[发明专利]层理缝发育页岩的饱和度-电阻增大系数测试方法

说明书

本发明公开了一种层理缝发育页岩的饱和度‑电阻增大系数测试方法，该方法基于电阻率测试仪，该电阻率测试仪包括电阻率仪、岩心夹持器、气源和计量天平；岩心夹持器包括釜体外壳以及设置在釜体外壳内的胶套，还包括釜体柱塞、岩心上柱塞和岩心下柱塞；所述釜体外壳上端开口，所述釜体柱塞封堵在釜体外壳的上端；胶套与釜体外壳分体设置，釜体外壳内壁与胶套外壁之间的空间为釜体内部空腔，该釜体内部空腔内填充有不导电硅油；岩心上柱塞和岩心下柱塞分别封堵在胶套的上下两端、并在岩心上柱塞和岩心下柱塞之间形成用于加持岩心的夹持空间；本申请在整个实验过程中，样品在胶套中保持不动，避免因人为移动等原因而损坏样品，起到保护样品的目的。

技术领域

本发明涉及油气藏储层评价技术领域，具体涉及一种层理缝发育页岩的饱和度-电阻增大系数测试方法。

背景技术

页岩的基质孔隙度和渗透率普遍较低，大量发育的层理缝是改善页岩油气储运特性的重要因素。裂缝是指岩石中因为失去内聚力而发生的各种破裂或断裂面，页岩中层理缝的存在显著影响地层中原始流体的分布和运移。阿尔奇(Archie)公式是应用电测井求解地层含油水饱和度的首选模型。基于Archie公式估算储层含水饱和度，是地层岩石含油气饱和度评价的重要手段之一。该方法通过降低岩石含水饱和度，建立饱和度和电阻率对应关系(RI-SW曲线)以求取阿尔奇参数，进而得到地层含油气饱和度。

裂缝与基质孔隙共同构成了岩石的孔隙系统。降低岩石孔隙系统中的含水饱和度是获取阿尔奇参数的必要手段。对于不含裂缝的岩石(即岩石基质孔隙系统)，离心(驱水)和气驱(水)是降低岩石含水饱和度的常用方法。但对于层理缝发育的页岩来说，样品本身有易损坏的特性，因此离心法首先是不适用的。气驱降低岩心饱和度的方法是指，从岩心夹持器装置上部注入气体，使气体从被包裹柱塞的上部向下部扩散，气体通过孔隙系统会驱出其中一部分水，达到降低含水饱和度获取阿尔奇参数的目的。

现有的气驱设备在设计时，将釜体外壳与胶套安装在一起，在实验开始前需要手动将岩心装入胶套的空腔中，然后加载系统围压开展实验，实验结束后再借用推杆手动将岩心推出胶套空腔。在实验结束系统围压释放后经常出现岩心与胶套粘连的问题，页岩样品本身脆性大，岩心在移动过程中极易因受力不均匀而损坏，导致实验失败。

并且，对于页岩来说，大量发育的层理缝在页岩岩心中形成贯穿性通道，这些渗透性远高于基质孔隙的裂缝在岩石中形成优势渗流通道。当流体流经岩石孔隙系统时，会避开基质孔隙而选择这些渗透性强的裂缝做为优先渗流通道。这就导致现有的气体驱替降饱和度方法(气驱法)只能驱出页岩裂缝中的水，而无法驱出基质孔隙中的水。也就是说，裂缝中的含水饱和度降低最大，周围孔隙中的含水饱和度几乎未发生改变。在裂缝发育的页岩中开展基于阿尔奇公式的岩石电阻率测试实验，只能得到反映裂缝流体饱和度变化的导电规律。基质孔隙中的饱和度下降不明显，使得该方法难以表征基质孔隙流体的导电规律，也就不能表征完整页岩孔隙系统中的电阻增大系数和饱和度关系，实验结果不能为页岩地层含油饱和度评价提供准确的参数。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种层理缝发育页岩的饱和度-电阻增大系数测试方法。

本发明所采用的技术方案是：

层理缝发育页岩的饱和度-电阻增大系数测试方法，该方法基于一种电阻率测试仪，该电阻率测试仪包括电阻率仪、岩心夹持器、气源和计量天平；所述岩心夹持器包括釜体外壳以及设置在釜体外壳内的胶套，还包括釜体柱塞、岩心上柱塞和岩心下柱塞；所述釜体外壳上端开口，所述釜体柱塞封堵在釜体外壳的上端；所述胶套与釜体外壳分体设置，所述釜体外壳内壁与胶套外壁之间的空间为釜体内部空腔，该釜体内部空腔内填充有不导电硅油；所述岩心上柱塞和岩心下柱塞分别封堵在胶套的上下两端、并在岩心上柱塞和岩心下柱塞之间形成用于加持岩心的夹持空间；所述气源通过气体入口管线连接在夹持空间的上端，所述计量天平通过气体出口管线连接在夹持空间的下端；所述电阻率仪通过正电极导线和负电极导线分别与岩心下柱塞和岩心上柱塞连接；

测试方法包括如下步骤：