一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，包括獲取目標(biāo)地層的巖樣、地層參數(shù)、施工參數(shù)；對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液順序接觸損害后支撐裂縫應(yīng)力敏感評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到巖樣的應(yīng)力敏感系數(shù)；再對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液侵入損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并得到濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線；基于濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線，并采用體積法、電阻率法計(jì)算得到工作液侵入深度；根據(jù)巖樣的應(yīng)力敏感系數(shù)、工作液侵入深度計(jì)算得到工作液損害程度，并對損害程度進(jìn)行評價(jià)。本發(fā)明專利技術(shù)明確儲(chǔ)層潛在損害程度，并準(zhǔn)確對儲(chǔ)層進(jìn)行損害評價(jià)，最終為保護(hù)油氣層的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)方案優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。作業(yè)環(huán)節(jié)方案優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。作業(yè)環(huán)節(jié)方案優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法


[0001]本專利技術(shù)涉及一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，屬于石油天然氣鉆采


技術(shù)介紹

[0002]與常規(guī)油氣儲(chǔ)層相比，致密/頁巖油氣儲(chǔ)層地質(zhì)條件特殊(高溫、高壓、高應(yīng)力和天然裂縫發(fā)育)，工程作業(yè)環(huán)節(jié)多、程序復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)高，建井及開發(fā)生產(chǎn)階段更易遭受嚴(yán)重的儲(chǔ)層損害。致密/頁巖油氣藏具有孔喉
?
微裂縫
?
介觀裂縫以及水力裂縫等典型多尺度結(jié)構(gòu)特征，氣體的產(chǎn)出過程是一個(gè)多尺度的氣體傳質(zhì)過程，不同尺度滲流通道內(nèi)的氣體滲流機(jī)理不同，儲(chǔ)層損害機(jī)理也有差異，損害機(jī)理具有顯著的空間多尺度特性。此外，致密/頁巖油氣井施工作業(yè)環(huán)節(jié)復(fù)雜，通常包括鉆開、壓井、中途測試、完井、試氣及投產(chǎn)開發(fā)等環(huán)節(jié)。不同作業(yè)環(huán)節(jié)使用的工作液差異顯著、儲(chǔ)層條件變化大，導(dǎo)致儲(chǔ)層損害機(jī)理表現(xiàn)出典型的時(shí)間多尺度特性。
[0003]因此頁巖油儲(chǔ)層中多尺度天然裂縫導(dǎo)致相應(yīng)的儲(chǔ)層損害機(jī)理存在差異，亟需開展有針對性的儲(chǔ)層損害實(shí)驗(yàn)評價(jià)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本專利技術(shù)提供一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法。
[0005]本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是：一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，包括以下步驟：
[0006]S1、獲取目標(biāo)地層的巖樣、地層參數(shù)、施工參數(shù)；
[0007]S2、對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液順序接觸損害后支撐裂縫應(yīng)力敏感評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；/>[0008]S3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到巖樣的應(yīng)力敏感系數(shù)；
[0009]S4、將巖樣裝入夾持器中在原地有效應(yīng)力下老化處理48h以消除應(yīng)力敏感性影響；
[0010]S5、再對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液侵入損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并得到濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線；
[0011]S6、基于濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線，并采用體積法、電阻率法計(jì)算得到工作液侵入深度；
[0012]S7、根據(jù)巖樣的應(yīng)力敏感系數(shù)、工作液侵入深度計(jì)算得到工作液損害程度，并對損害程度進(jìn)行評價(jià)。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S2中的是采用基于高回壓穩(wěn)態(tài)法的儲(chǔ)層損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)。
[0014]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S2的具體實(shí)驗(yàn)步驟為：
[0015]S21、將巖樣在60℃下烘干24～48h，直至巖心質(zhì)量不變；
[0016]S22、將烘干的巖樣真空飽模擬儲(chǔ)層流體48h；
[0017]S23、取出巖心，裝入夾持器，連接好裝置管線，檢查氣密性，加4.0MPa圍壓；
[0018]S24、夾持器入口端壓力3.0MPa，出口端回壓1.0MPa，同時(shí)保證圍壓始終大于入口端壓力；
[0019]S25、在中間容器中加入鉆井液濾液，打開夾持器出口，驅(qū)替損害24h；
[0020]S26、將中間容器中的流體依次更換為完井液濾液和壓裂液，重復(fù)步驟S25；
[0021]S27、在損害后的裂縫巖心內(nèi)鋪置單層30
?
70目樹酯覆膜砂；
[0022]S28、將巖心放入巖心夾持器內(nèi)在初始有效應(yīng)力下進(jìn)行老化3h；
[0023]S29、設(shè)定回壓為1.8MPa，入壓2.2MPa，依次增加有效應(yīng)力至10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa，然后降低有效應(yīng)力至50MPa、40MPa、30MPa、20MPa、10MPa，每一應(yīng)力點(diǎn)需穩(wěn)定3h后測試滲透率。
[0024]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S27中鋪置方式為均勻鋪置和highway鋪置。
[0025]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S3中的計(jì)算公式為：
[0026][0027]式中：S
s
為應(yīng)力敏感系數(shù)；σ0為初始應(yīng)力值，MPa；K0為初始滲透率，mD；σ為各測試點(diǎn)的應(yīng)力值，MPa；K
i
為對應(yīng)的滲透率，mD。
