一种储层基质伤害的实验评价方法

摘要

一种储层基质伤害的实验评价方法，其包括：将岩样抽空并浸泡在预设模拟实验盐水中浸泡第一预设时长后，将岩心放入夹持器并将围压调至预设围压；反向驱替岩心，测定岩样的基准渗透率，得到第一渗透率；利用预设活性水正向驱替第一预设数量的孔隙体积后停止驱替，保温保压使预设活性水与岩样反应第二预设时长，利用预设模拟实验盐水反向驱替岩心，测定水敏发生后的岩心渗透率，得到第二渗透率；根据第一渗透率和第二渗透率确定水敏造成的渗透率变化损害率，得到第一渗透率变化损害率。本方法能够实现压裂液对储层基质伤害的定量评价，其还能够准确地批分主要的伤害及其大小，这样也就可以为压裂液的优化方向提供准确、可靠的理论以及数据依据。

说明书

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种储层基质伤害的实验评价方法。

背景技术

致密砂岩气藏由于其低孔低渗的储层特征，必须通过压裂技术才能实现其经济产能。压裂液作为压裂技术必不可少的技术举措，其破胶液滤液对储层的侵入伤害是影响产能释放的关键因素之一。有效评价压裂液破胶液对储层基质的伤害组成及其大小，可对压裂液优化方向提供更为可靠的依据。

目前，致密砂岩气藏通常采用碱性瓜胶水基压裂液体系进行储层改造。而采用水敏、碱敏、压裂液破胶液滤液岩心伤害实验来评价压裂液可能对储层带来的伤害，但行标中的敏感性评价仅考虑了单因素，破胶液滤液岩心伤害实验反应出来的也是总的伤害。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种储层基质伤害的实验评价方法，所述方法包括：

步骤一、将岩样抽空并浸泡在预设模拟实验盐水中浸泡第一预设时长后，将岩心放入夹持器并将围压调至预设围压；

步骤二、反向驱替岩心，测定所述岩样的基准渗透率，得到第一渗透率；

步骤三、利用预设活性水正向驱替第一预设数量的孔隙体积后停止驱替，保温保压使所述预设活性水与岩样反应第二预设时长，利用所述预设模拟实验盐水反向驱替岩心，测定水敏发生后的岩心渗透率，得到第二渗透率；

步骤四、根据所述第一渗透率和第二渗透率确定水敏造成的渗透率变化损害率，得到第一渗透率变化损害率。

根据本发明的一个实施例，将所述围压调至所述预设围压后，在后续实验过程中将岩心的净围压保持在所述预设围压。

根据本发明的一个实施例，根据如下表达式确定所述第一渗透率变化损害率：

其中，η

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤五、利用预设碱性活性水正向驱替第二预设数量的孔隙体积后停止驱替，保温保压使所述预设活性水与岩样反应第三预设时长，利用所述预设模拟实验盐水反向驱替岩心，测定碱敏发生后的岩心渗透率，得到第三渗透率；

步骤六、根据所述第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率确定碱敏造成的渗透率变化损害率，得到第二渗透率变化损害率。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤六中，根据如下表达式确定所述第二渗透率变化损害率：

其中，η

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤七、向岩样正向通入预设破胶液滤液，待出口破胶液出液第三预设数量的孔隙体积后停止驱替，利用所述预设模拟实验盐水反向驱替岩心，测定压裂液破胶液伤害后的岩心渗透率，得到第四渗透率；

步骤八、根据所述第一渗透率、第三渗透率和第四渗透率确定破胶液滤液中稠化剂造成的渗透率变化损害率，得到第三渗透率变化损害率。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤八中，根据如下表达式确定所述第三渗透率变化损害率：

其中，η

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤九、刮去岩心端面上的滤饼，利用所述预设模拟实验盐水反向驱替岩心，测定压裂液伤害后的岩心渗透率，得到第五渗透率；

步骤十、根据所述第一渗透率、第四渗透率和第五渗透率确定滤饼造成的渗透率变化损害率，得到第四渗透率变化损害率。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤十中，根据如下表达式确定所述第四渗透率变化损害率：

其中，η

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤十一、根据所述第一渗透率和第四渗透率确定破胶液滤液的渗透率变化总损害率，得到第五渗透率变化损害率。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤十二、根据所述第三渗透率变化损害率和第四渗透率变化损害率确定破胶液滤液中除去滤饼后大分子对储层基质的堵塞伤害，得到第六渗透率变化损害率。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

