一种页岩油藏储层敏感性评价方法技术

技术编号：45029812 阅读：2 留言：0更新日期：2025-04-18 17:09

本发明专利技术属于油气开采领域，具体涉及一种页岩油藏储层敏感性评价方法。所述页岩油藏储层敏感性评价方法包括以下步骤：(1)岩心预处理，得到干燥岩心；(2)不同流体处理干燥岩心，进行岩心敏感性实验后，测定湿岩心气测渗透率；(3)比较湿岩心气测渗透率变化H，评价页岩油储层敏感性。本发明专利技术的页岩油藏储层敏感性评价方法，克服了现有评价体系的局限性，能够针对超低渗页岩油储层从渗透率变化角度，准确、安全评价其流速敏感性，水敏感性、盐度敏感性、酸敏感性和碱敏感性，可有效避免采用行业标准时出现的异常高压，更安全可靠。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气开采领域，具体涉及一种页岩油藏储层敏感性评价方法。

技术介绍

1、在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成储层渗透率下降的现象统称为储层损害。储层损害的实质是有效渗透率的下降，储层伤害是储层内部因素及外部因素共同作用的结果。储层损害的内因指储集层固有的岩性、物性、孔隙结构、敏感性及流体性质等特性；储层损害的外因是指在施工作业过程中，任何能够引起储层微观结构原始状态发生变化，并使储层的渗透率有所降低的各种外部作业条件。

2、储层损害(油气层损害)的室内评价是借助于各种仪器设备测定油气层岩石与外来工作液作用前后渗透率的变化，或者测定油气层物理化学环境发生变化前后渗透率的变化，来认识和评价储层损害的一种重要手段。储层敏感性评价是储层损害的室内评价的主要内容，通常包括速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏等五敏实验，储层敏感性实验目的在于明确储层渗透率对外界环境变化的敏感程度及发生条件，为各类工作液的设计、储层损害机理分析和制订系统的储层保护技术方案提供科学依据。

3、目前现有储层对外来流体敏感性定量评价方法主要是执行标准sy/t5358-2010《储层敏感性流动实验评价方法》，黄玲等(2012)根据行业标准对四川盆地龙马溪组和筇竹寺组页岩进行了敏感性实验评价，研究结果表明页岩具有中等偏弱水敏性、中等偏强碱敏性。何金钢等(2014)按照现有行业标准对龙马溪组页岩进行了敏感性实验，研究结果表明龙马溪组页岩具有中等偏强到强的碱敏、盐敏，盐敏损害对岩石微孔的影响小，碱敏损害使页岩微观孔隙结构发生变化。</p>

4、但是该标准适用于空气渗透率大于1×10-3μm2的碎屑岩储层岩样，对超低渗透率页岩油藏不适用。主要原因包括：(1)针对页岩岩样无法建立有效驱动体系。实验过程中若采用大压差建立驱动体系，需要对岩样施加大数值围压，由于页岩岩样脆性较强，在大数值围压作用下，岩样容易破碎产生裂隙，进而影响实验测量精度。(2)页岩基质和层理缝渗透率非常低，需要较长时间达到稳定流动且测量时需要人为记录压差和流速等实验数据，误差相对较大。(3)现有标准sy/t5358-2010《储层敏感性流动实验评价方法》仅通过测量外来流体作用前后岩样渗透率的相对变化评价储层对外来流体敏感性，评价指标单一。

5、页岩油储层有机质含量高，矿物组成复杂，储集空间细小，多微米-纳米级孔喉，孔隙度、渗透率低，油藏开发需要压裂改造。压裂过程中，易造成微粒运移，盐析结晶，敏感矿物溶解等储层伤害。储层敏感性资料是保护页岩储层和提高页岩油藏开发效果与效益的重要基础资料，其准确评价对于页岩油藏储层保护的决策和技术研究具有十分重要的意义。

6、姚尚林等研究修订了标准sy/t 5358-2010中存在的实验步骤不明晰、敏感性的判定范围值不符合实际等问题，但该修订仅针对致密储层岩石应力敏感性测试、评价方法及判定标准修订，无法直接应用于页岩油储层敏感性能评价。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种页岩油藏储层敏感性评价方法，该评价方法适用于超低渗页岩油藏，尤其是粘土矿物含量较高的储层，可以避免采用行业标准时出现的异常高压，更安全可靠的。通过比较不同液体处理岩心前后储层气测渗透率变化h，安全、准确的评价页岩油储层敏感性，指导制定页岩油藏储层保护策略，提高储层稳定性，并进一步为压裂液性能优化、压裂效果评价等提供支撑。

