[发明专利]一种基于超高温加热的页岩储层渗透率改善评价方法

说明书

本发明涉及一种基于超高温加热的页岩储层渗透率改善评价方法，属于油气田开发领域；本发明通过超高温来实现对页岩地层黏土矿物成分的改变，从而改变其结构，有利于打开页岩气的流动和集附通道，从而提高页岩气井的产量；其技术方案是：首先对超高温（1200℃）处理前后的页岩储层岩心进行岩心渗透率的测定、X射线衍射测试、电镜扫描实验、水敏性评价实验；接着进行页岩储层岩心克氏渗透率之间的评价、加热前后页岩储层岩心孔喉半径评价、页岩储层岩心水敏指数评价；最后综合评价系数，带入储层渗透率改善评价方法。与现有技术相比，本发明具有评价体系有效性强，多重评价，说服性强，可推广性强。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，特别涉及一种基于超高温加热的页岩储层渗透率改善评价方法。

背景技术

随着上世纪末美国页岩气革命取得的巨大成功，促使我国页岩气的勘探和开发工作也越来越迫切。虽然在页岩气井的开采初期，产气量能达到我们的预期产量，但在开采一年左右，产气量就会急剧的减少，因此也加大了开发大难度和开采的成本。如何有效的持续的高产，成为了目前页岩开采的一大研究热点。在研究中发现，陶土的矿物成分与地层页岩的矿物组成大致相同，本发明借鉴制陶的工艺技术，通过超高温来实现对页岩地层黏土矿物成分的改变，从而改变其结构，有利于打开页岩气的流动和集附通道，从而提高页岩气井的产量。

《名陶矿物原料特征研究》中对陶土矿物原料进行X射线衍射实验分析了其组分，结果显示陶土原料的主要成分为石英和黏土矿物以及少量的赤铁矿和云母石、蒙脱石。《黏土矿物高温热变及孔隙结构的影响》中对陶土进行高温热处理后发现，黏土矿物的主要成分在高温煅烧下转变成了非晶质的偏高岭石，石英和莫来石。使得矿物组分的性质在高温煅烧后发生了反转。《保靖地区龙马溪组高成熟海相页岩吸附气量及其影响因素》中对页岩的黏土矿物进行X射线衍射实验、热成熟度分析、气体吸附实验，发现页岩的矿物组分中主要为黏土矿物和石英以及较少量的方解石和金属矿物。在此基础上还研究页岩的吸附气量与压力的关系，得出随压力增加吸附气量增加，并且吸附气量与黏土矿物之间呈现负相关性。《页岩气在矿物孔隙中的微观吸附机理差异性研究》中对页岩气在矿物孔隙中的微观吸附机理差异性研究中发现页岩气附集的矿物组分主要为黏土矿物中的伊利石和石英。《页岩气吸附作用影响因素研究》中对高温高压下页岩气的吸附曲线进行拟合，得出页岩的吸附量与温度之间呈现负相关性，随温度的升高而减小。《页岩气井出砂机理分析与中心管防沉砂装置的设计》中对页岩开采过程中的出砂机理进行分析，在经过X射线衍射实验后，表明对于泥页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主，但作为胶结物的黏土矿物，胶结性能和胶结强度低的特点，将会引起固体颗粒的沉积。

明确陶土的黏土矿物组分及基本的性质，确定高温条件下陶土的水敏性，以此对比地层页岩黏土矿物的组分和结构，以及高温加热地层后的黏土矿物的性质转变情况和结构转变情况，分析页岩对气体的吸附能力和流通能力，从而实现对页岩的开采过程的改进和创新。

发明内容

本发明目的是：为了解决现今页岩气开采中后期产量急剧递减，地层页岩黏土矿物渗流通道吸附能力强、流通能力较弱等问题。本发明通过借鉴陶土的矿物在高温下组分发生改变，黏土的性质发生转变的原理。将此原理运用于页岩地层中黏土矿化物的性质和结构的转变，使得页岩地层中气体的富集和流通通道打开，地层的气体将会通过高温加热后的孔隙结构中采出，从而增强页岩气藏的开发效率和采出量。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于超高温加热的页岩储层渗透率改善评价方法，该方法包括下列步骤：

S100、获取相同层位的页岩储层岩心，对页岩储层岩心烘干后通过气测测出页岩储层岩心的克氏渗透率值K₁；

S200、对气测后的页岩储层岩心进行X射线衍射实验和电镜扫描实验，分析页岩储层岩心的矿物组分和孔隙结构；

S300、将测试后的页岩储层岩心进行水敏性评价实验；

S400、通过电阻炉对页岩储层岩心进行1200℃加热；