[发明专利]一种水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法

说明书

本发明属于油气勘探和开发技术领域，具体涉及一种水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法。本发明提供的水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法，首先采用不与页岩发生水化反应的第一溶剂进行标准岩样的饱和，测试得到原始有效孔隙体积的数据，然后再采用水进行饱和测试，从而能够得到真实的页岩水化后不同尺度孔隙的变化数据。该方法能实现定量评价页岩内不同尺度有效孔隙体积在水化作用下的绝对增加幅度，对指导现场筛选适合压后“焖井”增产的页岩储层有现实意义。

技术领域

本发明属于油气勘探和开发技术领域，具体涉及一种水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法。

背景技术

页岩是一种重要的非常规天然气资源，页岩气的勘探和开发可以极大缓解天然气需求压力，改善能源结构和能源安全。水力压裂是页岩气储层成功开发的关键技术之一。与常规油气储层不同，现场经验证实，有些页岩气井储层水力压裂后关井一段时间(即压后“焖井”阶段)，再返排压裂液能有效提高页岩气井产能。页岩气井“焖井”增产机理目前尚未完全清楚。其中一种解释为，“焖井”期间由于压裂液与页岩充分接触，发生水化反应，增加了页岩储层的有效孔隙度，提高了储层气体的渗流能力，从而实现增产。但目前缺乏定量评价在水化作用下页岩孔隙度增加幅度的方法。

为了研究页岩气井“焖井”增产机理，现有技术中，有关于页岩微裂缝损伤的核磁共振定量检测方法，虽然都利用核磁共振的方法对水化作用下岩石的微裂缝损伤进行了定量分析，但此类方法的缺点在于，T₂谱面积的增量包含了两部分：该段时间间隔内蒸馏水渗吸进入岩心的量和岩心内孔隙增加的量。所以不能直接认为T₂谱面积的增量就是岩心内孔隙的增量。因而，该方法无法评价页岩岩心在水化作用下不同尺度孔隙空间的绝对增加幅度，但不同尺度孔隙空间的绝对增加幅度直接影响页岩气井是否适合压后“焖井”增产。

现有技术中，还有涉及基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法，其利用CT扫描的手段对水化作用下页岩的损伤进行了定量分析。但此方法的缺点在于，通过CT扫描获得的是岩心的全部孔隙体积(包含有效孔隙体积和无效孔隙体积)。但对页岩气生产有贡献的只是有效孔隙体积。另外，水化作用可以使无效孔隙连通转化成有效孔隙。但CT扫描对此种情况无法识别，CT扫描只能识别新增的孔隙体积。

综上可知，现有技术中的有关页岩孔隙变化的测试方法均不能准确反映“焖井”操作对不同尺度孔隙的影响，因此，不能精准筛选适合压后“焖井”增产的页岩气井。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的页岩孔隙变化的测试方法均不能准确反映“焖井”操作对孔隙的影响，不能精准指导实际生产等缺陷，从而提供一种水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种水化页岩不同尺度孔隙体积增量的定量分析方法，包括如下步骤，

(1)采用核磁测定单位质量的水和第一溶剂的T₂谱信号，根据T₂谱信号量确定转化系数；标定单位体积的第一溶剂和水对应的核磁共振T₂谱信号量S₁和S₂，

其中，所述第一溶剂为不与页岩发生水化反应的溶剂；

(2)制备目标页岩区标准岩样，烘干，冷却至室温；

(3)采用第一溶剂对标准岩样进行完全饱和，对标准岩样进行核磁共振扫描获得T₂谱A₁，根据步骤(1)获得的转化系数进行修正后为A₁’，A₁’总积分面积为a₁’，其中，第一峰积分面积为a_p1，第二峰积分面积为a_p2；