申请/专利权人：东北石油大学三亚海洋油气研究院

申请日：2024-02-19

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117760935A

主分类号：G01N15/08

分类号：G01N15/08;G01N24/08;G01N5/04;G06F30/10;G06F30/20;G06F17/18;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明涉及一种页岩油储层不同尺度储集空间吞吐液量确定方法，包括以下步骤：1）、先岩样预处理；2）、孔隙度应力敏感性测试；3）、高压压汞测试和核磁共振测试对标；4）在线核磁测试、5）数据处理与分析。首先利用孔隙应力敏感和在线核磁共振联测实验表征了页岩不同尺度储集空间随有效应力变化规律，之后计算给出了在压裂改造体积一定条件下，页岩油储层不同尺度储集空间吞吐液量，从充分发挥微‑纳米孔隙渗吸置换作用出发，确定了页岩油储层压裂水平井压裂液用量规模。

主权项：1.一种页岩油储层不同尺度储集空间吞吐液量确定方法，包括以下步骤：（1）岩样预处理：1）岩样筛选选择来自目标区块同一取芯层段的页岩油储层标准柱塞岩样5块并将其标号为1#页岩岩心、2#页岩岩心、3#页岩岩心、4#页岩岩心和5#页岩岩心，其中1#页岩岩心和2#页岩岩心用于确定烘干温度和烘干时间、3#页岩岩心用于孔隙度应力敏感性测试、4#页岩岩心用于确定时空转换系数、5#页岩岩心用于在线核磁测试;4#页岩岩心筛选确定之后，利用线切割均分切割成两块，其中4#-1页岩岩心用于高压压汞测试、4#-2页岩岩心用于饱和水核磁测试；2）岩样覆压孔隙度测定：利用法国VINCE孔隙度测定仪测量1#、2#、3#、4#和5#页岩岩心样品在覆压条件下孔隙度；当上述岩样孔隙度测量结果平均相对误差小于2%时，表明所选同一取芯层段的岩样具有相似的储集空间特征，用于开展后续实验；若平均相对误差大于2%，则需重新选择岩样，直至孔隙度达到设定误差要求；3）岩样烘干温度和时间确定：（a）按照20℃依次递增原则，设定8个不同烘干温度30、50、70、90、110、130、150、170℃；（b）在设定温度条件下烘干1#页岩岩心样品8小时，测量1#页岩岩心样品在不同烘干温度条件下对应的岩样质量m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8；（c）绘制1#页岩岩心样品质量随烘干温度变化曲线；当1#页岩岩心样品内可动流体完全清除时，岩样质量随烘干温度变化曲线出现拐点，拐点对应的温度为岩样预处理烘干温度To；（d）设定12个不同烘干时间1、3、5、8、12、24、36、48、72、96、120、144h；（e）在预处理烘干温度To条件下按照设定时间烘干2#，测量页岩岩心样品在不同烘干时间条件下对应的岩样质量m'1、m'2、m'3、m'4、m'5、m'6、m'7、m'8、m'9、m'10、m'11、m'12；（f）绘制2#页岩岩心样品质量随烘干时间变化曲线，当页岩岩心样品内可动流体完全清除时，岩样质量不随烘干时间变化，此时对应的时间为预处理烘干时间t0；（2）孔隙度应力敏感性测试：利用法国VINCE覆压孔渗仪测定3#页岩岩心样品在不同净压力条件下孔隙度，具体步骤如下：1）在预处理烘干温度To和烘干时间t0条件下处理3#页岩岩心样品；2）测量3#页岩岩心样品的长度、直径和重量；3）基于目标区块页岩油储层压裂增能、开采生产和后期补能过程的压力系数变化特征，设定孔隙度应力敏感性测试净压力点；为保证净压力测