一種煤巖儲層損害評價的實驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及非常規(guī)油氣儲層損害評價方法【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，包括巖心應(yīng)力敏感損害實驗及工作液損害實驗，通過將煤巖基質(zhì)巖心和人工裂縫巖心串聯(lián)在一起進(jìn)行損害評價，克服了目前常規(guī)天然氣儲層評價技術(shù)采用單一巖心無法同時對煤巖孔隙及裂縫進(jìn)行損害評價的技術(shù)缺陷，使實驗結(jié)果更加接近真實的煤儲層特征，實驗安全，操作簡單。
【專利說明】一種煤巖儲層損害評價的實驗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及非常規(guī)油氣儲層損害評價方法【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種煤巖儲層損害評 價的實驗方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國煤層氣資源豐富，總量約31. 5萬億立方米，是世界上第三大煤層氣儲藏國。 開發(fā)利用好煤層氣既可增加潔凈的氣體能源，又有利于保護(hù)大氣環(huán)境和改善煤礦安全生 產(chǎn)，具有獨特的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 國內(nèi)煤層氣存在"低孔、低滲、低壓、低飽和度"四低問題，所以單井產(chǎn)量不高；又由 于煤巖儲層極容易發(fā)生損害，造成單井產(chǎn)量過低甚至不產(chǎn)氣的情況，所以儲層保護(hù)工作是 煤層氣的開發(fā)成敗最重要的環(huán)節(jié)之一。儲層損害評價是做好儲層保護(hù)工作的前提。
[0004] 但由于煤層氣與常規(guī)天然氣有比較大的差別，所以普通的損害評價已經(jīng)不能滿足 煤層氣損害評價要求了。
[0005] 目前國內(nèi)煤巖儲層損害評價仍沿用常規(guī)天然氣儲層評價技術(shù)，常規(guī)儲層損害評價 主要是按照中國人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SYT5358-2010儲層流體敏感性實驗評 價標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行儲層損害評價實驗，即通過對單一巖心測試獲得損害評價，而此標(biāo)準(zhǔn)主要適 用于滲透率大于1X 10-3 μ m2的常規(guī)儲層，煤巖儲層滲透率一般都低于1X 10-3 μ m2,所以 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能真實完整的評價各種流體的損害程度；并且煤巖儲層與一般的砂巖不 同，煤巖儲層是雙孔隙結(jié)構(gòu)，巖塊中存在裂縫，其需要同時對巖塊中的孔隙及裂縫對產(chǎn)氣量 的影響進(jìn)行評價，采用過去的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評價已經(jīng)不能反映在各種損害條件下，孔隙與裂縫 的損害情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種新的煤巖儲層損害評價實驗 方法的，實驗結(jié)果更加接近真實的煤儲層特征，實驗安全，操作簡單。
[0007] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，包括巖心應(yīng)力敏 感損害實驗及工作液損害實驗。
[0008] 應(yīng)力敏感損害實驗依次包括如下步驟：
[0009] 步驟1)鉆取巖心，按照SYT5358-2010巖樣準(zhǔn)備方法準(zhǔn)備煤巖基質(zhì)巖心和人造裂 縫巖心；
[0010] 步驟2)測定煤巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數(shù)；
[0011] 步驟3)將煤巖基質(zhì)巖心放入第一巖心夾持器，即天然柱樣，將人造裂縫巖心放入 第二巖心夾持器，即人工縫樣，將不同滲透率的天然柱樣與人工縫樣串聯(lián)；
[0012] 步驟4)先加圍壓，再在天然柱樣上流端端部加驅(qū)替壓力，測試儀器的密閉性；
[0013] 步驟5)用氮氣驅(qū)替巖心內(nèi)10倍孔隙體積氣體；
[0014] 步驟6)保持天然柱樣和人工縫樣的圍壓均恒定，在同一圍壓條件下依次增大驅(qū) 替壓力，在每一壓力點保持30min以上，測定不同驅(qū)替壓力下的氣體流量；
[0015] 或保持第一巖心夾持器進(jìn)口壓力不便，緩慢增加圍壓，天然柱樣和人工縫樣的圍 壓同步逐漸增大，在同一圍壓條件下依次增大驅(qū)替壓力，在每一壓力點保持30min以上，并 測定不同圍壓和驅(qū)替壓力下的氣體流量；
[0016] 步驟7)所有的壓力點測試完后，關(guān)閉驅(qū)替氣瓶；
[0017] 步驟8)計笪產(chǎn)氣量損害系數(shù)，產(chǎn)氣量損害系數(shù)按照以下公式計算：
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：包括巖心應(yīng)力敏感損害實驗及工 作液損害實驗。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：應(yīng)力敏感損 害實驗依次包括如下步驟： 步驟1)鉆取巖心，按照SYT5358-2010巖樣準(zhǔn)備方法準(zhǔn)備煤巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖 心； 步驟2)測定煤巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數(shù)； 步驟3)將煤巖基質(zhì)巖心放入第一巖心夾持器，即天然柱樣，將人造裂縫巖心放入第二 巖心夾持器，即人工縫樣，將不同滲透率的天然柱樣與人工縫樣串聯(lián)； 步驟4)先加圍壓，再在天然柱樣上流端端部加驅(qū)替壓力，測試儀器的密閉性； 步驟5)用氮氣驅(qū)替巖心內(nèi)10倍孔隙體積氣體； 步驟6)保持天然柱樣和人工縫樣的圍壓均恒定，在同一圍壓條件下依次增大驅(qū)替壓 力，在每一壓力點保持30min以上，測定不同驅(qū)替壓力下的氣體流量； 或保持第一巖心夾持器進(jìn)口壓力不便，緩慢增加圍壓，天然柱樣和人工縫樣的圍壓同 步逐漸增大，在同一圍壓條件下依次增大驅(qū)替壓力，在每一壓力點保持30min以上，并測定 不同圍壓和驅(qū)替壓力下的氣體流量； 步驟7)所有的壓力點測試完后，關(guān)閉驅(qū)替氣瓶； 步驟8)計算產(chǎn)氣量損害系數(shù)，產(chǎn)氣量損害系數(shù)按照以下公式計算：

式中Dk為損害率；Qi為第一個應(yīng)力點對應(yīng)煤樣單位面積產(chǎn)氣量， 為達(dá)到 臨界應(yīng)力之后煤樣單位面積產(chǎn)氣量最.
