一種煤巖儲層損害評價的實驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及非常規(guī)油氣儲層損害評價方法【技術領域】，公開了一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，包括巖心應力敏感損害實驗及工作液損害實驗，通過將煤巖基質巖心和人工裂縫巖心串聯(lián)在一起進行損害評價，克服了目前常規(guī)天然氣儲層評價技術采用單一巖心無法同時對煤巖孔隙及裂縫進行損害評價的技術缺陷，使實驗結果更加接近真實的煤儲層特征，實驗安全，操作簡單。
【專利說明】一種煤巖儲層損害評價的實驗方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及非常規(guī)油氣儲層損害評價方法【技術領域】，特別是一種煤巖儲層損害評 價的實驗方法。

【背景技術】
[0002] 我國煤層氣資源豐富，總量約31. 5萬億立方米，是世界上第三大煤層氣儲藏國。 開發(fā)利用好煤層氣既可增加潔凈的氣體能源，又有利于保護大氣環(huán)境和改善煤礦安全生 產，具有獨特的社會和經濟效益。
[0003] 國內煤層氣存在"低孔、低滲、低壓、低飽和度"四低問題，所以單井產量不高；又由 于煤巖儲層極容易發(fā)生損害，造成單井產量過低甚至不產氣的情況，所以儲層保護工作是 煤層氣的開發(fā)成敗最重要的環(huán)節(jié)之一。儲層損害評價是做好儲層保護工作的前提。
[0004] 但由于煤層氣與常規(guī)天然氣有比較大的差別，所以普通的損害評價已經不能滿足 煤層氣損害評價要求了。
[0005] 目前國內煤巖儲層損害評價仍沿用常規(guī)天然氣儲層評價技術，常規(guī)儲層損害評價 主要是按照中國人民共和國石油天然氣行業(yè)標準（SYT5358-2010儲層流體敏感性實驗評 價標準）進行儲層損害評價實驗，即通過對單一巖心測試獲得損害評價，而此標準主要適 用于滲透率大于1X 10-3 μ m2的常規(guī)儲層，煤巖儲層滲透率一般都低于1X 10-3 μ m2,所以 行業(yè)標準已經不能真實完整的評價各種流體的損害程度；并且煤巖儲層與一般的砂巖不 同，煤巖儲層是雙孔隙結構，巖塊中存在裂縫，其需要同時對巖塊中的孔隙及裂縫對產氣量 的影響進行評價，采用過去的行業(yè)標準評價已經不能反映在各種損害條件下，孔隙與裂縫 的損害情況。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種新的煤巖儲層損害評價實驗 方法的，實驗結果更加接近真實的煤儲層特征，實驗安全，操作簡單。
[0007] 本發(fā)明采用的技術方案是：一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，包括巖心應力敏 感損害實驗及工作液損害實驗。
[0008] 應力敏感損害實驗依次包括如下步驟：
[0009] 步驟1)鉆取巖心，按照SYT5358-2010巖樣準備方法準備煤巖基質巖心和人造裂 縫巖心；
[0010] 步驟2)測定煤巖基質巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數；
[0011] 步驟3)將煤巖基質巖心放入第一巖心夾持器，即天然柱樣，將人造裂縫巖心放入 第二巖心夾持器，即人工縫樣，將不同滲透率的天然柱樣與人工縫樣串聯(lián)；
[0012] 步驟4)先加圍壓，再在天然柱樣上流端端部加驅替壓力，測試儀器的密閉性；
[0013] 步驟5)用氮氣驅替巖心內10倍孔隙體積氣體；
[0014] 步驟6)保持天然柱樣和人工縫樣的圍壓均恒定，在同一圍壓條件下依次增大驅 替壓力，在每一壓力點保持30min以上，測定不同驅替壓力下的氣體流量；
[0015] 或保持第一巖心夾持器進口壓力不便，緩慢增加圍壓，天然柱樣和人工縫樣的圍 壓同步逐漸增大，在同一圍壓條件下依次增大驅替壓力，在每一壓力點保持30min以上，并 測定不同圍壓和驅替壓力下的氣體流量；
[0016] 步驟7)所有的壓力點測試完后，關閉驅替氣瓶；
[0017] 步驟8)計笪產氣量損害系數，產氣量損害系數按照以下公式計算：
[0018]

