[发明专利]评价含膨胀粘土气藏岩石水相渗吸返排后水膜厚度的方法

说明书

本发明公开评价含膨胀粘土气藏岩石水相渗吸返排后水膜厚度的方法，包括根据压力脉冲法确定岩心样品的孔隙度，并对岩心样品进行真空加压饱和无水乙醇；将岩心样品进行核磁共振测试，获取T₂图谱并进行反演，确定孔隙结构分布数据；将岩心样品进行烘干，并对烘干后的岩心样品进行水相渗吸返排实验；将水相渗吸返排实验后的岩心样品进行核磁共振测试，获取T₂图谱并进行反演，确定渗吸返排后水相所占体积分数；最后根据岩心样品的孔隙度、孔隙结构分布数据、渗吸返排后水相所占体积分数确定水相渗吸返排后的水膜厚度。本发明采用乙醇作为饱和介质测定岩样孔隙结构，能够避免粘土矿物的水化作用，不破坏岩石孔隙结构，且测试成本低，操作方便安全高效。

技术领域

本发明涉及评价含膨胀粘土气藏岩石水相渗吸返排后水膜厚度的方法，属于石油地质与油气田开发室内实验技术领域。

背景技术

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛用于低渗透、致密以及页岩气藏，而且在中高渗透气藏的增产改造中也取得了很好的效果。水力压裂将大量压裂液注入储层，压裂液中90％以上的成分为水，容易渗吸进入储层岩石中。大部分气藏岩石亲水，因此压裂液在实施返排措施后仍然部分残留在气藏岩石孔隙中。这些残留的压裂液主要吸附在岩石孔隙壁面，形成一层水膜，对储层中的流体流动造成重要影响。因此，定量评价压裂液渗吸返排后，残留水相在孔隙中的分布状态，即水膜厚度，有助于明确储层流体渗流能力，为储层评价以及开发方案的制订提供基础参数。

要评价气藏岩石压裂液渗吸返排后的水膜厚度，首先要定量测试气藏岩石孔隙结构，且测试方法不对岩样造成损害，测试后的岩样能够继续用于渗吸返排实验。传统的获取岩石孔隙结构的方法有压汞法、核磁共振法以及低压氮气吸附法。压汞法通过实验室压汞驱替实验获取压汞毛管力曲线，进而分析压汞毛管力曲线获取岩石孔隙结构参数。压汞法测试速度快，测量范围大，但压汞法污染环境，岩心不能重复使用，压汞测试后的岩心不能用于水相渗吸返排实验，因此压汞法不能满足评价要求。低压氮气吸附法通过获取并分析氮气吸附-解吸等温线，获得岩石孔隙分布情况，但低压氮气吸附法比较适用于研究纳米孔喉的分布情况，且取样尺寸太小，不能测试整块岩心的孔隙结构，因此不能满足测试需求。核磁共振技术通过测量岩样孔隙中水的横向弛豫时间(T₂)分布来间接表征岩石孔径分布、流体性质等参数，可以实现无损检测、一样多参数和一机多参数，反映液相在孔隙中的分布和聚集，以及液相与岩石壁面之间的界面效应等情况，且能重复测试岩心，能够满足测试要求。

核磁共振技术是利用流体的H质子在磁场中具有共振的特性来探测岩心物性和流体性质，其基本原理是利用岩心内部流体中氢原子的核磁共振信号强度与其孔隙大小成正比这一特性来实现岩心孔隙结构分析。核磁共振通常采用水相饱和岩心来对岩心孔隙结构进行定量测试，但地下储层岩石的主要填充物之一就是粘土矿物，各种粘土都会吸水膨胀，只是不同的粘土矿物水化膨胀的程度不同。水相饱和岩心会使粘土矿物发生水化膨胀、分散运移或者产生沉淀，堵塞甚至堵死油气流动通道，不能有效反应储层岩石的真实孔隙结构状态，也会对后续岩石水相渗吸返排实验产生影响。因此，有必要对核磁共振评价含膨胀粘土岩石孔隙结构影响的方法进行改进，进而评价水相渗吸返排后的水膜厚度。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种评价含膨胀粘土气藏岩石水相渗吸返排后水膜厚度的方法；本发明采用无水乙醇饱和岩心评价孔隙结构，不会引发岩样中膨胀粘土的水化作用，避免了水相饱和对岩心孔隙结构的影响，测试结果准确，且使得水相渗吸实验不受前后孔隙结构测试步骤的干扰，能够准确反应水相渗吸对含膨胀粘土岩石孔隙结构的影响。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：评价含膨胀粘土气藏岩石水相渗吸返排后水膜厚度的方法，包括：

步骤一、根据压力脉冲法确定岩心样品的孔隙度，并对岩心样品进行真空加压饱和无水乙醇；

步骤二、将饱和后的岩心样品进行核磁共振测试，获取T₂图谱并进行反演，确定孔隙结构分布数据；