与智能评价的深层煤层气储...

【专利技术属性】
技术研发人员:金家锋徐杰孙金声吕开河黄贤斌王波白英睿王金堂刘敬平黎剑李美春
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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