致密储层压力传递工作液损害评价方法研究

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致密储层油气资源潜在储量丰富,开发潜力大,其储层具有低孔低渗、孔隙结构复杂、黏土矿物发育的特点,一般覆压基质渗透率小于0.1×10-3μm2。因此需要采用水平分支井、分段分层压裂等技术来进行增产,但这会使工作液进入储层导致储层受到损害,影响开采效率。国内敏感性及工作液损害评价主要采用行标SY/T5358-2010,但其难以评价致密储层损害,主要是因为孔隙流量很难准确计量甚至无法计量,导致了测量误差大、时间成本高、对实验仪器的要求高等问题。因此迫切需要建立一套致密储层流体敏感性及工作液损害的有效评价方法。  根据以压力传递原理为基础的液测渗透率模型,构建了致密储层压力传递工作液损害评价实验平台。结合毛细管束理念,建立了致密岩心的三维模型,确定了下游体积与岩心孔隙体积的关系,筛选损害平台下游体积为1mL,并对比不同长度岩心的渗透率稳定性优选了损害评价时所用岩心长度为1cm。整个实验平台由压力传递系统、控制系统、计量系统、模拟系统、数据采集系统组成。  基于该实验平台,详细确立了敏感性和工作液损害评价流程,把行标中的监测流量改为监测下游压力变化,通过逐渐升高压力梯度的方式进行速敏性评价,并通过由速敏得到的临界压力梯度来确定其他损害评价的压力梯度。在液体损害和返排过程中,通过岩心自吸0.8PV所需时间模拟了损害液体透过岩心的时间以及工作液返排时间,进而初步建立了致密储层压力传递敏感性及工作液损害的评价方法。在评价了川西蓬莱镇组致密砂岩基础物性和岩石学特征的基础上,进行了敏感性和工作液损害评价。评价结果表明:川西蓬莱镇组致密砂岩速敏性中偏弱、水敏性和碱敏性中偏强、盐敏性和酸敏性强;钻井液和压裂液损害率较高,两种工作液返排后渗透率恢复较差。  对比压力传递法与行业标准法的评价结果,对两种方法的水敏、酸敏、碱敏、钻井液损害率相关性和稳定性进行分析。结果表明压力传递法适用的气测渗透率范围在0.001×10-3μm2~5.0×10-3μm2之间。渗透率在0.001~0.1×10-3μm2时,损害率相关性较弱,压力传递法的测试结果更稳定;在0.1~5×10-3μm2时相关性较强,两种方法的测试结果都比较稳定;在5~10×10-3μm2时,行业标准法更稳定。又统计了不同岩心损害程度的平均符合率为95%,验证了其可靠性。最后对比行标讨论了压力传递法的优劣性,认为压力传递法针对致密砂岩工作液损害评价具有一定的应用潜力,并可以为页岩、煤岩基质工作液损害评价提供一定的指导建议。
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