3. 如權(quán)利要求2所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：步驟6) 中，天然柱樣和人工縫樣的圍壓均恒定為3MPa，在同一圍壓條件下依次增大驅(qū)替壓力為 0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa、0. 5MPa、0. 6MPa ; 或保持第一巖心夾持器進(jìn)口壓力不便，緩慢增加圍壓，天然柱樣和人工縫樣的圍壓同 步逐漸增大，圍壓依次為3MPa、5MPa、7MPa、9MPa、llMPa，在同一圍壓條件下依次增大驅(qū)替壓 力為 0· 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa、0. 5MPa、0. 6MPa。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述步驟8) 中第一個應(yīng)力點為測定初始滲透率時的應(yīng)力值；所述臨界應(yīng)力為隨凈應(yīng)力的增加，巖樣滲 透率變化率大于20 %時所對應(yīng)的前一個點的凈應(yīng)力的值。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：工作液損害 實驗依次包括如下步驟： 步驟1)鉆取巖心，按照SYT5358-2010巖樣準(zhǔn)備方法準(zhǔn)備煤巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖 心； 步驟2)測定煤巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數(shù)； 步驟3)將煤巖基質(zhì)巖心放入第一巖心夾持器，即天然柱樣，將人造裂縫巖心放入第二 巖心夾持器，即人工縫樣，選取滲透率接近的天然柱樣和人工縫樣進(jìn)行組合，將天然柱樣與 人工縫樣串聯(lián)； 步驟4)先加圍壓，再在天然柱樣上流端端部加驅(qū)替壓力，測試儀器的密閉性； 步驟5)在圍壓、驅(qū)替壓力為恒定的條件下測定天然柱樣中的氣體傳輸?shù)饺斯たp樣的 過程的能力，即氣體流量，計算單位面積產(chǎn)氣量； 步驟6)用工作液驅(qū)替巖心內(nèi)氣體2倍孔隙體積氣體； 步驟7)在恒定且低于0. 8倍臨界流速下反向驅(qū)替工作液12h，使其與對應(yīng)的每一組天 然柱樣充分反應(yīng)； 步驟8)在圍壓、驅(qū)替壓力恒定的條件下正向驅(qū)替每一組天然柱樣和人工縫樣，直到氣 體流量保持穩(wěn)定； 步驟9)測試完后，關(guān)閉驅(qū)替氣瓶； 步驟10)計算產(chǎn)氣量損害系數(shù)，產(chǎn)氣量損害系數(shù)按照以下公式計算：

式中η為工作液損害前單位面積產(chǎn)氣量，m3/d*m2;Qjg為工作液損害后單 位面積產(chǎn)氣
6. 如權(quán)利要求5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：步驟5)中圍 壓為3MPa，驅(qū)替壓力為0· 4MPa ;步驟8)中圍壓為3MPa，驅(qū)替壓力為0· 4MPa。
7. 如權(quán)利要求2或5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述煤 巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖心的長度均大于3cm。
8. 如權(quán)利要求2或5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述煤 巖基質(zhì)巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數(shù)包括長度、直徑、孔隙度、滲透率。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述步驟7) 中的臨界流速為隨著流速的增加，巖石滲透率變化率大于20%時所對應(yīng)的前一個點的流 速。
【文檔編號】G01N33/24GK104111317SQ201410334020
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】孫虎, 王祖文, 張冕, 池曉明, 陳飛, 康毅力, 楊燕, 袁冬蕊, 劉歡, 王新蒲, 王鴻章, 高紅平 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司