试点能够与上述三个过程相匹配，净压力测试点起始压力为2.5MPa，测试点压力间隔为2.5或者5MPa，同时确保有一个净压力测试点与地层压力匹配；4）按照设定的测试净压力点，开展与压裂增能、开采生产和后期补能三个过程相匹配的孔隙度应力敏感性测试；5）绘制反映压裂增能、开采生产和后期补能三个过程的孔隙度随净压力变化曲线；（3）高压压汞测试和核磁共振测试对标1）在预处理烘干温度To和烘干时间t0条件下处理4#页岩岩心样品；2）测量4#页岩岩心样品的长度、直径和重量；3）利用线切割均分切割成两块，并编号为4#-1页岩岩心样品和4#-2页岩岩心样品；4）利用PoreMaster-60全自动压汞仪开展4#-1页岩岩心样品高压压汞测试，在半对数坐标条件下绘制孔隙分布频率随孔隙半径变化曲线，确定4#-1页岩岩心样品孔隙分布特征；5）利用核磁共振仪开展4#-2页岩岩心样品在地层温压条件下饱和模拟地层水后的核磁共振T2谱测试，在半对数坐标条件下绘制核磁信号量随T2弛豫时间变化曲线；（4）在线核磁测试利用在线核磁共振仪测定5#页岩岩心样品在不同净压力条件下孔隙度，具体步骤如下：1）在预处理烘干温度To和烘干时间t0条件下处理5#页岩岩心样品；2）测量5#页岩岩心样品的长度、直径和重量；3）利用在线核磁共振仪开展5#页岩岩心样品烘干后核磁共振测试；4）将5#页岩岩心样品装入岩心夹持器内，利用手摇泵加载2MPa围压，之后利用抽真空预处理系统对岩样进行抽真空，时间不少于48小时；5）制备实验用模拟地层水并将其放置于活塞容器内备用；6）利用手摇泵将活塞容器内模拟地层水以恒压方式注入5#页岩岩心样品内，饱和过程中注入压力与围压呈阶梯方式递增且保持围压与注入压力差值为恒定值，记录手摇泵标尺初始读数V1；当注入压力达到地层压力时，停止饱和过程，记录手摇泵标尺读数V2；围压与上覆地层压力保持一致，注入压力通过手摇泵调控；岩样饱和过程在恒温箱内完成，温度与地层温度保持一致，总饱和时间不少于48小时；7）利用在线核磁共振仪开展5#页岩岩心样品在地层温压条件下饱和模拟地层水后核磁共振T2谱测试；8）保持夹持器围压与上覆地层压力值一致，利用手摇泵向5#页岩岩心样品内注入模拟地层水增加注入压力，模拟实际页岩油储层压裂增能过程；当注入压力值达到设定压力系数值时，停止注入过程并记录手摇泵标尺读数V3；9）利用在线核磁共振仪开展5#页岩岩心样品在模拟页岩油储层压裂增能结束条件下的核磁共振T2谱测试；10）保持夹持器围压与上覆地层压力值一致，反向转动手摇泵从5#页岩岩心样品内抽提模拟地层水降低注入压力，模拟实际页岩油储层开采生产过程；当注入压力值达到设定压力系数值时，停止抽提过程并记录手摇泵标尺读数V4；11）利用在线核磁共振仪开展5#页岩岩心样品在模拟页岩油储层开采生产结束条件下的核磁共振T2谱测试；12）保持夹持器围压与上覆地层压力值一致，利用手摇泵向5#页岩岩心样品内注入模拟地层水增加注入压力，模拟实际页岩油储层后期补能过程；当注入压力值达到设定压力系数值时，停止注入过程并记录手摇泵标尺读数V5；13）利用在线核磁共振仪开展5#页岩岩心样品在模拟页岩油储层后期补能结束条件下的核磁共振T2谱测试；（5）数据处理与分析1）核磁共振T2弛豫时间和孔隙尺寸时空转换系数计算；2）核磁共振T2谱信号量与页岩饱和模拟水孔隙度标定关系建立；3）页岩油储层储集空间吞吐总液量确定；4）页岩油储层不同尺度储集空间吞吐液量确定；5）任意给定压力系数条件下页岩油储层吞吐总液量确定。

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