本發(fā)明涉及致密砂巖氣勘探與開發(fā)領(lǐng)域，尤其涉及一種致密砂巖浸入壓裂液基質(zhì)傷害評價(jià)實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

1、致密氣的前景，致密砂巖氣現(xiàn)已成為非常規(guī)油氣資源中重要接替資源，壓裂改造是開發(fā)致密砂巖氣必要方式，主要依靠壓裂液攜帶支撐劑對砂巖儲層進(jìn)行造縫或?yàn)V失，為致密氣產(chǎn)出提供滲流通道。壓裂液對儲層的改造分為兩種，一種是溝通微裂縫擴(kuò)展裂縫尺寸，另外一種是壓裂液濾失貫穿基質(zhì)孔隙，形成濾失孔+支撐縫組合裂縫，提高致密砂巖氣產(chǎn)量。

2、由于致密砂巖脆性弱、塑性中等，基質(zhì)濾失改造在壓裂改造中占有重要的地位，但是壓裂液進(jìn)入基質(zhì)中發(fā)揮改造作用，在返排過程形成不同程度的滯留，造成返排率降低、黏土膨脹、有機(jī)物滯留、殘?jiān)氯痊F(xiàn)象。如何定量評價(jià)滯留程度及是壓裂液傷害評價(jià)的核心問題，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t5358-2010《儲層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法》能夠評價(jià)壓裂液傷害性能，通過液測滲透率的變化來評價(jià)儲層傷害程度，但該標(biāo)準(zhǔn)僅適用于空氣滲透率較大的碎屑巖儲層，獲得的傷害率為籠統(tǒng)傷害率，無法區(qū)域水敏、水鎖、吸附及固相傷害類型及占比，進(jìn)而準(zhǔn)確篩選壓裂液配方。為了進(jìn)一步分析儲層與壓裂液的適應(yīng)性，需要探索形成一種不同壓裂液傷害類型的評價(jià)方法，為壓裂液配方優(yōu)化及工藝選型提供技術(shù)支撐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種致密砂巖浸入壓裂液后基質(zhì)傷害評價(jià)實(shí)驗(yàn)方法,旨在有效、準(zhǔn)確評價(jià)和預(yù)測壓裂液的傷害程度。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案在于：

3、（一）一種致密砂巖浸入壓裂液基質(zhì)傷害評價(jià)實(shí)驗(yàn)方法，方法如下：

4、對巖心進(jìn)行氣測滲透率和孔隙度測試；

5、再對巖心進(jìn)行傷害測試，并獲得傷害測試的傷害率；所述傷害測試依次為水鎖、水敏、吸附及固相傷害測試，分別獲得水鎖傷害率、水敏傷害率、吸附傷害率及固相傷害率；

6、以水鎖傷害率、水敏傷害率、吸附傷害率及固相傷害率之和作為單向巖心傷害率；

7、以水平橫向、水平豎向及垂向單向巖心傷害率的算數(shù)平均值作為整體基質(zhì)傷害率。

8、還包括：水平橫向的單向巖心傷害率以全直徑巖心沿最大主應(yīng)力方向鉆取巖心作為樣品進(jìn)行傷害測試，水平豎向的單向巖心傷害率以全直徑巖心沿最小主應(yīng)力方向鉆取巖心作為樣品進(jìn)行傷害測試，垂向的單向巖心傷害率以全直徑巖心沿垂向鉆取巖心作為樣品進(jìn)行傷害測試。

9、其中，所述對樣品進(jìn)行氣測滲透率和孔隙度測試時(shí)，記重量 m1，孔隙體積 v及氣測滲透率 k1；對其開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s1。

10、其中，所述傷害測試的具體過程為：以傷害液對干燥巖心進(jìn)行驅(qū)替，驅(qū)替流量穩(wěn)定后停止驅(qū)替，在地層溫度下密閉老化，隨后開展反向氣驅(qū)，氣驅(qū)流量穩(wěn)定后停止測試，完成傷害測試；分別記錄傷害測試各階段的有效驅(qū)替液量 m n1、氣相反驅(qū)液量 m n2、傷害測試氣測滲透率 kn及巖心滯留量δ m n；對傷害測試各階段開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s n；其中，2≤ n≤5， n取整數(shù)。

11、其中，所述傷害測試的傷害液依次為地層礦化水，蒸餾水，壓裂破膠液過濾液及壓裂液。

12、還包括：所述傷害測試的傷害率的計(jì)算過程為：

13、 p=(λ+ t+ r)/3；

14、其中，λ=( k n-1－ k n)/ k2；

15、 t=δ m n/( ρv)×100%；δ m n= m n1－ m n2；

16、 r=( s n-1－ s n)/ s2；

17、式中， p為傷害率，無量綱；

18、λ為氣測傷害率，無量綱；

19、 t為液體滯留率，無量綱；

20、 r為核磁共振 t2譜面積計(jì)算傷害率，無量綱；

21、 ρ為傷害液密度，g/cm3； v為孔隙體積，cm3；

22、通過上式分別計(jì)算得到水鎖傷害率、水敏傷害率、吸附傷害率及固相傷害率。

23、（二）一種致密砂巖浸入壓裂液基質(zhì)傷害評價(jià)實(shí)驗(yàn)方法，該方法如下：

24、1）將致密砂巖全直徑巖心制成樣品，所述樣品包括水平橫向樣品、水平豎向樣品及垂向樣品，并進(jìn)行干燥處理；

25、2）利用氣測滲透率測試裝置對樣品進(jìn)行氣測滲透率 k和孔隙度測試，記錄重量為 m1，氣測滲透率 k1及孔隙體積 v；利用核磁共振儀開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s1；