【權利要求】
1. 一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：包括巖心應力敏感損害實驗及工 作液損害實驗。
2. 如權利要求1所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：應力敏感損 害實驗依次包括如下步驟： 步驟1)鉆取巖心，按照SYT5358-2010巖樣準備方法準備煤巖基質巖心和人造裂縫巖 心； 步驟2)測定煤巖基質巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數； 步驟3)將煤巖基質巖心放入第一巖心夾持器，即天然柱樣，將人造裂縫巖心放入第二 巖心夾持器，即人工縫樣，將不同滲透率的天然柱樣與人工縫樣串聯(lián)； 步驟4)先加圍壓，再在天然柱樣上流端端部加驅替壓力，測試儀器的密閉性； 步驟5)用氮氣驅替巖心內10倍孔隙體積氣體； 步驟6)保持天然柱樣和人工縫樣的圍壓均恒定，在同一圍壓條件下依次增大驅替壓 力，在每一壓力點保持30min以上，測定不同驅替壓力下的氣體流量； 或保持第一巖心夾持器進口壓力不便，緩慢增加圍壓，天然柱樣和人工縫樣的圍壓同 步逐漸增大，在同一圍壓條件下依次增大驅替壓力，在每一壓力點保持30min以上，并測定 不同圍壓和驅替壓力下的氣體流量； 步驟7)所有的壓力點測試完后，關閉驅替氣瓶； 步驟8)計算產氣量損害系數，產氣量損害系數按照以下公式計算：

式中Dk為損害率；Qi為第一個應力點對應煤樣單位面積產氣量， 為達到 臨界應力之后煤樣單位面積產氣量最.
3. 如權利要求2所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：步驟6) 中，天然柱樣和人工縫樣的圍壓均恒定為3MPa，在同一圍壓條件下依次增大驅替壓力為 0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa、0. 5MPa、0. 6MPa ; 或保持第一巖心夾持器進口壓力不便，緩慢增加圍壓，天然柱樣和人工縫樣的圍壓同 步逐漸增大，圍壓依次為3MPa、5MPa、7MPa、9MPa、llMPa，在同一圍壓條件下依次增大驅替壓 力為 0· 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa、0. 5MPa、0. 6MPa。
4. 如權利要求2所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述步驟8) 中第一個應力點為測定初始滲透率時的應力值；所述臨界應力為隨凈應力的增加，巖樣滲 透率變化率大于20 %時所對應的前一個點的凈應力的值。
5. 如權利要求1所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：工作液損害 實驗依次包括如下步驟： 步驟1)鉆取巖心，按照SYT5358-2010巖樣準備方法準備煤巖基質巖心和人造裂縫巖 心； 步驟2)測定煤巖基質巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數； 步驟3)將煤巖基質巖心放入第一巖心夾持器，即天然柱樣，將人造裂縫巖心放入第二 巖心夾持器，即人工縫樣，選取滲透率接近的天然柱樣和人工縫樣進行組合，將天然柱樣與 人工縫樣串聯(lián)； 步驟4)先加圍壓，再在天然柱樣上流端端部加驅替壓力，測試儀器的密閉性； 步驟5)在圍壓、驅替壓力為恒定的條件下測定天然柱樣中的氣體傳輸到人工縫樣的 過程的能力，即氣體流量，計算單位面積產氣量； 步驟6)用工作液驅替巖心內氣體2倍孔隙體積氣體； 步驟7)在恒定且低于0. 8倍臨界流速下反向驅替工作液12h，使其與對應的每一組天 然柱樣充分反應； 步驟8)在圍壓、驅替壓力恒定的條件下正向驅替每一組天然柱樣和人工縫樣，直到氣 體流量保持穩(wěn)定； 步驟9)測試完后，關閉驅替氣瓶； 步驟10)計算產氣量損害系數，產氣量損害系數按照以下公式計算：

式中η為工作液損害前單位面積產氣量，m3/d*m2;Qjg為工作液損害后單 位面積產氣
6. 如權利要求5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：步驟5)中圍 壓為3MPa，驅替壓力為0· 4MPa ;步驟8)中圍壓為3MPa，驅替壓力為0· 4MPa。
7. 如權利要求2或5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述煤 巖基質巖心和人造裂縫巖心的長度均大于3cm。
8. 如權利要求2或5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述煤 巖基質巖心和人造裂縫巖心的基本物性參數包括長度、直徑、孔隙度、滲透率。
9. 如權利要求5所述的一種煤巖儲層損害評價的實驗方法，其特征在于：所述步驟7) 中的臨界流速為隨著流速的增加，巖石滲透率變化率大于20%時所對應的前一個點的流 速。
【文檔編號】G01N33/24GK104111317SQ201410334020
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權日:2014年7月14日
【發(fā)明者】孫虎, 王祖文, 張冕, 池曉明, 陳飛, 康毅力, 楊燕, 袁冬蕊, 劉歡, 王新蒲, 王鴻章, 高紅平 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業(yè)公司