一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法技术

一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，采集页岩测试样品并对其进行预处理；步骤2，将步骤1预处理后的页岩测试样品置于流体中，流体从页岩测试样品底部开始渗入；步骤3，在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；步骤4，将步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试；本发明专利技术采用核磁共振技术，获得了页岩测试样品在自吸过程中不同时间段内的含水饱和度与前进距离的曲线图，可用于指导页岩气的开发。

【技术实现步骤摘要】
一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法
本专利技术属于油气开发实验
，具体涉及一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法。
技术介绍
页岩气作为一种重要的非常规资源，在全世界拥有巨大的储量，研究表明，水平井多阶段水力压裂是目前可利用的开发页岩油气藏最有效的技术。与常规油气藏的水力压裂相比，页岩储层水力压裂具有压裂液返排效率低的特点，从而导致页岩储层中大量压裂液的滞留。在对页岩储层的大量生产资料进行调研后发现，压裂液的返排效率仅在10％～40％之间，滞留的压裂液显著增加了裂缝附近页岩储层的含水饱和度，从而会导致气体流量的堵塞和产能的降低，当含水饱和度接近40％～50％时,气井的产能将严重受损，由水平井水力压裂中压裂液滞留的三维模拟结果可知，低含水饱和度、低基质渗透率或低初始含气饱和度会加剧裂缝内的压裂液滞留问题。压裂液在页岩基质中的自吸是导致压裂液滞留的最重要因素之一，自吸过程对压裂液的滞留起着重要的作用；一方面，自吸的驱动力来自于毛细管压力，而表面活性剂能有效降低毛细管力，另一方面，自吸也有助于降低裂缝附近的含水饱和度，从而提高气体的有效渗透率。而目前对页岩自吸现象的研究主要采用的方法是对页岩样品中液体吸收时间和吸收量之间的关系进行探讨，该方法不能有效地描述自吸过程中不同时间段内岩样的含水饱和度与前进距离的分布关系。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，采用核磁共振技术，获得了页岩测试样品在自吸过程中不同时间段内的含水饱和度分布曲线，整个过程操作简单，容易掌控，得到页岩测试样品的自吸能力后，将其用于页岩气得开发中，可提高页岩气的开发效率。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是，一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，包括以下步骤：步骤1，采集页岩测试样品并对其进行预处理；步骤2，将所述步骤1预处理后的页岩测试样品置于容器中的透水石上，容器内含有去离子水，所述流体从页岩测试样品底部开始渗入；步骤3，在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；步骤4，将所述步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试；将共振信号幅度转化为含水饱和度具体通过如下公式计算：其中，x为当前时间点页岩测试样品被流体渗透点与页岩测试样品上表面之间的距离；T(x)为X位置处的共振信号幅度；Sw(x)为X位置处的含水饱和度；T(x)100％为当页岩测试样品完全饱和时，X位置处的共振信号幅度。步骤5，分析含水饱和度与前进距离的关系，绘制页岩测试样品渗透的前进距离与含水饱和度的分布曲线图。所述步骤1中预处理的具体方法为：将页岩测试样品置于烤箱中干燥，烤箱的温度为90-100℃，直至重量不再变化，之后将其冷却至室温。所述步骤1中页岩测试样品为圆柱体，其高为25-35mm，底面直径为25mm。所述步骤3中在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描的具体方法为：将页岩测试样品从流体中取出，从其底部开始，每间隔4mm通过低磁场强度核磁共振仪进行扫描，直至页岩测试样品上表面，扫描完成后即得到四个时间点所对应的四组共振信号幅度。所述步骤3中不同时间点分别为：8-12h、18-22h、55-65h、110-130h。所述步骤3中在时间点为110-130h时，先采用离心加速仪使页岩测试样品被相应的流体完全饱和，再通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直到核磁扫描结果不再变化，所述离心加速机的速度为：7500r/min。本专利技术的有益效果是，本专利技术首先采集页岩测试样品并对其进行预处理；其次将预处理后的页岩测试样品置于流体中，流体从页岩测试样品底部开始渗入；然后在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；最后通过公式将共振信号幅度转化为含水饱和度，即完成页岩自吸能力测试，得到页岩测试样品渗透的前进距离与含水饱和度的分布曲线图，整个过程操作简单，容易掌控，得到页岩测试样品的自吸能力后，将其用于页岩气得开发中，可提高页岩气的开发效率。附图说明图1是本专利技术的流程图。图2是本专利技术页岩测试样品在10h时，其前进距离与含水饱和度的分布曲线图。图3是本专利技术页岩测试样品在20h时，其前进距离与含水饱和度的分布曲线图。图4是本专利技术页岩测试样品在60h时，其前进距离与含水饱和度的分布曲线图。图5是本专利技术页岩测试样品在120h时，其前进距离与含水饱和度的分布曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，具体按照以下步骤实施，如图1所示，步骤1，将高为25-35mm，底面直径为25mm的圆柱形页岩测试样品置于90-100℃的烤箱中干燥，直至重量不再变化，之后将其冷却至室温；步骤2，将冷却后的页岩测试样品置于容器中的透水石上，所述容器内含有去离子水，所述流体从页岩测试样品底部开始渗入；步骤3，在8-12h、18-22h、55-65h、110-130h四个时间点分别将页岩测试样品从流体中取出，从其底部开始，每间隔4mm通过低磁场强度核磁共振仪进行扫描，直至页岩测试样品上表面，扫描完成后即得到8-12h、18-22h、55-65h以及110-130h，四个时间点所对应的四组共振信号幅度，其中，在时间点为110-130h时，先采用速度为7500r/min的离心加速仪使页岩测试样品被相应的流体完全饱和，再通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直到核磁扫描结果不再变化。步骤4，通过如下公式将所述步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试，得到不同时间点下页岩测试样品前进距离与含水饱和度的分布曲线图；其中，x为当前时间点页岩测试样品被流体渗透点与页岩测试样品上表面之间的距离；T(x)为X位置处的共振信号幅度；Sw(x)为X位置处的含水饱和度；T(x)100％为当页岩测试样品完全饱和时，X位置处的共振信号幅度；步骤5，分析含水饱和度与前进距离的关系，绘制页岩测试样品渗透的前进距离与含水饱和度的分布曲线图。上述页岩测试样品渗透的前进距离可以体现出页岩测试样品的自吸前缘运移能力。图2-5分别描述了不同时间点下页岩测试样品含水饱和度与前进距离的变化曲线，坐标原点为页岩测试样品的起始自吸面，它代表了裂缝和储层基质之间的界面，x轴表示吸液面到起始自吸面的距离，y轴表示每个位置的含水饱和度值；在整个自吸过程中，分别对自吸了10h、20h、60h、120h的页岩测试样品进行核磁扫描，得到4条含水饱和度值和距离关系的曲线。另外，由于设计的实验方法旨在模拟在关井条件下水基压裂液的自发扩散，在岩样中应保持恒定的自吸液供给，因此，y轴的初始位置都从100％开始；从图2-5中可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集页岩测试样品并对其进行预处理；步骤2，将所述步骤1预处理后的页岩测试样品置于容器中的透水石上，容器内含有去离子水，所述流体从页岩测试样品底部开始渗入；步骤3，在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；步骤4，将所述步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试；将共振信号幅度转化为含水饱和度，具体通过如下公式计算：

