[发明专利]一种评估致密砂岩气藏水相返排率及合理返排压差的方法

说明书

本发明公开了一种评估致密砂岩气藏水相返排率及合理返排压差的方法，包括如下步骤：通过实验，获取储层孔隙结构分布；然后获取不同孔径孔隙的压裂压力作用长度；再获取不同孔径孔隙的渗吸长度；求取不同孔径孔隙在某返排压差下的排液长度；通过上述数据，求取某返排压差下的返排率；求取一系列返排压差下的返排率，绘制返排压差与返排率的关系曲线；开展速敏实验，获取临界最大返排压差；通过返排率曲线和临界最大返排压差，制定出合理返排压差。本发明能适应致密砂岩气藏的具体情况，为解除水相圈闭损害，制定合理的水相返排制度提供依据，为现场施工提供较佳指导方案。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及非常规天然气开发技术领域，具体是一种评估致密砂岩气藏水相返排率及合理返排压差的方法。

背景技术

天然气是一种清洁的能源，在目前的世界经济中扮演着重要的角色，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中有大量致密砂岩气田，广泛分布于我国各大盆地，储量十分丰富，其所蕴含的巨大经济价值逐渐被人们所认知，成为当今非常规天然气开发的重点领域。致密砂岩气储层发育微米纳米级孔喉，具有连通性差，毛管压力高，非均质性强，低含水饱和度等特征，只有经过压裂改造等增产措施才能获得具有工业价值的气流。致密砂岩气藏因其独特的地质条件和渗流特征，在钻完井、压裂改造等过程中，水相易于自吸，且难以返排，这种由于水相滞留所诱发的水相圈闭损害是致密砂岩气藏最主要的损害类型之一，严重制约了致密砂岩气藏的开发。解除水相圈闭损害需要明确合理的返排压差范围，在克服毛管压力等返排阻力的同时避免速敏等敏感性损害。而对于水相返排率以及合理返排压差的计算模型，本领域技术人员进行过一定的研究，并形成部分学术成果，如胡景宏等的论文《压裂液返排率的理论计算》，公开了一种压裂液返排率的计算模型，公开号为CN 111914494 A的中国发明专利《一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统》也公开了一种压裂液返排率的计算模型。由于致密砂岩气藏具有岩石低孔低渗、气体高度可压缩性的特点，现有技术方案计算模型复杂，计算方法难度大，且均不能与致密砂岩气藏的特性有很好的结合，难以针对性的分析致密砂岩气藏环境下的水相返排率问题，无法指导计算出合理的返排压差，导致难以为致密砂岩气藏开发提供最优的设计施工方案。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种评估致密砂岩气藏水相返排率及合理返排压差的方法，能适应致密砂岩气藏的具体情况，为解除致密砂岩气藏水相圈闭损害，制定合理的水相返排制度提供依据。

本发明的具体技术方案如下：

一种评估致密砂岩气藏水相返排率的方法，包括：

步骤一、对岩心样本进行加工，并测试其孔隙结构分布数据，包括各个孔隙的孔隙半径R_i和孔隙度分量a_i；

步骤二、求取不同孔径R_i的压裂压力作用长度L_i，作为毛管中气体的流动长度；

步骤三、求取不同孔径R_i的孔隙渗吸长度l_i；

步骤四、求取不同孔径R_i在某返排压差△P_k下的孔隙排液长度x_i；

步骤五、基于上述步骤所得孔隙结构分布数据、不同孔隙渗吸长度l_i和不同孔隙排液长度x_i，以不同孔隙在其渗吸长度l_i下所渗吸的水相体积总量为总渗吸量，不同孔隙在其孔隙排液长度x_i下所返排的水相体积总量为总返排量，求返排压差△P_k下的返排率ξ_k；

步骤六、重复步骤四和步骤五，求取一系列返排压差△P_k下的返排率ξ_k，并绘制返排压差与返排率的关系曲线图，在该关系曲线图中，可以得到某返排压差下对应的返排率；