專利名稱：一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油天然氣勘探開發(fā)過程中油氣層保護(hù)方面的實(shí)驗(yàn)方法，涉及石油與 天然氣儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法，特別是一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方 法。
背景技術(shù)：
隨著常規(guī)油氣資源產(chǎn)量的大幅下降和油氣需求的日益增加，低滲透油藏、致密氣 藏(包括致密砂巖氣藏、致密碳酸鹽巖氣藏和頁(yè)巖氣藏)亟待大規(guī)模開發(fā)。然而，致密氣藏先 天低孔低滲、粘土礦物豐富多樣、裂縫發(fā)育的特點(diǎn)使其在鉆井、完井、測(cè)試、修井、增產(chǎn)、開采 等開發(fā)全過程的每個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)表現(xiàn)為易損害且損害后難以解除的特征。儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)的實(shí) 施，成為低滲透油藏和致密氣藏勘探成功和經(jīng)濟(jì)開發(fā)的關(guān)鍵。儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)及損害機(jī)理診 斷是制訂保護(hù)技術(shù)方案的科學(xué)基礎(chǔ)。對(duì)于低滲透油藏和致密氣藏，裂縫提供了有效的滲流通道，因此科學(xué)合理的評(píng)價(jià) 裂縫對(duì)各種流體的敏感性有著非常重要的意義。然而裂縫滲透率存在著極強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)， 即在有效應(yīng)力作用下滲透率隨時(shí)間變化而改變。裂縫滲透率隨時(shí)間下降幅度可達(dá)到50%以 上，如果在敏感性評(píng)價(jià)中不考慮時(shí)間效應(yīng)將會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。損害評(píng)價(jià)是儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)，也是儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)這個(gè)系統(tǒng)工程中很重要的一 個(gè)環(huán)節(jié)。低滲透油藏和致密氣藏在儲(chǔ)量增長(zhǎng)和能源供應(yīng)方面正在發(fā)揮越來越重要的作用。 裂縫是低滲透和致密儲(chǔ)層的有效滲流通道，當(dāng)前對(duì)于裂縫巖心損害評(píng)價(jià)方法并未考慮裂縫 巖心的時(shí)間效應(yīng)，因此形成一種弱化時(shí)間效應(yīng)的巖心預(yù)處理方法，對(duì)于評(píng)價(jià)低滲透、致密儲(chǔ) 層損害有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以有效弱化儲(chǔ)層裂縫巖心的時(shí)間效應(yīng)，減少裂縫巖 心的時(shí)間效應(yīng)對(duì)油氣層損害評(píng)價(jià)的影響，可準(zhǔn)確診斷油氣層損害機(jī)理，為工作液優(yōu)選提供 依據(jù)的裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處 理方法，依次包括以下步驟
(1)對(duì)巖心進(jìn)行造縫，加入支撐劑以得到合適的裂縫寬度；
(2)對(duì)造縫巖心進(jìn)行測(cè)試確定巖心滲透率是否合格，不合格返回步驟(1)，合格進(jìn)入隨 后步驟(3)；
(3)將滲透率合格的造縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空， 使飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水完全侵入造縫巖心中，將巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封 容器中進(jìn)行抽真空時(shí)間在48小時(shí)；
(4)將抽真空后的造縫巖心裝入巖心夾持器中，設(shè)置了壓力和溫度；
(5)用氮?dú)怛?qū)替中間容器中實(shí)驗(yàn)流體或用平流泵泵入實(shí)驗(yàn)流體(地層水或模擬地層水)，使流體流速達(dá)到設(shè)計(jì)流速，每隔0. 5小時(shí)或1小時(shí)測(cè)試液測(cè)滲透率一次，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間不 低于6小時(shí)；
(6)確定巖心預(yù)處理時(shí)間，如果連續(xù)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)i和i+Ι對(duì)應(yīng)的滲透率尤和^^滿足， [{K~Ki+1) /(.] X 100<5%
