[发明专利]一种气藏储层水锁伤害实验评价方法

权利要求书

1.一种气藏储层水锁伤害实验评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、实验准备

取得气藏实际储层岩心，并清洗、烘干，测试其直径D、长度L、孔隙度渗透率K₀、岩心端面积A；

准备水锁实验装置；

岩心饱和实验地层水；

所述步骤S1中，岩心饱和实验地层水的方法为：

S11、配置实验地层水，并转入地层水样中间容器；

S12、配置岩心饱和装置；将岩心放入岩心饱和容器中，在常温下将岩心饱和容器抽至真空；

S13、用地层水样中间容器一端连接的驱替泵将地层水驱入岩心饱和容器，然后，用岩心饱和容器一端连接的驱替泵对岩心饱和容器进行施压饱和；

S14、岩心饱和地层水后，将岩心从岩心饱和容器中取出；

所述岩心饱和装置包括地层水样中间容器、岩心饱和容器，所述地层水样中间容器、岩心饱和容器的一端分别通过管道连接有驱替泵，所述地层水样中间容器、岩心饱和容器的另一端通过管道汇合后，再通过管道连接真空泵，各管道上分别设置阀门；

S2、设置岩心的多个含水饱和度，并计算出岩心在对应含水饱和度下的临界毛管压力P_c，包括：

S21、毛管压力与离心机转速的关系式：

式中：P_c-岩心的毛管压力，MPa；Δρ-两相流体密度差，g/ml；L-岩样的长度，cm；D-岩样的直径，cm；R_e-岩样的外旋半径，cm；n-离心机转速，rad/min；

S22、利用岩心的压汞毛管压力曲线拟合出：

P_Hg＝f(S_Hg) (2)

式中：P_Hg-压汞时的毛管压力，MPa；S_Hg-岩样的含汞饱和度，％；

S23、将压汞法所测得的P_Hg换算为气水毛管压力P_wg：

式中：P_wg-气水毛管压力，MPa；σ_wg-水的表面张力，mN/m；θ_wg-水的润湿接触角，°；σ_Hg-汞表面张力，N/m；θ_Hg-汞的润湿接触角，°，r-毛管半径，mm；

将(3)式与(4)式联立得：

即

将(2)式与(6)式联立得：

由1-S_w＝S_Hg将(7)式转化为

其中，Sw-含水饱和度，％；

S24、通过(1)式和(8)式求得各含水饱和度所对应的毛管压力和离心机转速；

S25、根据步骤S24的结论，使用离心机将岩心离心至所需的饱和度；

S3、测定各水饱和度下岩心的渗透率，包括：

S31、将岩心放入岩心夹持器中，通过围压驱替泵施加围压，通过步骤S2计算得到的毛管压力控制驱替压力P_i，使驱替压力为对应毛管压力的80％-100％，保证围压大于驱替压力4～5MPa，测试各含水饱和度下岩心的渗透率K_i，测试过程中，驱替压力P_i等于入口断面上的绝对压力；

式中：

K_i-气体渗透率，D；Q_i-在压差ΔP下，通过岩心的流量，cm³/s；P_a-大气压，atm；μ-天然气气体粘度，mPa·s；L-岩心长度，cm；A-岩心端面积，cm²；P₂-出口断面上的绝对压力，atm；

所述步骤S31中，由高到低测试各含水饱和度下岩心的气体渗透率K_i；

S32、以岩心含水饱和度值为横坐标，以气相相对渗透率值为纵坐标，建立直角坐标系，采用平滑曲线绘制不同岩心含水饱和度对应的气相相对渗透率曲线；

S4、水锁伤害评价

通过下式计算气相渗透率的伤害程度系数D_s，从而确定由于水锁伤害对气相渗透率的伤害程度；最低的一个含水饱和度所对应的气相渗透率记为K₁：

所述步骤S4中，运用不同损害程度与损害率的对应关系对岩心的水锁伤害进行评价。

2.根据权利要求1所述的一种气藏储层水锁伤害实验评价方法，其特征在于：所述水锁实验装置包括岩心夹持器，所述岩心夹持器的围压端通过管道连接围压驱替泵，岩心夹持器的进口端依次通过管道连接天然气气样中间容器、电动泵，岩心夹持器的出口端依次通过管道连接水量计、气量计。