一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，在常規(guī)油氣資源開采領(lǐng)域中，自發(fā)滲吸是在毛細(xì)管力作用下潤(rùn)濕相自發(fā)驅(qū) 替非潤(rùn)濕相的過程。而毛細(xì)管力的自發(fā)滲吸主要應(yīng)用于研究提高裂縫性油氣藏采收率、工 作液優(yōu)選和儲(chǔ)層水鎖傷害評(píng)價(jià)等方面。
[0003] 隨著能源需求的不斷增加，常規(guī)油氣資源已經(jīng)不能滿足工業(yè)需求，頁巖氣作為非 常規(guī)能源已成為全球油氣勘探開發(fā)的熱點(diǎn)。頁巖儲(chǔ)層具有超低孔隙度和超低滲透率的特 點(diǎn)，需要依賴大規(guī)模的水平井多級(jí)壓裂技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行大規(guī)模的體積壓裂改造才能獲得較 高的產(chǎn)量。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外頁巖氣儲(chǔ)層壓裂改造施工表明，壓裂液返排率普遍低于30%。與常 規(guī)儲(chǔ)層相比，頁巖儲(chǔ)層毛細(xì)管力較強(qiáng)，而人工裂縫附近的強(qiáng)毛細(xì)管自發(fā)滲吸作用是引起頁 巖儲(chǔ)層返排率低的一個(gè)重要原因。
[0004] 對(duì)于超低滲透的頁巖儲(chǔ)層壓裂，需要研究的是頁巖儲(chǔ)層對(duì)水基壓裂液的最大吸收 量、吸入速率和吸入規(guī)律。而目前的滲吸表征方法是基于常規(guī)砂巖發(fā)展起來的，由于會(huì)受巖 心橫截面積、長(zhǎng)度、物性、微觀孔隙結(jié)構(gòu)、礦物組成等的影響，不能有效的表征頁巖的滲吸規(guī) 律，只能作為定性的描述方法，不能有效的評(píng)價(jià)頁巖儲(chǔ)層的壓裂液吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法，以解決目前的滲 吸表征方法不能有效的表征頁巖的滲吸規(guī)律，只能作為定性的描述方法，不能有效的評(píng)價(jià) 頁巖儲(chǔ)層的壓裂液吸收能力的問題。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法，包括：
[0008] 將頁巖測(cè)試樣品切割加工為長(zhǎng)方體或圓柱體，并對(duì)切割加工后的頁巖測(cè)試樣品進(jìn) 行烘干；
[0009] 獲取烘干后的頁巖測(cè)試樣品的尺寸信息和烘干后質(zhì)量；
[0010] 將烘干后的頁巖測(cè)試樣品浸沒壓裂液體中；
[0011] 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔，定時(shí)測(cè)量浸沒壓裂液體中的頁巖測(cè)試樣品的質(zhì)量隨時(shí) 間的變化信息，并根據(jù)所述烘干后質(zhì)量和所述浸沒壓裂液體中的頁巖測(cè)試樣品的質(zhì)量隨時(shí) 間的變化信息，確定頁巖測(cè)試樣品吸入壓裂液體的質(zhì)量隨時(shí)間的變化信息；
[0012] 根據(jù)壓裂液體密度和所述頁巖測(cè)試樣品吸入壓裂液體的質(zhì)量隨時(shí)間的變化信息， 確定所述頁巖測(cè)試樣品吸入壓裂液體的體積隨時(shí)間的變化信息；
[0013] 根據(jù)所述烘干后的頁巖測(cè)試樣品的尺寸信息確定所述頁巖測(cè)試樣品的長(zhǎng)度L和 橫截面積A。；
[0014] 以k為縱坐標(biāo)，以|為橫坐標(biāo)，確定一直角坐標(biāo)系；其中Vinibs所述頁巖測(cè)試 樣品吸入壓裂液體的體積；t為時(shí)間；
[0015] 在所述直角坐標(biāo)系上生成單位樣品體積的吸入壓裂液體的體積比例k隨# 變化的目標(biāo)曲線；所述目標(biāo)曲線包括第一滲吸速率直線段、第一擴(kuò)散速率直線段和第一過 渡曲線段；
[0016] 確定所述第一滲吸速率直線段與所述第一擴(kuò)散速率直線段的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，并確 定所述交點(diǎn)的第一縱坐標(biāo)值，將所述第一縱坐標(biāo)值確定為所述頁巖測(cè)試樣品的壓裂液最大 吸收量。
[0017] 進(jìn)一步的，在將烘干后的頁巖測(cè)試樣品浸沒壓裂液體中之前，包括：
