渝东北页岩孔隙度和渗透率测量与评价

页岩的最大特点就是孔隙度和渗透率低,这也是页岩气开采的难点之一,为了更好的指导页岩气开采,准确测量页岩的孔隙度和渗透率就显得尤为重要。因此本文通过碎样法和压力衰减渗透率法对渝东北某区X井3个样品进行测试分别计算得到合理的孔隙度和渗透率,该井下寒武系水井沱组黑色页岩有效孔隙度在0.4%-5.01%之间,平均2.81%,总孔隙度在0.6%-6.96%之间,平均3.83%,孔隙度小于2%的占33.3%,分布在2-6%的占全部样品的66.6%,压力衰减渗透率在0.000044-0.000172 mD之间,平均0.000106 mD。与其它已经商业开发的页岩气区块相比,该井的孔隙度和渗透率均较低。     

含气页岩渗透率实验

采用压力脉冲衰减法测量了岩心柱的渗透率,讨论了内压和有效应力对渗透率的影响。同时,采用岩屑压力衰减法测量了页岩基质渗透率,并基于控制变量法优选出页岩基质渗透率实验参数。研究表明:在低内压的条件下,由于滑脱效应使渗透率增加;页岩渗透率随有效应力的升高呈非线性降低,孔隙压力越低,应力敏感性越强,有效应力在升高、降低过程中存在应力—应变滞后回线。岩屑压力衰减法测量基质渗透率实验的初始压力为1.3~1.38 MPa,岩屑平均粒径为0.7~1 mm,岩屑样品质量为25~30 g。     

声波衰减表征页岩吸附气、游离气含量实验研究

为研究一种表征页岩含气性的声波测试方法,对页岩进行等温吸附-声波联测实验。测试干燥页岩不同覆压下的孔隙度和渗透率,明确页岩在覆压条件下的孔隙空间变化;测试了氦气填充孔隙体积时的声波衰减特征,确定页岩孔隙中含有不同含量游离气时的声波衰减规律;通过等温吸附-声波联测实验,观察声波在页岩含有不同含量甲烷时的衰减现象,对比孔隙中只含有游离气时的声波衰减规律,明确吸附气对声波衰减的影响;根据声波衰减规律与页岩中游离气与吸附气含量的关系,提出了声波衰减表征页岩中游离气量与吸附气量的方法。     

页岩渗透率测试方法研究与应用

为了减小页岩渗透率测试误差与缩减测试时间,针对目前页岩渗透率测试中存在的问题。改进传统脉冲衰减渗透率测试仪器为可变上下游储室体积;增加旁通管线;选用甲烷为页岩渗透率测试气体;并建立考虑吸附的页岩渗透率解释模型;在此基础上对鄂尔多斯盆地长7纯页岩、含砂质夹层页岩和砂质纹层岩心进行测试分析。结果表明:1氦气测试渗透率会高于甲烷测试渗透率,氮气测试渗透率低于甲烷测试渗透率,甲烷测试渗透率可以反映真实天然气渗流规律及页岩渗透率。2兰格缪尔体积和孔隙压力越大有效吸附孔隙度越小。3不考虑吸附会对页岩渗透率的测试造成低估;页岩吸附能力越强、孔隙压力越低、兰格缪尔压力越高时,渗透率低估值越大。4经验证,改进的渗透率测试仪器测试结果是真实可靠的,最多可减小7h总测试时间,并可降低孔隙体积误差所造成的渗透率测试误差。5测试流体方向不同会导致不同的渗透率测试结果;吸附对纯页岩渗透率测试低估值最高可达97%,必须进行吸附校正,但对砂质夹层渗透率测试低估值最高仅为7.5%,可以忽略其影响。     

考虑滑脱效应的非稳态气体渗透性实验研究

气体在低渗透多孔介质中渗流时滑脱效应的影响不可忽略,采用稳态法测定低渗透岩心气体渗透率时需在不同压力下多次测量,经线性拟合才可得到岩心的克氏渗透率和滑脱因子。建立了一种新的方法,在已知克氏渗透率与滑脱因子关系式的基础上,通过推导、求解考虑滑脱效应的非稳态气体渗流方程,得到具有一定渗透性的岩心入口端压力衰减曲线,由最小二乘法原理与该衰减曲线拟合,即可得到岩心的克氏渗透率和滑脱因子。实践表明,该方法得到的克氏渗透率、滑脱因子与稳态法实验结果具有较好的一致性,并且具有流程简单、周期短、效率高等优点。     

页岩气储层渗透性测试方法对比分析

由于页岩储层渗透率极低,难以应用常规渗透率测试方法进行测试.文中分析对比了介质测试的3种新方法:原地测试法、改良脉冲衰减测试法和解吸流动法.原地测试法可在拟气藏条件下测量渗透率,只需较少的测试时间,且对测试介质完整性要求较低;改良脉冲衰减方法测试时间与平均孔隙压力成反比,因此尽可能提高测试压力则能缩短测试时间,同时降低...     