步骤十三、根据所述第一渗透率变化损害率、第二渗透率变化损害率、第四渗透率变化损害率、第五渗透率变化损害率以及第六渗透率变化损害率进行伤害批分，对应得到水敏伤害程度、碱敏伤害程度、破胶液滤液伤害程度以及大分析对储层孔喉伤害程度。

本发明所提供的储层基质伤害的试验评价方法能够实现压裂液对储层基质伤害的定量评价，其还能够准确地批分主要的伤害及其大小，这样也就可以为压裂液的优化方向提供准确、可靠的理论以及数据依据。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的储层基质伤害的实验评价方法的实现流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例储层基质伤害的实验评价方法的实现流程示意图；

图3是根据本发明一个实施例的井压裂液伤害结果示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

虽然文献报道设计了除瓜胶和阴离子表面活性剂不添加、其他压裂液配方中的添加剂均添加的活性水实验评价水敏特征，但未见对压裂液破胶液水敏、碱敏、大分子等各种伤害的批分和大小的实验评价的报道。

针对现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种新的储层基质伤害的实验评价方法，该方法能够有效批分压裂液对储层基质的主要伤害组成以及大小。图1示出了本实施例中该方法的实现流程示意图。

如图1所示，本实施例所提供的储层基质伤害的实验评价方法首先会在步骤S101中将岩样抽空并浸泡在预设模拟实验盐水中第一预设时长，随后在步骤S102中将岩心放入夹持器中并将围压调至预设围压。

具体地，本实施例中，上述预设模拟实验盐水是预先配制的，其优选地为3％KCl溶液。当然，在本发明的其他实施例中，上述预设模拟实验盐水所采用的溶液以及溶液溶度还可以根据实际需要进行配制，本发明对此并不进行限定。

同时，本实施例中，该方法在步骤S101中优选地将岩样浸泡在预设模拟实验盐水中24小时以上，即上述第一预设时长的取值最小为24小时。当然，在本发明的其他实施例中，上述第一预设时长还可以取适当小于24小时(例如12小时、16小时、20小时等)的其他合理值，本发明同样不对第一预设时长的具体取值进行限定。

本实施例中，将所述围压调至预设围压后，该方法还会在后续实验过程中将岩心的净围压保持在该预设围压。例如，将岩心放入夹持器中后，该方法优选地将围压调至2MPa，并且在后续驱替试验过程中，该方法会随着入口压力变化而调整围压泵以使得净围压始终保持在2MPa或是接近2MPa。

需要指出的是，在本发明的其他实施例中，上述预设围压的具体取值同样可以根据实际需要配置为其他合理值，本发明并不对上述预设围压的具体取值进行限定。

如图1所示，本实施例中，该方法会在步骤S103中反向驱替岩心，并测定岩样的基准渗透率，这样也就可以得到第一渗透率K

随后，该方法会在步骤S104中利用预设活性水正向驱替第一预设数量的孔隙体积后停止驱替，并在步骤S105中保温保压来使预设活性水与岩样反应第二预设时长。

具体地，本实施例中，该方法在步骤S104中所使用的预设活性水优选地同样是预先配置的，其配方优选地为不含瓜胶、碳酸钠的压裂液基液配方。由于预设活性水的配方不含碳酸钠，这样也就可以排除碱敏伤害。

当然，在本发明的其他实施例中，上述预设活性水的配方还可以采用其他合理配方，本发明并不对上述预设活性水的具体配方进行限定。

同时，本实施例中，上述第一预设数量优选地根据实际需要在10至15区间内选取，即该方法会在步骤S104中利用预设活性水正向驱替10～15PV。当然，在本发明的其他实施例中，上述第一预设数量的具体取值还可以根据实际需要配置为其他合理值。

本实施例中，上述第二预设时长优选地配置为12小时。当然，在本发明的其他实施例中，根据实际情况，上述第二预设时长的具体取值还可以配置为其他能够保证预设活性水与岩样充分反映的其他合理值，本发明并不对上述第二预设时长的具体取值进行限定。

如图1所示，本实施例中，在步骤S106中，该方法优选的会利用利用预设模拟实验盐水反向驱替岩心，并测定水敏发生后的岩心渗透率，这样也就可以得到第二渗透率K

在得到第一渗透率K

具体地，本实施例中，该方法在步骤S107中优选地根据如下表达式确定所述第一渗透率变化损害率η

当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，该方法还可以采用其他方法来根据第一渗透率K

同时，还需要指出的是，本实施例中，可选地，该方法还可以进一步地确定压裂液对储层的其他伤害。如图2所示，本实施例中，在确定出渗透率变化损害率η

本实施例中，上述预设碱性活性水优选地为仅仅不含瓜胶的压裂液基液配方。当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，上述预设碱性活性水还可以采用其他合理配方。

