一种基于核磁水膜厚度的致密砂岩水相圈闭损害评价方法

1.本发明涉及油气田开发工程技术领域，特别是一种基于核磁水膜厚度的致密砂岩水相圈闭损害评价方法。


背景技术：

2.致密砂岩气藏的开发当中多以水平井开发为主，且地层中的含水饱和度较高，水相圈闭损害严重，在开发过程极易出现气水两相流，使得致密砂岩气藏的水平井容易出现气井产水问题，导致气井生产无法获得工业产量。
3.因此，对于致密砂岩气藏的水相圈闭损害情况的评价和考察就成为了开发作业和储层保护的重要依据，由于造成水相圈闭损害的原因是水相占据了气相的流通通道，导致水相和气相均不能实现有效流动。进一步导致岩心渗透率下降，常规的对致密砂岩气藏的水相圈闭损害情况的评价方法是测定岩心的整体渗透率来推出损害情况，但该方法只能反应岩心中水相圈闭损害的整体大致情况，无法精确获得具体的岩心水相圈闭损害程度状态。


技术实现要素：

4.鉴于此，为解决现有技术条件的不足，本发明提出了一种基于核磁水膜厚度的致密砂岩水相圈闭损害评价方法，可实现对于致密砂岩岩心中水相圈闭损害情况的准确评价，使得评价结果能够顺利用于指导后续的储层保护工作。
5.本发明公开的一种基于核磁水膜厚度的致密砂岩水相圈闭损害评价方法，包括以下步骤：
6.步骤s1：对饱和地层水后的岩心样品进行气驱水处理，获得束缚水饱和状态下的岩心；
7.步骤s2：对气驱水后的岩心样品进行核磁共振测试，以确定束缚水饱和度信息；
8.步骤s3：利用束缚水饱和度信息获得束缚水膜厚度与孔径尺寸的关系；
9.步骤s4：通过孔径尺寸与束缚水水膜厚度的关系确定封闭孔隙与连通孔隙的占比，并评价水相圈闭损害程度。
10.本发明的一种实施方式在于，步骤s1中束缚水饱和状态的岩心获取方式为，对饱和地层水的岩心样品进行多次气驱水处理，并且驱替压差不断递增，直到获得束缚水饱和度状态下的岩心。
11.本发明的一种实施方式在于，步骤s1中饱和地层水后的岩心可进行核磁共振测试，获得饱和地层水样品的核磁共振t2图谱。
12.本发明的一种实施方式在于，步骤s2中进行核磁共振测试以确定束缚水饱和度信息的具体方式为，获得气驱水后岩心样品的核磁共振t2谱，之后利用公式将核磁共振t2谱转化为孔隙度分量与孔径尺寸的关系图。
13.本发明的一种实施方式在于，步骤s3中获得束缚水膜厚度与孔径尺寸的关系的具
体方式为，将步骤s3中获得的束缚水饱和度信息结合水膜厚度公式计算出水膜厚度和孔径的关系。
14.本发明的一种实施方式在于，步骤s4水相圈闭损害程度由以下公式计算：
[0015][0016]
式中，p为水相圈闭损害程度，为岩心样品中封闭孔隙的孔隙度，为岩心样品中连通孔隙的孔隙度。
[0017]
本发明的技术效果在于：
[0018]
本发明利用核磁共振设备获取致密砂岩样品中束缚水的饱和度信息，并利用束缚水饱和度计算出束缚水的水膜厚度，利用核磁共振t2谱计算处孔径尺寸与束缚水膜厚度的关系，进一步确定封闭孔隙与连通孔隙的占比并评价水相圈闭损害程度，从而实现针对不同孔径下的水膜厚度情况的准确获取，实现对水相圈闭损害程度的精确评价，为储层保护提供了理论依据。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0020]
图1为本发明实施例中水相圈闭损害评价方法的流程图；
[0021]
图2为本发明实施例中饱和地层水岩心样品的状态示意图；
[0022]
图3为本发明实施例中束缚水状态岩心样品的状态示意图；
[0023]
图4为本发明实施例中束缚水膜厚度与孔隙尺寸的关系图；
[0024]
图5为本发明实施例中岩心样品不同尺寸孔隙的占比图；
[0025]
图6为本发明实施例中封闭孔隙和连通孔隙的占比图。
具体实施方式
[0026]
