[发明专利]一种致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力评价方法

说明书

本发明涉及石油与天然气行业致密煤岩储层增产改造领域，提供了一种致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力评价方法。氧化溶蚀增渗潜力是预测氧化改造提高致密煤岩气藏产能效果的重要依据，因此，需评价致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力。通过测定粉状煤样氧化前后的质量损失，以及柱状岩心应力条件下氧化液注入前后的渗透率变化，制定以溶蚀率M_L及增渗倍数I_OT为指标的评价方法，划分了氧化溶蚀增渗潜力等级，建立了应力条件下致密煤岩的氧化溶蚀效果增渗潜力评价方法。本发明弥补了当前致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力评价方法存在的不足，对预测致密煤岩气藏氧化溶蚀增渗效果、评价储层增产作业、预防储层损害等具有重要意义。

技术领域

本发明涉及石油与天然气工业致密煤岩储层的增产改造领域，涉及一种致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力评价方法。

背景技术

致密煤岩储层中有机质含量超过50％，且普遍存在黄铁矿，含量主要介于1％～5％。有机质、黄铁矿属于还原环境产物，在氧化条件下易被氧化溶蚀。在土壤研究中，广泛利用氧化剂来去除土壤中有机质，去除效果显著；而露头煤岩在风化作用下，其内部黄铁矿易被氧化，形成可溶性硫酸盐，并被雨水淋滤带出，表明黄铁矿易被氧化。

室内实验与现场测试均表明，利用氧化性溶液氧化溶蚀裂缝壁面煤岩基质组分，可产生大量溶蚀孔，促进天然裂缝扩展延伸和微裂缝的萌生，还可溶蚀一部分裂缝中堵塞的煤粉，提高裂缝导流能力。同时，有机质氧化产生的H⁺、小分子脂肪酸等还可进一步溶蚀无机矿物组分。因此，在水力压裂产生复杂裂缝网络的基础上，注入氧化液，可进一步改造致密煤岩储层气体产出通道，进而提高致密煤岩储层渗流能力及气体采收率。氧化溶蚀增渗的潜力是评价氧化改造提高致密煤岩气藏产能效果的重要依据，因此急需一种客观的评价方法来定量描述致密煤岩储层氧化溶蚀增渗的潜力。

致密煤岩储层具有煤体软、机械强度低、稳定性差等特征，氧化改造过程中过大的溶蚀率可能会造成致密煤岩储层坍塌。通过室内实验评价致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力，可有效防止致密煤岩储层坍塌，预防储层损害。

目前，关于致密煤岩氧化增渗的实验研究较多，但很少有学者深入探究致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力的评价方法和指标。因此，建立应力条件下致密煤岩的氧化溶蚀增渗潜力评价方法，对预测致密煤岩气藏产能、评价储层增产作业、预防储层损害等具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力的评价方法，该方法通过测定致密煤岩储层粉状煤样氧化前后的质量损失，以及致密煤岩储层柱状岩心应力条件下氧化液注入前后的渗透率变化，制定以溶蚀率M_L及增渗倍数I_OT为指标的评价方法，并通过不同氧化液作用于不同煤阶的煤岩储层后的质量损失、渗透率，结合煤岩储层孔隙/裂隙结构与导流能力，划分了氧化溶蚀增渗潜力等级。建立了应力条件下致密煤岩的氧化溶蚀效果增渗潜力评价方法，对预测致密煤岩气藏氧化溶蚀增渗效果、评价储层增产作业、预防储层损害等具有重要意义。为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种致密煤岩储层氧化溶蚀增渗潜力评价方法，依次包括如下步骤：

(1)选取待评价煤岩储层代表性岩心柱塞，测试其初始渗透率K_g，真空饱和浓度为3％的KCl溶液(模拟地层水)24h；

(2)取柱状岩心钻取位置周围煤样，粉碎筛分制取粉状煤样，60℃烘干24h；

(3)根据煤阶选用氧化剂及体积配比浓度，根据配比浓度加入清水配制氧化液；

(4)称取m₁克粉状煤样，加入氧化液浸泡，测试反应过程浸泡液Eh、pH值变化，充分氧化反应后过滤，将粉状煤样烘干后称取氧化溶蚀后质量m₂；

(5)将岩心柱置于岩心夹持器中，施加恒定围压，静置24h以消除应力敏感干扰；