則尤對(duì)應(yīng)的時(shí)間為滲透率穩(wěn)定所需要的時(shí)間。所述的步驟(1)對(duì)巖心進(jìn)行造縫是，第101步，選用地井下巖心3塊 ’第102步，沿 軸向?qū)r心平均分成兩半 ’第103步，半巖心裂縫面兩側(cè)拋光 ’第104步，半巖心中間加入 軟不銹鋼片；？？第105步，將兩個(gè)半巖心造縫后合在一起，然后加入支撐劑以得到合適的寬 度，用透明膠布把巖心捆牢，隨后進(jìn)行步驟(2)測(cè)試巖心氣滲透率。所述的將巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空是，將造縫巖 心放入真空干燥器中，飽和溶液瓶中裝入足量地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水，飽和溶液瓶通過控制閥 與真空干燥器相連接，真空干燥器同時(shí)通過管道連接干燥塔與抽真空泵連接，開啟抽真空 泵，使真空干燥器形成負(fù)壓，飽和溶液瓶中裝入的地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水進(jìn)入真空干燥器中的 巖心，使飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水完全侵入造縫巖心中，造縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽 水的密封容器中進(jìn)行抽真空時(shí)間在48小時(shí)。所述的確定巖心滲透率是否合格是通過將步驟(2)造縫巖心放入巖心夾持器6 中，通過加壓泵7加上15MPa圍壓在巖心夾持器6上，同時(shí)將巖心夾持器6溫度控制在60°C， 采用氮?dú)馄?中的氮?dú)庾鳛閷?shí)驗(yàn)流體，控制節(jié)流閥13使節(jié)流閥13出口端通過一個(gè)壓力表 11直接到巖心夾持器6上，壓力表11壓力顯示為3. 5MPa,每隔0. 5h通過計(jì)量泵10測(cè)試 巖心夾持器6的滲透率一次，不斷重復(fù)多次，如果造縫巖心滲透率超出5(Γ 000Χ10-3μπι2 范圍，則返回步驟(1 )，如果造縫巖心滲透率在5(Γ1000 X 10_3 μ m2范圍內(nèi)，則進(jìn)入隨后步驟 (3)。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比具有如下有益效果
本方法可有效弱化裂縫巖心的時(shí)間效應(yīng)，減少裂縫巖心時(shí)間效應(yīng)對(duì)油氣層損害評(píng)價(jià)的 影響，可為油氣層損害機(jī)理診斷、工作液優(yōu)選提供可靠依據(jù)。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 圖1是巖心造縫流程示意圖2是巖心抽空飽和流程示意圖； 圖3是巖心液體滲透率測(cè)試流程示意圖。圖中1、真空干燥器；2、飽和溶液瓶；3、真空表；4、干燥塔；5、抽真空泵；6、巖心 夾持器；7、加壓泵；8、氮?dú)馄浚?、中間容器；10、計(jì)量泵；11、壓力表；12、總閥門；13、節(jié)流 閥；14、巖心。
具體實(shí)施例方式一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法，依次包括以下步驟
(1)對(duì)巖心進(jìn)行造縫，加入支撐劑以得到合適的裂縫寬度；
(2)對(duì)造縫巖心進(jìn)行測(cè)試確定巖心滲透率是否合格，不合格返回步驟(1)，合格進(jìn)入隨后步驟(3)；
(3)將滲透率合格的造縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空， 使飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水完全侵入造縫巖心中，縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封 容器中進(jìn)行抽真空時(shí)間在48小時(shí)；
(4)將抽真空后的造縫巖心裝入巖心夾持器中，設(shè)置了壓力和溫度；
(5)用氮?dú)怛?qū)替中間容器中實(shí)驗(yàn)流體或用平流泵泵入實(shí)驗(yàn)流體(地層水或模擬地層 水)，使流體流速達(dá)到設(shè)計(jì)流速，每隔0. 5小時(shí)或1小時(shí)測(cè)試液測(cè)滲透率一次，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間不 低于6小時(shí)；
(6)確定巖心預(yù)處理時(shí)間，如果連續(xù)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)i和i+Ι對(duì)應(yīng)的滲透率尤和^^滿足， [{K~Ki+1) /(.] X 100<5%
