超临界CO2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法、装置与流程

本发明属于油气田开发工程，具体涉及超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，以及基于该方法而设计的定量评价装置。

背景技术：

1、储层的速敏性、水敏性、盐敏性、酸敏、碱敏以及应力敏感性，是油气田勘探开发过程中造成储层伤害的主要伤害类型。在油气勘探开发过程中的每个施工环节中，储层都会与外来液体及其固体微粒接触。由于这些液体与地层流体不配伍而产生沉淀，或造成储层中黏土矿物的膨胀，或产生微粒运移等等，影响油气渗流通道，降低增产效果。利用超临界co2流体进行储层压裂改造，随着co2接触致密砂岩时间的延长，导致致密砂岩发生了溶蚀，其矿物成分有一定变化，使砂岩的孔隙率、比表面积增加。

2、目前超临界co2压裂相关实验研究设备较多，主要用于评价超临界co2压裂中的破裂压力和裂缝延伸规律，但缺乏评价超临界co2压裂施工后，超临界co2对储层敏感性影响的定量评价，无法为后期开发方案的制定提供科学指导。

3、如大连理工大学的cn201911280509.5号专利《一种模拟地层条件下co2-水-岩反应的实验装置及方法》，该发明属于地球化学水岩反应过程技术领域。该实验装置包括高温高压原位取样系统、数据采集系统、排气分析系统、气液注入系统以及反应釜系统，能够实时监测反应过程中的温度、压力以及ph随时间的动态变化，可以扩展应用于不同岩性的岩石样品，深入分析其压力衰减曲线，获取气体溶解扩散系数，表征矿化反应过程中气体溶解扩散，结合矿物岩相分析，深入探究扩散对矿化反应的影响，但该装置无法评价储层敏感性的变化。

4、如西安石油大学的cn201711123190.6号专利《超临界二氧化碳注入对低渗透砂岩油藏孔喉结构影响的定量评价方法》，该方法首先制备岩心、配制工作液；然后岩心抽真空饱和工作液，并计算岩心孔隙度和孔隙体积；测核磁共振t2谱并离心测试束缚水饱和度；岩心重新饱和水；在温度70℃、回压8mpa条件下，注入超临界二氧化碳；岩心烘干、抽真空饱和工作液；测核磁共振t2谱并离心测试束缚水饱和度；将注超临界二氧化碳前后的核磁共振t2谱换算成孔喉半径，并绘制孔喉分布曲线；定量对比和评价超临界二氧化碳注入前后及注入不同时间对可动孔喉范围及孔喉结构的影响，但该方法依然无法评价储层敏感性的变化。

5、储层的速敏性、水敏性、盐敏性、酸敏、碱敏以及应力敏感性，是油气田勘探开发过程中造成储层伤害的主要伤害类型，是油气田开发方案制定的重要基础，然而目前缺乏相关的量化方法。基于现有实验方法无法满足超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法的技术状况，中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院增产实验室开展了低压致密砂岩气藏超临界co2储层改造机理及适应性研究。

技术实现思路

1、经过理论研究，本发明设计出超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，填补超临界co2作用对致密砂岩敏感性影响的定量评价技术空白。

2、本发明具体开展以下设计思路：

3、超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，实施如下步骤：

4、①从井下岩心上钻取柱塞岩心备用；

5、②选择岩心参数接近的岩心备用；

6、③选取岩心，测量岩心的敏感性，并绘制敏感性变化规律曲线；

7、④另外选取岩心，利用超临界co2流体，充分饱和岩心；

8、⑤超临界co2饱和结束后，对岩心抽真空；

9、⑥利用超临界co2饱和后的岩心，测量超临界co2饱和后岩心的敏感性，并绘制敏感性变化规律曲线；

10、⑦定量对比和评价超临界co2注入前后，敏感性的变化规律。

11、作为进一步的优选方案，步骤①中对岩心进行烘干。

12、作为进一步的优选方案，步骤②中测量岩心的孔隙度、渗透率参数。

13、作为进一步的优选方案，步骤③中选择其中6块岩心，分别测量岩心的流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性。

14、作为进一步的优选方案，步骤④中控制饱和岩心的温度、时间、压力条件。

15、作为进一步的优选方案，步骤⑥中测量岩心的流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性。

16、作为进一步的优选方案，步骤⑦中定量对比和评价流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性的变化规律。

17、超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价装置，基于上述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，包括：

18、岩心参数测量单元，用于测量岩心的孔隙度、渗透率参数；

19、超临界co2流体饱和单元，用于利用超临界co2流体充分饱和岩心；

20、抽真空单元，用于超临界co2饱和结束后对岩心抽真空；

21、岩心敏感性测量单元，用于测量超临界co2饱和前后岩心的敏感性，分别绘制敏感性变化规律曲线。

22、作为进一步的优选方案，还包括钻取单元，用于从井下岩心上钻取柱塞岩心备用。

23、作为进一步的优选方案，还包括烘干单元，用于对岩心进行烘干。

24、综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：实现定量评价不同时间、压力、温度等条件下超临界co2对储层敏感性的改变值，实现超临界co2对储层敏感性的定量化评价，确定可能变化的伤害类型以及伤害的程度，为油气田后续开发提供科学的指导依据。同时，为实现碳达峰碳中和目标提供科技支撑和技术保障，因此该评价方法及装置具有良好的市场需求及前景。

技术特征：

1.超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于，实施如下步骤：

2.根据权利要求1所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于：步骤①中对岩心进行烘干。

3.根据权利要求2所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于：步骤②中测量岩心的孔隙度、渗透率参数。

4.根据权利要求3所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于：步骤③中选择其中6块岩心，分别测量岩心的流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性。

5.根据权利要求4所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于：步骤④中控制饱和岩心的温度、时间、压力条件。

6.根据权利要求5所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于：步骤⑥中测量岩心的流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性。

7.根据权利要求6所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于：步骤⑦中定量对比和评价流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性的变化规律。

8.超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价装置，基于权利要求1-7任意一项所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价装置，其特征在于，还包括：钻取单元，用于从井下岩心上钻取柱塞岩心备用。

10.根据权利要求9所述的超临界co2对致密砂岩敏感性影响的定量评价装置，其特征在于，还包括：烘干单元，用于对岩心进行烘干。

技术总结
本发明属于油气田开发工程技术领域，具体公开了超临界CO<subgt;2</subgt;对致密砂岩敏感性影响的定量评价方法、装置。具体实施如下步骤：测量超临界CO<subgt;2</subgt;饱和前后岩心的敏感性，并绘制敏感性变化规律曲线；定量对比和评价超临界CO<subgt;2</subgt;注入前后，流速敏感性、水敏性、酸敏性、盐敏性、碱敏性、应力敏感性的变化规律。本发明与现有技术相比，实现定量评价不同时间、压力、温度等条件下超临界CO<subgt;2</subgt;对储层敏感性的改变值，实现超临界CO<subgt;2</subgt;对储层敏感性的定量化评价，确定可能变化的伤害类型以及伤害的程度，为油气田后续开发提供科学的指导依据。同时，为实现碳达峰碳中和目标提供科技支撑和技术保障，因此该评价方法及装置具有良好的市场需求及前景。

技术研发人员：彭欢,杨建,彭钧亮,韩慧芬,苟兴豪
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16