[0028]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S5的具體實(shí)驗(yàn)步驟為：
[0029]S51、巖心樣品進(jìn)行預(yù)處理；
[0030]S52、采用毛管自吸法建立初始含水飽和度，建立好后置于陰涼處備用；
[0031]S53、將建立好初始飽和狀態(tài)后的巖心放入巖心夾持器內(nèi)，連接好儀器管線，設(shè)置圍壓為原地有效應(yīng)力，測量各個(gè)電極點(diǎn)初始電阻率，對巖心進(jìn)行加溫至地層溫度模擬地層原始狀態(tài)后再次測量各個(gè)電極點(diǎn)初始電阻率；
[0032]S54、向中間容器中加入加溫后的鉆井液，開始鉆井液高溫動(dòng)態(tài)循環(huán)，循環(huán)壓差為10MPa或12MPa，先動(dòng)態(tài)循環(huán)剪切300min，記錄動(dòng)態(tài)濾失量和電阻率動(dòng)態(tài)變化情況；
[0033]S55、動(dòng)態(tài)循環(huán)后，關(guān)閉循環(huán)剪切系統(tǒng)，進(jìn)行靜態(tài)侵入過程，侵入時(shí)間為300min、700min、1440min，記錄單位巖樣長度電阻率和累計(jì)侵入量隨時(shí)間的變化情況；
[0034]S56、通過監(jiān)測單位長度巖樣電阻率、動(dòng)態(tài)濾失量及靜態(tài)濾失量隨侵入時(shí)間的變化情況，繪制濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線。
[0035]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S51中對巖樣進(jìn)行洗鹽洗油預(yù)處理。
[0036]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S7中的計(jì)算公式為：
[0037]T＝S
s
×
h
[0038]式中：S
s
為應(yīng)力敏感系數(shù)；h為侵入深度；T為工作液損害程度。
[0039]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟S7中當(dāng)T＜0.5時(shí)，巖樣為無損傷；當(dāng)0.5≤T＜3時(shí)，巖樣為弱損傷；當(dāng)3≤T＜5時(shí)，巖樣為中等偏弱損傷；當(dāng)5≤T＜7時(shí)，巖樣為中等偏強(qiáng)損傷；當(dāng)7≤T＜10時(shí)，巖樣為強(qiáng)損傷；當(dāng)T＞10時(shí)，巖樣為極強(qiáng)損傷。
[0040]本專利技術(shù)具有以下有益效果：本專利技術(shù)明確儲(chǔ)層潛在損害程度，并準(zhǔn)確對儲(chǔ)層進(jìn)行損
傷評價(jià)，最終為保護(hù)油氣層的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)方案優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。
附圖說明
[0041]圖1為實(shí)驗(yàn)采用基于高回壓穩(wěn)態(tài)法的儲(chǔ)層損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
[0042]下面將結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0043]本專利技術(shù)的一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，包括以下步驟：
[0044]S1、獲取目標(biāo)地層的巖樣、地層參數(shù)、施工參數(shù)；
[0045]S2、對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液順序接觸損害后支撐裂縫應(yīng)力敏感評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0046]S21、將巖樣在60℃下烘干24～48h，直至巖心質(zhì)量不變；
[0047]S22、將烘干的巖樣真空飽模擬儲(chǔ)層流體48h；
[0048]S23、取出巖心，裝入夾持器，連接好裝置管線，檢查氣密性，加4.0MPa圍壓；
[0049]S24、夾持本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、獲取目標(biāo)地層的巖樣、地層參數(shù)、施工參數(shù)；S2、對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液順序接觸損害后支撐裂縫應(yīng)力敏感評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；S3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到巖樣的應(yīng)力敏感系數(shù)；S4、將巖樣裝入夾持器中在原地有效應(yīng)力下老化處理48h以消除應(yīng)力敏感性影響；S5、再對巖樣進(jìn)行儲(chǔ)層工作液侵入損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并得到濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線；S6、基于濾失量、電阻率與侵入時(shí)間關(guān)系曲線，并采用體積法、電阻率法計(jì)算得到工作液侵入深度；S7、根據(jù)巖樣的應(yīng)力敏感系數(shù)、工作液侵入深度計(jì)算得到工作液損害程度，并對損害程度進(jìn)行評價(jià)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，其特征在于，所述步驟S2中的是采用基于高回壓穩(wěn)態(tài)法的儲(chǔ)層損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，其特征在于，所述步驟S2的具體實(shí)驗(yàn)步驟為：S21、將巖樣在60℃下烘干24～48h，直至巖心質(zhì)量不變；S22、將烘干的巖樣真空飽模擬儲(chǔ)層流體48h；S23、取出巖心，裝入夾持器，連接好裝置管線，檢查氣密性，加4.0MPa圍壓；S24、夾持器入口端壓力3.0MPa，出口端回壓1.0MPa，同時(shí)保證圍壓始終大于入口端壓力；S25、在中間容器中加入鉆井液濾液，打開夾持器出口，驅(qū)替損害24h；S26、將中間容器中的流體依次更換為完井液濾液和壓裂液，重復(fù)步驟S25；S27、在損害后的裂縫巖心內(nèi)鋪置單層30
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70目樹酯覆膜砂；S28、將巖心放入巖心夾持器內(nèi)在初始有效應(yīng)力下進(jìn)行老化3h；S29、設(shè)定回壓為1.8MPa，入壓2.2MPa，依次增加有效應(yīng)力至10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa，然后降低有效應(yīng)力至50MPa、40MPa、30MPa、20MPa、10MPa，每一應(yīng)力點(diǎn)需穩(wěn)定3h后測試滲透率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種頁巖油儲(chǔ)層受工作液損害程度的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，其特征在于，所述步驟S27中鋪置方式為均勻鋪置和highway鋪置。5.根據(jù)權(quán)利要求3所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許成元，謝宇洪，經(jīng)浩然，朱玲茂，
申請(專利權(quán))人：西南石油大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：