盐间页岩油储集层盐溶作用岩心实验评价

利用盐溶实验、渗吸实验和高温高压核磁共振在线测试等方法,建立了盐间页岩含油岩心盐溶作用评价方法,并分析了盐溶作用对自发渗吸和渗透率的影响。通过对比不同时刻测试的核磁共振T_2(横向弛豫时间)图谱信号量和分布特征,定量评价盐溶作用强度:在盐溶实验中,随着注入水不断浸入岩心,岩心中的盐逐渐溶解;盐间页岩含油岩心自发渗吸实验可分为强渗吸弱盐溶、强盐溶促渗吸和弱盐溶弱渗吸3个阶段,自发渗吸中的盐溶作用非常明显,盐溶采出程度贡献率在60%以上;盐间页岩含油岩心内部不同横截面或不同部位的微观孔隙结构分布不均匀,盐溶后孔隙体积增大,孔隙度增加,渗透率也增加。图7表5参24     

毛管压力曲线平均化及J函数处理

实验测试结果表明,压汞法测得的毛管压力曲线,其形状特征主要取决于岩石的润湿性和岩石的孔隙结构特征。具有不同渗透率和孔隙度的岩心,测得毛管压力曲线是不相同的。因此,对于某一具体的油藏,如何得到一个具有代表性的毛管压力曲线,就显得十分重要。而J函数就是通过无因次化处理消除了渗透率和孔隙度的影响。提出了毛管压力曲线平均化原理以及处理J函数的方法,并编制程序对实际油田毛管压力实验数据进行处理,得到了较好的结果。     

Biot系数和岩石弹性模量的实验研究

对济阳坳陷古近系地层87块砂岩样品进行了模拟地层条件(温度、压力)的实验测试,结合岩心薄片分析资料,分析研究了有效压力、岩性对Biot系数和弹性模量的影响.结果表明,Biot系数随着有效压力和钙胶结物增加而减小,随着孔隙度增加而增大;体积模量随着有效压力增加而增大;建立了Biot系数模型和岩石弹性模量与孔隙度关系模型;利用该模型确定的岩石弹性模量或速度上限更接近实验测量数据,可为油田开发提供更合理的岩性模型参数.     

一种标准测试岩心制作方法与孔渗参数配比研究

标准测试岩心是指外径1in（1in=25．4mm）、长度在40mm-50mm的小岩心,用于测试孔隙度、渗透率等地层参数,也是制作大型岩心的配比参数依据。文章通过实验方法,将不同粒径的精制石英砂添加磷酸铝胶结荆,在一定压力、温度条件下,完成标准测试岩心的制作,而且通过改变不同粒径的精制石英砂的配比,可得到不同的孔隙度、渗透率等参数。标准测试岩心制作与系列配比参数研究可为类似岩心制作提供参考。     

一种页岩封堵性评价测试方法

封堵性可由封堵前后渗透率变化表征，但页岩具低孔、低渗特征，采用常规稳态渗透率测试方法难以获取准确的渗透率值。为此在大量实践基础上，形成了针对超低渗透页岩的压力脉冲瞬态渗透率测试法，可测试渗透率级别低至1×10-7 mD。以此理论研制成的页岩封堵模拟评价仪，能准确测试低孔、低渗页岩封堵前后渗透率变化，基本解决了页岩封堵测试难题，为评价页岩井壁稳定性及大规模开发页岩气提供技术支撑。      

酸化井试井解释新模型及应用

酸化是油、气、水井增产增注的重要措施,压力不稳定试井是评价酸化效果的主要手段。重点研究了油层酸化后孔隙度和渗透率变化条件下的不稳定渗流问题,给出了孔隙度和渗透率变化的指数模式,建立了变孔隙度、渗透率试井分析模型,应用有限元方法求得了模型的数值解,得到了井底压力随时间变化的双对数理论曲线,并对理论曲线的特征进行了分析。通过实际井例分析,说明该模型具有较好的应用效果,为更准确地评价酸化效果提供了一种方法。     

页岩储层超临界CO2增透规律实验

为研究超临界CO2对页岩储层的增透效果,利用自主研制的岩石三轴渗流实验装置,开展超临界CO2注入页岩储层增透规律研究.研究结果表明:页岩储层CH4渗透率随孔隙压力增加呈负指数变化,页岩样品注入超临界CO2后增透效果显著,CH4渗透率最大可提高103.98％(3号样品);恒温条件下,注入压力为9.0 MPa时超临界CO2...     