[0018] 通過環(huán)氧樹脂將所述烘干后的頁巖測(cè)試樣品進(jìn)行封固，以使得所述烘干后的頁巖 測(cè)試樣品僅有一底面露出。
[0019] 具體的，所述根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔，定時(shí)測(cè)量浸沒壓裂液體中的頁巖測(cè)試樣 品的質(zhì)量隨時(shí)間的變化信息，包括：
[0020] 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔，根據(jù)一精度為0.OOOlg的電子天平定時(shí)測(cè)量浸沒壓裂 液體中的頁巖測(cè)試樣品的質(zhì)量隨時(shí)間的變化信息。
[0021] 進(jìn)一步的，所述表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法，還包括：
[0022] 根據(jù)公式
[0023] 確定單位樣品體積的吸入壓裂液體的體積比例^隨#變化的標(biāo)準(zhǔn)曲線；其 中，P。為毛細(xì)管力；巾為孔隙度；Swf為前緣含液體飽和度；SW1為初始含液飽和度；yyw 分別為氣液兩相的粘度；匕和kw分別為氣液兩相的壓力；所述標(biāo)準(zhǔn)曲線包括第二滲吸速率 直線段、第二擴(kuò)散速率直線段和第二過渡曲線段；
[0024] 確定所述第二滲吸速率直線段與所述第二擴(kuò)散速率直線段的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，并確 定所述交點(diǎn)的第二縱坐標(biāo)值，將所述第二縱坐標(biāo)值確定為所述頁巖測(cè)試樣品的標(biāo)準(zhǔn)壓裂液 最大吸收量。
[0025] 進(jìn)一步的，所述表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法，還包括：
[0026] 確定所述頁巖測(cè)試樣品的壓裂液最大吸收量與所述頁巖測(cè)試樣品的標(biāo)準(zhǔn)壓裂液 最大吸收量的誤差；
[0027] 判斷所述誤差是否小于一預(yù)先設(shè)置的誤差閾值；
[0028] 若所述誤差小于所述預(yù)先設(shè)置的誤差閾值，確定所述頁巖測(cè)試樣品的壓裂液最大 吸收量準(zhǔn)確。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法，通過一以&為 縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系上的單位樣品體積的吸入壓裂液體的體積比例 隨變化的目標(biāo)曲線，能夠確定一第一滲吸速率直線段與所述第一擴(kuò)散速率直線段的延VL- 長(zhǎng)線的交點(diǎn)，從而確定該交點(diǎn)的第一縱坐標(biāo)值為頁巖測(cè)試樣品的壓裂液最大吸收量。通過 這種表征方式，能有效的表征頁巖的滲吸規(guī)律，并有效的評(píng)價(jià)頁巖儲(chǔ)層的壓裂液吸收能力。 避免了目前的滲吸表征方法不能有效的表征頁巖的滲吸規(guī)律，只能作為定性的描述方法， 不能有效的評(píng)價(jià)頁巖儲(chǔ)層的壓裂液吸收能力的問題。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法的流程圖 ，
[0032] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法的流程圖 -* *
[0033] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法的自發(fā)滲吸測(cè)試環(huán) 境;^意圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的四川盆地魯家坪組頁巖自發(fā)滲吸實(shí)驗(yàn)得到的單位樣品 體積的吸入壓裂液體的體積比例%隨著的變化曲線的示意圖。 A1 VL-
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種表征頁巖儲(chǔ)層壓裂液吸收能力的方法，如圖1所示，該方 法包括：
[0037] 步驟101、將頁巖測(cè)試樣品切割加工為長(zhǎng)方體或圓柱體，并對(duì)切割加工后的頁巖測(cè) 試樣品進(jìn)行烘干。
[0038] 步驟102、獲取烘干后的頁巖測(cè)試樣品的尺寸信息和烘干后質(zhì)量。
[0039] 步驟103、將烘干后的頁巖測(cè)試