26、3)傷害液選擇地層礦化水，利用液相/氣相巖心驅(qū)替裝置對樣品進(jìn)行驅(qū)替，驅(qū)替流量穩(wěn)定后停止驅(qū)替，在地層溫度下密閉老化，隨后開展氮?dú)夥聪驓怛?qū)，氣驅(qū)流量穩(wěn)定后停止測試，即完成水鎖傷害測試；記錄水鎖傷害測試中的有效驅(qū)替液量 m21、氣相反驅(qū)液量 m22，測試氣測滲透率 k2；開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s2；計(jì)算得到巖心滯留量δ m2；

27、4)將傷害液更換為蒸餾水，重復(fù)3），完成水敏傷害測試；記錄水敏傷害測試中的有效驅(qū)替液量 m31、氣相反驅(qū)液量 m32，測試氣測滲透率 k3；開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s3；計(jì)算得到巖心滯留量δ m3；

28、5)將傷害液更換為壓裂破膠液過濾液，重復(fù)3），完成吸附傷害測試；記錄吸附傷害測試中的有效驅(qū)替液量 m41、氣相反驅(qū)液量 m42，測試氣測滲透率 k4；開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s4；計(jì)算得到巖心滯留量δ m4；

29、6)?將傷害液更換為壓裂液，重復(fù)3），完成固相傷害測試；記錄固相傷害測試中的有效驅(qū)替液量 m51、氣相反驅(qū)液量 m52，測試氣測滲透率 k5；開展核磁共振 t2譜峰積分面積測試，記核磁共振 t2譜面積 s5；計(jì)算得到巖心滯留量δ m5；

30、分別計(jì)算得到各樣品在各傷害測試的氣測傷害率λ+液體滯留率 t+核磁共振 t2譜面積，進(jìn)而得到各樣品的水鎖傷害率、水敏傷害率、吸附傷害率及固相傷害率；

31、同一樣品的水鎖傷害率、水敏傷害率、吸附傷害率及固相傷害率之和作為單向巖心傷害率；單向巖心傷害率包括水平橫向巖心傷害率、水平豎向巖心傷害率及垂向巖心傷害率；

32、以水平橫向巖心傷害率、水平豎向巖心傷害率及垂向巖心傷害率的算數(shù)平均值作為整體基質(zhì)傷害率。

33、其中，所述致密砂巖全直徑巖心的取芯方向?yàn)樽畲笏街鲬?yīng)力方向、最小水平主應(yīng)力方向和垂向共3個(gè)方向。

34、其中，所述傷害液的驅(qū)替排量為0.5-2.0ml/min；各傷害測試的反向氣驅(qū)的氣體驅(qū)替壓力均相等；密閉老化的時(shí)間不小于48h；氣驅(qū)流量穩(wěn)定的時(shí)間不小于60min。

35、其中，所述壓裂液的粘度為地層溫度下耐溫耐剪切值50-80mpa.s。

36、本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

37、（1）本實(shí)驗(yàn)方法提出了一種壓裂液進(jìn)入致密砂巖后的傷害評價(jià)新方法，明確了壓裂液同傷害類型的測試方法，解決了致密砂巖氣傷害評價(jià)方法單一的問題，逐次評價(jià)水鎖、水敏、吸附和固相傷害率，進(jìn)一步得到單向巖心傷害率，測試多個(gè)方向的單向巖心傷害率，綜合得到本層位巖心整體基質(zhì)傷害率，為壓裂施工設(shè)計(jì)、壓裂液優(yōu)化提供基礎(chǔ)依據(jù)；

38、（2）基質(zhì)滲透致密砂巖多孔介質(zhì)干燥樣在壓裂改造過程中會對基質(zhì)產(chǎn)生傷害，從傷害類型上分為水鎖、水敏、吸附和固體傷害；為了描述傷害類型，首先需要評價(jià)水鎖傷害，去除其他傷害的影響；其次再進(jìn)行水敏傷害，判斷黏土膨脹的影響，再進(jìn)行聚合物的吸附傷害，在水鎖、水敏傷害評價(jià)完后方可進(jìn)行吸附傷害，判斷聚合物靜電吸附、化學(xué)吸附等傷害，最后評價(jià)固體傷害，包括雜志、黏土運(yùn)移等傷害；通過以上傷害評價(jià)，能夠單獨(dú)判斷儲層單種傷害類型，同時(shí)也可以計(jì)算整體基質(zhì)傷害率，本發(fā)明設(shè)計(jì)的測試流程實(shí)現(xiàn)了利用同一塊巖心測試不同傷害類型及整體基質(zhì)傷害率，解決了多塊巖心非均質(zhì)性導(dǎo)致結(jié)果差異較大的問題。