预加压测试页岩含气量新方法

页岩含气量是页岩气藏储量计算的重要参数,对气藏评价和开发指标计算有重要意义。现场解吸是测试页岩含气量的主要方法,但由于损失气量占含气量的40%~80%,使传统方法的测试结果饱受质疑。结合国内外新的测试方法,提出了一种预加压测试页岩含气量的新方法,可以规避损失气量的计算,大幅度提高测试精度。在井场,将岩心置于高压罐内,用增压泵将甲烷注入岩心直至压力达到预定压力,在储层温度下,待压力稳定后解吸测试页岩含气量。该方法对于是否已知储层压力的不同情况,采取不同的测试流程。如果已知储层压力,预加压使岩心压力达到储层压力,解吸结果就是页岩含气量;如果储层压力未知,则可通过建立页岩含气量计算理论公式求解。测试流程为先对1个岩心开展超过吸附饱和压力的2次加压(压力均超过20 MPa)及解吸测试,然后利用理论公式和2次加压解吸结果,得到单位质量页岩内的吸附气量和任意压力下的游离气量计算公式。在后期测试出储层压力后,根据游离气计算公式,计算出该压力下的游离气量,游离气量与吸附气量之和即为页岩的含气量。     

考虑启动压力梯度低渗双重介质油藏垂直裂缝井试井模型

常规低渗透双重介质油藏垂直裂缝井试井模型均未考虑启动压力梯度的影响。根据低渗透双重介质地层水力压裂后的渗流特点,结合Warrant-Root模型,建立了考虑启动压力梯度的低渗透双重介质油藏双线性流数学模型,推导出其在Laplace空间的解析解。通过Stehfest数值反演获得了试井样板曲线,讨论了主要油藏参数和工程参数对样板曲线的影响。研究表明,启动压力梯度对低渗透垂直裂缝井试井曲线影响显著,表现为无因次压力及压力导数曲线后期呈上翘趋势,且随启动压力梯度增大,压力及压力导数曲线上翘幅度越大,上翘的时间也越早。     

修正的产量不稳定法预测页岩气动态储量

页岩气具有特殊的地质和储层特征,而常规气藏的储量计算方法并未考虑吸附气体解吸引起的压缩系数改变,因此,常规气藏储量计算方法难以准确预测页岩气藏的动态储量,而产量不稳定法比较适用于计算低孔、低渗、压力恢复速度缓慢页岩气藏的动态储量。为此,考虑吸附气体解吸对压缩系数和气体偏差因子的影响,引入吸附气体拟偏差因子和综合压缩系数对产量不稳定法进行了修正,利用修正后的产量不稳定法预测页岩气的动态储量。实例计算表明,忽略吸附气体解吸会导致预测的动态储量偏小,修正产量不稳定法预测的页岩气动态储量比产量不稳定法高21.9%。      

考虑交接面附加阻力的复合油藏试井模型

油井在钻井和完井过程中泥浆的侵入造成近井污染导致渗透率下降；相反由于增产措施近井地带渗透性得到改善致使渗透率升高，这样就可以形成径向渗透性甚至流体特性差异的多区复合油藏。为此，通过引入表皮系数的方法，建立了考虑流体在交接面流动存在附加阻力的复合油藏试井模型，并且应用积分变换方法对该模型进行求解，得到了无因次井底压力解及其特征曲线。计算表明流动对井底压力特征存在一定影响，主要表现在过渡区。     

一种计算页岩岩心解吸测试中损失气量的新方法

目前,页岩岩心解吸测试过程中,损失气量的计算仍然借鉴煤层岩心解吸测试中所采用的解析法。通过对页岩岩心实测解吸数据的分析,发现部分页岩岩心取心时间长,岩心存在天然裂缝导致孔渗不均一性较强（解吸曲线存在多个直线阶段）,对这些岩心进行解吸测试,其损失气量的计算不符合解析法计算损失气量的条件。鉴于页岩岩心罐装解吸测试过程与封闭外边界定压开采的气井生产过程具有一定的相似性,由此提出采用Arps递减法计算损失气量。采用3种Arps递减方式对页岩解吸曲线进行拟合,发现指数递减法对整个测试区间内的实测数据拟合效果最好;对比解析法和Arps指数递减法对损失气量的计算结果,发现解析法低估了20%~40%的损失气量。结论认为：Arps指数递减法是采用经验公式对岩心解吸实测数据进行拟合,能够反映多种综合因素对页岩岩心解吸速率的变化规律;其所采用的参数较少,并且不需要苛刻的前提条件,更适用于页岩岩心解吸测试中损失气量的计算。