則尤對(duì)應(yīng)的時(shí)間為滲透率穩(wěn)定所需要的時(shí)間。步驟(1)對(duì)巖心進(jìn)行造縫如圖1步驟所示，第101步，選用鄂爾多斯盆地井下巖心 3塊；第102步，沿軸向?qū)r心平均分成兩半；第103步，半巖心裂縫面兩側(cè)拋光；第104步， 半巖心中間加入軟不銹鋼片；第105步，將兩個(gè)半巖心造縫后合在一起，然后加入支撐劑以 得到合適的寬度，用透明膠布把巖心捆牢，隨后進(jìn)行步驟(2)測(cè)試巖心氣滲透率。按照?qǐng)D2巖心抽空飽和流程，將造縫巖心14放入真空干燥器1中，飽和溶液瓶2 中裝入足量地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水，飽和溶液瓶2通過控制閥與真空干燥器1相連接，真空干燥 器1同時(shí)通過管道連接干燥塔4與抽真空泵5連接，開啟抽真空泵5，通過真空干燥器1和 真空泵5管路上連接的真空表3讀數(shù)觀察，使真空干燥器1形成負(fù)壓，飽和溶液瓶2中裝入 的地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水進(jìn)入真空干燥器1中的巖心，使飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水完全侵入造縫 巖心中，造縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空時(shí)間在48小時(shí)。巖心液體滲透率測(cè)試可通過圖3設(shè)備和流程進(jìn)行，如圖3所示，將侵有飽和地層水 或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的的巖心14放入巖心加持器6中，通過加壓泵7加上15MPa圍壓在巖心加持器 6上，同時(shí)將巖心加持器6溫度控制在60°C，將氮?dú)馄?中的氮?dú)怛?qū)替到中間容器9中提供 中間容器9實(shí)驗(yàn)流體，控制中間容器9實(shí)驗(yàn)流體流速達(dá)到設(shè)計(jì)流速，每隔0. 5h或Ih通過計(jì) 量泵10測(cè)試巖心加持器6的滲透率一次，不斷重復(fù)多次，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間不低于6h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明，裂縫滲透率為627. OX 10_3 μ m2的巖心在圍壓15MPa、溫度60°C下，經(jīng)過3. 5h滲透率 的變化率小于5% ；裂縫滲透率為68. 9X 1(Γ3μ m2和114. OX 1(Γ3 μ m2的巖心在圍壓15MPa、 溫度60°C下，經(jīng)過4h滲透率的變化率小于5%。滲透率測(cè)試時(shí)，在氮?dú)馄?出口連接總閥門 12，在總閥門12和中間容器9之間串接連接節(jié)流閥13，節(jié)流閥13進(jìn)出口端分別連接壓力表 11，在中間容器9和巖心夾持器6也分別連接壓力表11，嚴(yán)格檢測(cè)壓力變化，使壓力和溫度 控制在設(shè)定范圍內(nèi)。本發(fā)明中，確定造縫巖心滲透率是否合格可以通過圖3設(shè)備中移除中間容器9和 流程進(jìn)行。參見圖3，移除中間容器9，將步驟(2)造縫巖心放入巖心夾持器6中，通過加壓 泵7加上15MPa圍壓在巖心夾持器6上，同時(shí)將巖心夾持器6溫度控制在60°C，采用氮?dú)?瓶8中的氮?dú)庾鳛閷?shí)驗(yàn)流體，控制節(jié)流閥13使節(jié)流閥13出口端通過一個(gè)壓力表11直接 到巖心夾持器6上，壓力表11壓力顯示為3. 5MPa，每隔0. 5h通過計(jì)量泵10測(cè)試巖心夾持 器6的滲透率一次，不斷重復(fù)多次，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間不低于6h。如果造縫巖心滲透率超出50 1000 X 10_3 μ m2范圍，則返回步驟(1 )，如果造縫巖心滲透率在50 1000 X 10_3 μ m2范圍內(nèi)，
5則進(jìn)入隨后步驟(3)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明巖心需要在圍壓15MPa、溫度60°C下，以設(shè)計(jì)流壓滲流4h滲透率才 能達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定值。在進(jìn)行儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先使其在15MPa圍壓下，以設(shè)計(jì)流 壓進(jìn)行滲流4小時(shí)后，再開展實(shí)驗(yàn)，這樣得到的損害評(píng)價(jià)結(jié)果更為合理。
權(quán)利要求