2、为了达到本专利技术的上述目的，本专利技术采用的具体技术方案为：

3、一种页岩油藏储层敏感性评价方法，所述页岩油藏储层敏感性评价方法包括以下步骤：

4、(1)岩心预处理，得到干燥岩心；

5、(2)不同流体处理干燥岩心，进行岩心敏感性实验后，测定湿岩心气测渗透率；

6、(3)比较湿岩心气测渗透率变化h，评价页岩油储层敏感性，所述气测渗透率变化h通过公式(1)得出：

7、

8、其中，k1、k2为不同流体处理后岩心气测渗透率，h为气测渗透率变化。

9、优选地，步骤(1)中所述岩心的直径为2.5cm-4.0cm，岩心的高度为4cm-10cm。

10、优选地，步骤(1)中所述岩心预处理包括：将岩心两端面磨平并保证端面与柱侧面垂直，使用苯和乙醇的混合溶剂，清洗，干燥。

11、进一步优选地，所述苯和乙醇的体积比为1:3-7；所述干燥的温度为50℃-100℃，干燥的时间为48h-96h。

12、优选地，步骤(2)中所述岩心敏感性包括：流速敏感性、水敏感性、盐度敏感性、酸敏感性和碱敏感性；所述流速敏感性的测定方法包括以下步骤：

13、s1、测定恒重岩心初始气测渗透率k1；

14、s2、搭建装置，装入干燥岩心，加初始环压；

15、s3、改变气体流速，记录出口端流速，计算岩心气测渗透率k2；

16、s4、依据公式(1)计算气测渗透率变化h，分析储层的流速敏感性并确定临界流速。

17、优选为，s1、依据sy/t 5336，用干燥的氮气测定恒重岩心初始气测渗透率k1；

18、s2、依据岩心气体渗透率测定实验装置图搭建装置，装入上述干燥岩心，加初始环压；

19、s3、通过依次改变进口压力(保持环压比进口压力高1.5mpa-2.0mpa)改变气体流速，待每一实验点压力稳定一段时间后，记录出口端流速，计算岩心气测渗透率k2；

20、s4、停止实验，依据式(1)计算气测渗透率变化h，分析储层的流速敏感性并确定临界流速；

21、进一步优选地，步骤s2中所述初始环压为2mpa-10mpa，步骤s3中所述气体流速为0.1ml/s-2.0ml/s。

22、进一步优选地，所述水敏感性、盐度敏感性、酸敏感性和碱敏感性的测定方法包括以下步骤：

23、1)测定恒重岩心初始气测渗透率k1；

24、2)上述岩心抽真空2h-8h，用不同液体浸泡2h-24h；

25、3)搭建装置，装入上述敏感性实验后岩心，加初始环压；

26、4)通入干燥氮气驱替岩心，待岩心突破后，记录数据，计算岩心气测渗透率k2,；

27、5)依据公式(1)计算气测渗透率变化h，分析储层的敏感性。

28、优选为，1)依据sy/t 5336，用干燥的氮气测定恒重岩心初始气测渗透率k1；

29、2)上述岩心抽真空2h-8h，用不同液体浸泡2h-24h；

30、3)依据岩心气体渗透率测定实验装置图搭建装置，装入上述敏感性实验后岩心，加初始环压；

31、4)通入干燥氮气驱替岩心(保持环压比进口压力高1.5mpa-2.0mpa)，待岩心突破后，继续通氮气稳定一段时间，记录数据，计算岩心气测渗透率k2；

32、5)停止实验，依据式(1)计算气测渗透率变化h，分析储层的敏感性；

33、再一步优选地，步骤2)中所述液体包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，所述页岩油藏储层敏感性评价方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤(1)中所述岩心的直径为2.5cm-4.0cm，岩心的高度为4cm-10cm。

3.根据权利要求1所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤(1)中所述岩心预处理包括：将岩心两端面磨平并保证端面与柱侧面垂直，使用苯和乙醇的混合溶剂，清洗，干燥。

4.根据权利要求3所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，所述苯和乙醇的体积比为1:3-7；所述干燥的温度为50℃-100℃，干燥的时间为48h-96h。

5.根据权利要求1所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤(2)中所述岩心敏感性包括：流速敏感性、水敏感性、盐度敏感性、酸敏感性和碱敏感性；所述流速敏感性的测定方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤S2中所述初始环压为2MPa-10MPa，步骤S3中所述气体流速为0.1mL/s-2.0mL/s。

7.根据权利要求5所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，所述水敏感性、盐度敏感性、酸敏感性和碱敏感性的测定方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤2)中所述液体包括去离子水、地层水、盐水、酸液和碱液；步骤3)中所述初始环压为2MPa-10MPa；所述盐水的矿化度为地层水矿化度的25％-100％，碱液的pH值为7-11，酸液的pH值为1-6。

9.根据权利要求8所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，所述盐水选自不同地层水矿化度的KCl溶液和NaCl溶液中的一种或两种；所述碱液选自不同pH值的KCl溶液和NaCl溶液中的一种或两种；所述酸液选自不同pH值的KCl溶液和NaCl溶液中的一种或两种。

10.根据权利要求1所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤(3)中所述页岩油藏储层敏感性的评价标准为：所述气测渗透率变化H≤5％，表示页岩储层不敏感；所述气测渗透率变化H介于5％-30％，表示页岩储层具有弱敏感性；所述气测渗透率变化H介于30％-50％，表示页岩储层具有中等偏弱敏感性；所述气测渗透率变化H介于50％-70％，表示页岩储层具有中等偏强敏感性；所述气测渗透率变化H>70％，表示页岩储层具有强敏感性。

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【技术特征摘要】

1.一种页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，所述页岩油藏储层敏感性评价方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤(1)中所述岩心的直径为2.5cm-4.0cm，岩心的高度为4cm-10cm。

4.根据权利要求3所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，所述苯和乙醇的体积比为1:3-7；所述干燥的温度为50℃-100℃，干燥的时间为48h-96h。

6.根据权利要求5所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于，步骤s2中所述初始环压为2mpa-10mpa，步骤s3中所述气体流速为0.1ml/s-2.0ml/s。

7.根据权利要求5所述的页岩油藏储层敏感性评价方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁艳艳，刘颖彪，董景锋，吴宝成，麻慧博，王俊超，褚艳杰，陈璐，李悦欣，张小军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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