量热法在富有机质页岩润湿性评价中的应用
编号:178 访问权限:仅限参会人 更新:2021-06-20 13:54:30 浏览:193次 张贴报告

报告开始:2021年07月09日 15:20(Asia/Shanghai)

报告时间:20min

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摘要
       随着勘探开发技术的发展,非常规油气得到了有效的利用。与常规储层相比,非常规储层具有低孔超低渗的特征,在开采前需进行水力压裂的增产措施。润湿性指一种流体在固体表面扩散或附着的趋势,是地质储层评价的重要参数。而页岩储层的岩性组分和孔隙结构具有较强的非均质性,会形成独特的“斑点狗”混合型润湿。当水力压裂过程中大量压裂液进入油藏,由于储层复杂的润湿性,使得对压裂液的吸收较慢,且易与油气发生反应,造成压裂液反排效率低下和储层“水锁”现象,同时控制油气在孔隙中的分布,影响油气的采收率。因此,页岩储层的润湿性不但影响压裂液的选择,而且在储层评价和油气开发中具有重要的意义。海陆过渡相页岩储层沉积环境多变,岩石矿物组分和孔隙结构非均质性较强,储层润湿性更为复杂,因此有必要对储层润湿性评价方法进行研究,为过渡相页岩储层开发和评价提供理论依据。
       测量储层润湿性的实验方法包括接触角(CA)的测量、Amott润湿性指数、USBM润湿性指数、自吸速率/体积(SI)、核磁共振法和量热实验。然而,传统的页岩润湿性评价方法(如接触角法、自吸法、核磁共振法等)存在局限性,导致评价结果模棱两可甚至相互矛盾。为此,本文采用量热法对页岩润湿性进行了评价,并对量热法的可行性进行了探讨。量热法评价润湿性的原理是记录岩石在水湿或油湿过程中因能量的变化而释放或吸收的能量,得到润湿热,作为评价样品润湿性依据,润湿热>0表示样品在润湿过程中放热,有利于润湿,润湿热<0则表示为吸热过程,不利于样品的润湿。结果表明,量热法具有较高的准确性和适用性,另外量热实验考虑了分子键断裂和生成过程中能量的变化,从而具有较高的精准度,可以定量评价储层润湿性,同时制样简单,实验操作简单便捷,结果直观明了,不受外界条件的影响,具有普适性,也对评价矿物成分多样,孔隙结构复杂的过渡性页岩储层的润湿性特征具有较高精准度,有利于过渡相页岩储层润湿性评价模型的建立。
       量热实验结果发现南华北盆地过渡相页岩可分为混合湿型和偏水湿型,通过对样品润湿性影响因素(矿物组成和孔隙参数)的单因素分析,发现页岩润湿性受有机质、矿物和孔隙结构的影响。由于矿物组成、结构和共价键的不同,有些矿物如黄铁矿、长石和伊蒙混层对油的润湿热有积极的影响。而石英、方解石和高岭石则有利于水的吸附。白云岩、菱铁矿和伊利石表现出疏脂性。与有机质或黄铁矿相关的孔隙和裂缝(黄铁矿有机孔、黄铁矿晶间孔、溶蚀孔)更亲油,而与粘土矿物和亲水矿物相关的孔隙和裂缝(粘土矿物晶间裂缝、溶蚀孔)更亲水。由于摩擦阻力和毛细力的存在,中孔体积有利于水的吸附,而中孔和大孔不利于油的吸附。TOC含量较小,润湿性不明显。在单因素分析结果的基础上,考虑不同储层参数间相互作用对润湿性的影响。通过对各因素的引入、比较和检验,发现油的润湿性主要受黄铁矿和伊蒙混层的影响(强正向影响),水的润湿性主要受黄铁矿、白云石和菱铁矿的影响(正正向影响),从而得到了一个较为完整的页岩润湿性预测模型。这有助于过渡性页岩的润湿性评价,为非常规油气的开发提供理论支持。由量热实验得到的相对润湿性指数、润湿热、热流率等参数可以用来评价润湿性。但不同指标的敏感性和信度存在差异,有待进一步研究。
 
关键词
润湿性,量热实验,海陆过渡相,回归分析,页岩气
报告人
陈世敬
中国地质大学(北京)

稿件作者
陈世敬 中国地质大学(北京)
李沛 中国地质大学(北京)
张金川 中国地质大学(北京)
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重要日期
  • 会议日期

    07月09日

    2021

    07月12日

    2021

  • 06月28日 2021

    摘要截稿日期

  • 09月29日 2021

    注册截止日期

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中国石油学会
承办单位
中国地质大学(武汉)
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