【技术特征摘要】
1.一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集页岩测试样品并对其进行预处理；步骤2，将所述步骤1预处理后的页岩测试样品置于容器中的透水石上，容器内含有去离子水，所述流体从页岩测试样品底部开始渗入；步骤3，在不同时间点通过低磁场强度核磁共振仪对页岩测试样品进行径向扫描，直至页岩测试样品被流体完全浸透，得到不同时间点所对应的共振信号幅度；步骤4，将所述步骤3的共振信号幅度转化为含水饱和度，并绘制不同时间点含水饱和度与页岩测试样品渗透的前进距离的曲线图，即完成页岩自吸能力测试；将共振信号幅度转化为含水饱和度，具体通过如下公式计算：其中，x为当前时间点页岩测试样品被流体渗透点与页岩测试样品上表面之间的距离；T(x)为X位置处的共振信号幅度；Sw(x)为X位置处的含水饱和度；T(x)100％为当页岩测试样品完全饱和时，X位置处的共振信号幅度；步骤5，分析含水饱和度与前进距离的关系，绘制页岩测试样品渗透的前进距离与含水饱和度的分布曲线图。2.根据权利要求1所述的一种评价页岩气储层自吸前缘运移能力的方法，其特征在于，所述步骤1中预处理的具体方法为：将页岩测试样品置于烤箱中干燥，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴，李天太，任宗孝，高辉，王琛，曹杰，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61