同时，本实施例中，第二预设数量优选地等于上述第一预设数量，第三预设时长优选地等于第二预设时长。当然，在本发明的其他实施例中，上述第二预设数量还可以根据实际需要配置为不等于第一预设数量的其他合理值，同时，上述第三预设时长还可以根据实际需要配置为不等于第二预设时长的其他合理值。

本实施例中，在得到第三渗透率K

具体地，本实施例中，该方法在步骤S203中优选地根据如下表达式确定第二渗透率变化损害率η

当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，该方法还可以采用其他方法来根据第一渗透率K

可选地，本实施例中，该方法还可以进一步确定破胶液滤液中稠化剂造成的渗透率变化损害率。具体地，如图2所示，本实施例中，该方法还可以在步骤S204中向岩样正向通入预设破胶液滤液，并待出口破胶液出液第三预设数量的孔隙体积后停止驱替。随后，该方法再在步骤S205中利用预设模拟实验盐水反向驱替岩心，并测定压裂液破胶液伤害后的岩心渗透率，这样也就得到了第四渗透率K

本实施例中，上述预设破胶液滤液优选地是将压裂液破胶后的滤液采用一定孔隙(例如3μm)的滤膜过滤后所得到的。上述第三预设数量优选地配置为10，即该方法会在步骤S204中待出口破胶液出液10PV后停止驱替。当然，在本发明的其他实施例中，上述第三预设数量的具体取值还可以根据实际需要配置为其他合理值。

本实施例中，在得到第四渗透率K

具体地，本实施例中，该方法在步骤S206中优选地根据如下表达式确定所述第三渗透率变化损害率η

当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，该方法还可以采用其他方式来根据第一渗透率K

可选地，本实施例中，该方法还可以进一步确定滤饼所造成的渗透率变化损害率。具体地，如图2所示，本实施例中，该方法会在步骤S207中刮去岩心端面上的滤饼，并利用所述预设模拟实验盐水反向驱替岩心，测定压裂液伤害后的岩心渗透率，从而得到第五渗透率K

在得到第五渗透率K

具体地，本实施例中，该方法在步骤S208中优选地根据如下表达式确定第四渗透率变化损害率η

本实施例中，在得到第一渗透率K

具体地，本实施例中，该方法在步骤S209中优选地根据如下表达式确定第五渗透率变化损害率η

当然，在本发明的其他实施例中，该方法还可以采用其他合理方式来确定破胶液滤液的渗透率变化总损害率(即第五渗透率变化损害率η

此外，本实施例中，可选地，该方法还可以确定出除去滤饼后大分子对储层基质的堵塞伤害。如图2所示，本实施例中，该方法会在步骤S210中根据所得到的第三渗透率变化损害率η

具体地，本实施例中，该方法在步骤S210中优选地可以根据如下表达式来确定第六渗透率变化损害率η

η

同时，除了确定出各类渗透率变化损害率外，根据实际需要，该方法还可以确定出对各类渗透率变化损害率进行伤害批分。如图2所示，本实施例中，该方法可以在步骤S211中根据所得到的第一渗透率变化损害率η

其中，水敏伤害程度m

碱敏伤害程度m

破胶液滤饼伤害程度m

大分子对储层孔喉伤害程度m

为了证明本发明所提供的储层基质伤害的实验评价方法的可用性以及可靠性，本实施例采用某井的岩心，利用本方法极性了储层基质伤害的评价实验。表1示出了对应的试验结果。

表1

根据表1所列数据，可以计算得到由水敏造成的渗透率变化率损害率，即第一渗透率变化损害率η

由碱敏造成的渗透率变化损害率，即第二渗透率变化损害率η

由破胶液滤液中稠化剂造成的渗透率变化损害率，即第三渗透率变化损害率η

破胶液滤液伤害后，饼造成的渗透率变化损害率，即第四渗透率变化损害率η

破胶液滤液的渗透率变化总损害率，即第五渗透率变化损害率η

除去滤饼后大分子对储层基质的堵塞伤害，即第六渗透率变化损害率η

η

最后，批分各类伤害大小，可以得到水敏伤害程度m

碱敏伤害程度m

破胶液滤饼伤害程度m

大分子对储层孔喉伤害程度m

该井的压力液伤害结果图可以表示为图3所示。

从上述描述中可以看出，本发明所提供的储层基质伤害的试验评价方法能够实现压裂液对储层基质伤害的定量评价，其还能够准确地批分主要的伤害及其大小，这样也就可以为压裂液的优化方向提供准确、可靠的理论以及数据依据。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。