下面结合实施例，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0027]
实施例:
[0028]
本发明实施例中提供的一种基于核磁水膜厚度的致密砂岩水相圈闭损害评价方法，主要包括以下步骤：
[0029]
步骤s1：对饱和地层水后的岩心样品进行气驱水处理，获得束缚水饱和状态下的岩心。
[0030]
在本实施例中，注入有饱和流体的岩心样品的制作方法可以为：对岩心样品抽真空后注入模拟地层水并加压，饱和至少24小时，直到岩心样品中完全饱和地层水，以获取接近真实条件下的岩心。
[0031]
气驱水过程中的水量及气体流量稳定后，此时测得的饱和度即为束缚水饱和度，表明岩心样品中的可动流体完全排出，为了保证岩心中的可动流体能够完全排出，因此在
本实施例中，采用饱和地层水的岩心进行五次气驱水实验，并且驱替压差不断递增，待出液量保持稳定且气体流量前后变化率小于10％时，增大入口压力，调整压差为0.3mpa继续驱替；在不发生微粒运移损害的基础上，顺次递增压差为0.6mpa，0.9mpa，1.2mpa，1.5mpa，确保岩心中的可动液体完全被排出，由此得到岩心中存在的水相完全无法自由运移，即此时的岩心为饱和束缚水状态下的岩心。
[0032]
此外，饱和地层水后的岩心还可用于进行核磁共振测试，获得饱和地层水样品的核磁共振t2图谱，便于掌握饱和地层水后的岩心样品的水相具体分布情况。
[0033]
步骤s2：对气驱水后的岩心样品进行核磁共振测试，以确定束缚水饱和度信息。
[0034]
经核磁共振测试得到气驱水之后岩心样品的t2谱，经计算机解谱后可确定岩心中不同孔隙尺寸中束缚流体的分布情况，具体为岩心中饱和束缚水的孔隙度分量与岩心孔径尺寸的对应关系，其数据如表1所示。
[0035]
表1各尺寸孔径的数据分布情况
[0036]
[0037][0038]
步骤s3：利用束缚水饱和度信息获得束缚水膜厚度与孔径尺寸的关系。
[0039]
束缚水膜厚度是利用束缚流体的饱和度计算得出，在本实施例中，束缚水的水膜厚度计算公式如下：
[0040][0041]
式(1)中，h为束缚水水膜厚度，nm；为岩心的饱和水孔隙度分量，％；swirr为束缚水饱和度，％；a为岩心比表面积，m2/g；ρ为岩心密度，kg/m3。
[0042]
其中，岩心的孔隙度和密度采用孔隙度仪器气测法测定，岩心的比表面积采用低温吸附法测定，束缚水饱和度采用加回压岩心驱替实验确定。
[0043]
将计算出的水膜厚度与对应的孔径相比较，计算出的水膜厚度大于孔径，则表示孔隙被水相完全堵塞，形成水相圈闭，反之则表示孔隙连通，未形成水相圈闭。
[0044]
步骤s4：通过孔径尺寸与束缚水水膜厚度的关系确定封闭孔隙与连通孔隙的占比，并评价水相圈闭损害程度。
[0045]
由步骤s3中的结果可知，岩心中的水相圈闭部分由于孔隙被完全堵塞，因此该部分可以表示为封闭孔隙，而其余部分属于连通孔隙。
[0046]
由此，在本实施例中，步骤s4水相圈闭损害程度由以下式(2)进行计算：
[0047][0048]
式(2)中，p为水相圈闭损害程度，为岩心样品中封闭孔隙的孔隙度，为岩心样品中连通孔隙的孔隙度。
[0049]
结合核磁共振测试中的弛豫谱，统计出不同尺寸孔隙的占比，进而得出水相圈闭孔隙和连通孔隙的占比，一般来说，致密砂岩狱渗区为55％～80％，当含水饱和度处于这个范围时，气相和水相均不流动，此时的水相圈闭损害程度最大，对应的水相圈闭损害程度为p》50％，即当水相圈闭损害程度为50％以上时，判断为严重水相圈闭损害，气相和水相均无
法渗流。
[0050]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围。