一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法，依次包括以下步驟1)對(duì)巖心進(jìn)行造縫，加入支撐劑以得到合適的裂縫寬度；2)對(duì)造縫巖心進(jìn)行測(cè)試確定巖心滲透率是否合格，不合格返回步驟1)，合格進(jìn)入隨后步驟3)；3)將滲透率合格的造縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空，使飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水完全侵入造縫巖心中，將巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空時(shí)間在48小時(shí)；4)將抽真空后的造縫巖心裝入巖心夾持器中，設(shè)置了壓力和溫度；5)用氮?dú)怛?qū)替中間容器中實(shí)驗(yàn)流體或用平流泵泵入實(shí)驗(yàn)流體(地層水或模擬地層水)，使流體流速達(dá)到設(shè)計(jì)流速，每隔0.5小時(shí)或1小時(shí)測(cè)試液測(cè)滲透率一次，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間不低于6h；6)確定巖心預(yù)處理時(shí)間，如果連續(xù)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)i和i+1對(duì)應(yīng)的滲透率Ki和Ki+1滿足，[(Ki Ki+1)/Ki]×100<5%則Ki對(duì)應(yīng)的時(shí)間為滲透率穩(wěn)定所需要的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法其特征是所 述的步驟1)對(duì)巖心進(jìn)行造縫是，第101步，選用地井下巖心3塊；第102步，沿軸向?qū)r心 平均分成兩半；第103步，半巖心裂縫面兩側(cè)拋光；第104步，半巖心中間加入軟不銹鋼片； 第105步，將兩個(gè)半巖心造縫后合在一起，然后加入支撐劑以得到合適的寬度，用透明膠布 把巖心捆牢，隨后進(jìn)行步驟2)測(cè)試巖心氣滲透率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法其特征是所 述的將巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空是，將造縫巖心(14)放入 真空干燥器(1)中，飽和溶液瓶(2)中裝入足量地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水，飽和溶液瓶(2)通過控 制閥與真空干燥器(1)相連接，真空干燥器(1)同時(shí)通過管道連接干燥塔(4)與抽真空泵 (5)連接，開啟抽真空泵(5)，使真空干燥器(1)形成負(fù)壓，飽和溶液瓶(2)中裝入的地層水 或標(biāo)準(zhǔn)鹽水進(jìn)入真空干燥器(1)中的巖心，使飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水完全侵入造縫巖心中， 造縫巖心放入飽和地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水的密封容器中進(jìn)行抽真空時(shí)間在48小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法，其特征是所 述的確定巖心滲透率是否合格是通過將步驟2)造縫巖心放入巖心夾持器(6)中，通過加壓 泵(7 )加上15MPa圍壓在巖心夾持器(6 )上，同時(shí)將巖心夾持器(6 )溫度控制在60°C，采用 氮?dú)馄?8)中的氮?dú)庾鳛閷?shí)驗(yàn)流體，控制節(jié)流閥(13)使節(jié)流閥(13)出口端通過一個(gè)壓力 表(11)直接到巖心夾持器(6)上，壓力表(11)壓力顯示為3. 5MPa，每隔0.5小時(shí)通過計(jì)量 泵(10)測(cè)試巖心夾持器(6)的滲透率一次，不斷重復(fù)多次，如果造縫巖心滲透率超出50 1000X 10_3 μ m2范圍，則返回步驟1)，如果造縫巖心滲透率在50 1000 X IO"3 μ m2范圍內(nèi)， 則進(jìn)入隨后步驟3)。
全文摘要
本發(fā)明屬于石油天然氣勘探開發(fā)過程中油氣層保護(hù)方面的實(shí)驗(yàn)方法，涉及石油與天然氣儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法，特別是一種裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法，它分六個(gè)步驟完成，提供了一種可以有效弱化儲(chǔ)層裂縫巖心的時(shí)間效應(yīng)，減少裂縫巖心的時(shí)間效應(yīng)對(duì)油氣層損害評(píng)價(jià)的影響，可準(zhǔn)確診斷油氣層損害機(jī)理,為工作液優(yōu)選提供依據(jù)的裂縫性儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)的巖心預(yù)處理方法。
文檔編號(hào)E21B49/00GK101984217SQ20101013032
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者周珊珊, 張宇, 愈浩杰, 楊斌, 胡恒, 趙海鋒, 金祥哲, 黎金明 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院