随着非常规天然气勘探技术的不断发展,新增探明天然气储量逐年上升,而其中致密砂岩气藏占有决定性地位,致密砂岩气藏已然成为当今非常规天然气开发的重点领域。在致密砂岩气藏的开发过程中,由于水相滞留所诱发的水相圈闭损害是最主要的损害类型之一,严重制约了致密砂岩气藏的开发。缓解储层水相圈闭损害,提高储层渗透性,对致密砂岩气藏的开发具有重要的现实意义。本文以鄂尔多斯盆地以及川西露头典型致密砂岩为例,基于室内评价实验,开展了模拟原地围压条件下的热处理前后岩样渗透率、孔隙度的测定实验;实验室模拟了含水岩样在不同温度下热气驱过程中渗流能力的变化;对干岩样、饱和蒸馏水、饱和3%KCl溶液以及饱和模拟地层水的岩样进行了递增温度下的热处理实验;对岩样热处理前后的自吸、返排能力进行了测定;分析了热处理缓解水相圈闭损害的主要机理。分别从地质和工程两个方面分析了高温热处理缓解水相圈闭损害的主控因素。地质因素包括致密砂岩的物性、孔隙结构、黏土矿物特征以及含水饱和度。工程因素包括热处理的温度、加热方式以及工程流体性质。进行了围压条件下的致密砂岩热处理实验。实验表明,在达到致密砂岩热处理的阈值温度之前,岩石颗粒的受热膨胀会使得孔隙喉道压缩,导致渗透率降低,当岩样加热到300℃时,渗透率降低了 14.6%;达到阈值温度之后岩样的渗透率迅速增大,600℃时岩样的渗透率增加了 1.05倍;含水岩样在高温热驱替过程中内部的水分迅速汽化逸出并降低岩样的含水饱和度,使得岩样的渗透性明显增强;岩样经过热处理后应力敏感性增强。开展了不同含水状态下的致密砂岩热处理实验。含有蒸馏水的岩样热处理后的增渗率明显高于干岩样,500℃热处理后饱和蒸馏水岩样的增渗率是干岩样增渗率的7.93倍,含有高矿化度模拟地层水的岩样在热处理后发生了明显的盐析现象,热处理后的增渗率介于干岩样和含蒸馏水的岩样之间。岩样的含水状态也会对岩样热处理过程中的阈值温度产生一定影响,含水岩样的阈值温度由干岩样的500℃下降至300℃。评价了热处理前后岩样的自吸返排能力变化。岩样在经过热处理后的吸水能力明显提升,一定自吸时间后的自吸量以及自吸速率在热处理后均有提升,而在返排过程中,岩样的返排效率也会在热处理后得到提升,经过600℃热处理后的岩样返排150h后的渗透率恢复率较干岩样提升了 2.13倍。分析了高温热处理缓解致密砂岩气层水相圈闭的主要机理。高温能蒸发孔隙中的圈闭水,降低储层的含水饱和度;液相汽化能产生的巨大的蒸汽压力从而增加气相的产出能力;高温能脱出黏土矿物中水分,解除黏土矿物的水化膨胀,释放渗流通道;岩石在高温作用下会发生热破裂形成新的裂缝网络,提升储层的渗流能力。