页岩气储层渗吸诱发裂隙特征及其影响研究摘要
页岩气储层具有低孔低渗特征,水平井结合大规模水力压裂是开发页岩气的重要途径。页岩气储层大规模水力压裂过程中几万方的液体被注入地层,但是返排率往往很低(涪陵一期的部分井低至3%)。现场存在大量压裂液滞留的部分页岩气井,页岩气产量反而高,其机理和控制因素仍然不清。部分学者提出页岩储层与压裂液作用过程中产生微裂隙可能是以上现象的重要的原因之一,但是其机理、控制因素和评价方法仍然有待深入研究。本文选取了我国典型的海相页岩为研究对象。开展了页岩储层性质的对比,研究了渗吸过程中的诱发裂隙特征。开展页岩储层诱发裂隙作用下的渗吸规律研究。深入微观研究了页岩储层渗吸过程中的流体饱和度变化规律。结合脉冲渗透率测试方法评价了流体饱和度变化对气体有效渗透率的影响,着重分析了诱发裂隙条件下的变化规律。最后建立诱发裂隙条件下的饱和度和渗透率变化模型。研究表明:(1)我国南方海相页岩具有与压裂液作用后形成诱发微裂隙的能力,但是不同地区、不同层位差异较大,有机孔隙越多、中孔越发育、岩样初始渗透率越高,诱发裂隙能力越强;(2)诱发微裂隙增强了储层的吸液能力,且诱发裂隙提升了页岩的渗吸速率和扩散速率,这是此类页岩气井返排率较低的重要机理之一,建立一种基于重复自吸判断不同页岩的诱发裂隙形成能力的方法;(3)诱发微裂隙发育的页岩,渗吸过程中气相渗透率随着渗吸液饱和度增加而升高的现象,该现象表明诱发裂隙产生的流动通道对渗透性的增强作用强于液体的水锁作用,这是部分页岩气井并未产生严重水锁的重要原因;(4)微观实验发现,液体扩散过程中,液体在毛管力作用下,从裂隙和大孔隙向基质深部扩散,裂缝和大孔隙中的液体饱和度降低,有利于页岩气从微观孔隙中的产出,同时有利于储层深部的气体经过微裂缝或大孔隙向井底运移;(5)诱发裂隙作用下的储层饱和度表征模型表明页岩吸液量随着诱发裂隙密度的增加而增加,渗吸过程中气相有效渗透率随着诱发有机裂隙所占比例增加而增加,所得模型能够为水力压裂后储层饱和度及渗透率预测提供理论指导。
|
@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)
京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号
建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE