【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及油氣開發，特別涉及一種基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法。
技術介紹
1、在頁巖氣勘探開發過程中，隨著深層頁巖氣勘探開發力度加強，頁巖氣井壓裂返排率較高，甚至出現了低產氣、高產水的頁巖氣井，這一現象說明了頁巖氣儲層內水賦存狀態及其運聚規律認識不清，且已經嚴重影響了頁巖氣有利區優選與高效勘探開發。
2、相對于孔隙中氣體吸附、游離的定量表征而言，液態流體微觀賦存的基礎理論和評價技術研究較為薄弱。頁巖儲層納米級孔隙發育，存在顯著的納米效應，吸附態流體占比較高，不能忽略。當前國內外主要通過初始含水飽和度、束縛水飽和度、可動水飽和度等宏觀參數來評價頁巖賦水性。若不考慮孔隙水賦存狀態差異，將導致含水飽和度的高估。
3、目前，表征頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態的表征方法主要有高速離心、核磁共振t1-t2、平衡水吸附等方法。高速離心的方法繼承了傳統常規儲層可動水的表征方法，但是若離心過程中轉速低，納米孔隙內的流體并不能實現有效的表征；若離心轉速過高，易造成巖心的破壞，使實驗結果出現較大誤差。核磁共振t1-t2譜測試主要依靠核磁共振實驗，核磁實驗表征的精度為3nm，大量的微孔隙無法實現表征；其次，t1-t2圖版建立需要核磁運算模型為基礎，定量化表征難度大。平衡水吸附實驗主要采用粉末樣進行實驗，通過吸附量進行表征水的吸附特征，往往顆粒與顆粒之間的縫隙也會吸附水蒸氣，導致吸附量出現高估的現象。因此有必要對頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態開展新的方法表征，明確不同賦存狀態水的含量，進而指導頁巖氣含氣量評估與勘探開
技術實現思路
1、至少為克服其中一種上述內容提到的缺陷，本專利技術提出基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，通過對儲層取樣進行研究，并通過驅替的方式推算確定儲層中的含氣量與含水量，進而輔助頁巖氣的勘探開采。
2、為了實現上述目的，本專利技術公開的孔隙水賦存狀態確定方法可采用如下技術方案：
3、基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，包括：
4、獲取目標儲層頁巖巖心，去除巖心內的水分并確定巖心的含水飽和度；
5、使巖心吸附鹽水直至飽和，并通過含有示蹤劑的驅替介質對巖心中的鹽水進行驅替，直至驅替介質完全取代巖心中的鹽水；
6、記錄驅替過程中示蹤劑的濃度值隨時間變化的情況；
7、根據示蹤劑濃度值隨時間變化的各階段斜率，以及含水飽和度計算確定頁巖氣空隙水賦存狀態，具體按照如下方式計算：
8、qb＝kb*tb/(ka*ta+kb*tb+kc*tc+kd*td+ke*te)*sw
9、其中，q為賦存水量；k為時間-示蹤劑濃度變化曲線的斜率；t為驅替時間；下角標a表示示蹤劑注入階段；下角標b表示示蹤劑沖洗階段中示蹤劑濃度開始隨時間的增加而降低的階段；下角標e表示示蹤劑沖洗階段中的示蹤劑濃度穩定階段；下角標c和下角標d均為b階段與e階段之間的階段；sw為含水飽和度。
10、上述公開的孔隙水賦存狀態確定方法，在獲取巖心后通過驅替示蹤的方法來確定巖心內空隙的儲水能力，從而推算出頁巖氣儲層中孔隙水的賦存狀態，便于對頁巖氣勘探開采提供更為準確可靠的參考，可進一步確定更為合理的建設開采方案。
11、進一步的，在本專利技術中，去除巖心內的水后再使巖心吸收鹽水達到飽和，便于準確的確定巖心的存水能力，也便于后續驅替示蹤的準確性?？赏ㄟ^多種方式去除巖心內的水分，其并不被唯一限定，此處進行優化并提出其中一種可行的選擇：通過烘干的方式去除巖心內的水分，在烘干過程中持續記錄巖心的重量，當巖心重量減少至恒重時判斷其水分被去除。采用如此方案時，可采用低溫烘干的方式，既能夠保障有效去除巖心內的水分，又可避免巖心結構被高溫破壞。
12、進一步的，巖心干燥后吸收鹽水以達到飽和狀態時，可吸取多種成分配置的鹽水，具體并不被唯一限定，此處進行優化并提出其中一種可行的選擇：所述的鹽水為氯化鈉溶液，且氯化鈉的濃度與目標儲層氣井生產水濃度相等。采用如此方案時，氯化鈉獲取方便，成本較低，且無酸堿腐蝕性，不會對巖心結構造成破壞，可保障后續檢測的準確性。
13、進一步的，本專利技術中可采用多種驅替介質，其并不被唯一限定，此處進行優化并提出其中一種可行的選擇：所述的驅替介質采用蒸餾水進行配置。采用如此方案時，蒸餾水成分為h2o，不含其他雜質，因此配置的軀體介質不會對巖心造成腐蝕破壞，所測出的結果更加接近實際的賦存量。
14、進一步的，在本專利技術中，示蹤劑可采用多種物質，其并不被唯一限定，此處進行優化并提出其中一種可行的選擇：所述的驅替介質的示蹤劑采用陰離子示蹤劑或陽離子示蹤劑。
15、再進一步，為了更好的進行賦存狀態的計算，對測定的數據進行加工，此處提出其中一種可行的選擇：在記錄示蹤劑濃度隨時間變化時，制作示蹤劑的時間-濃度變化曲線。采用如此方案時，通過示蹤劑的時間-濃度變化曲線將驅替過程劃分為注入階段、沖洗階段和驅替結束階段，每個階段示蹤劑的濃度變化情況不同，可根據曲線確定對應階段的濃度變化率。
16、再進一步，對巖心吸附鹽水至飽和的方式進行優化并提出其中一種可行的選擇：在巖心吸附鹽水至飽和時，通過夾持器固定巖心，并將鹽水持續澆至巖心上。采用如此方案時，夾持器上可設置重量傳感器，隨巖心吸附鹽水的過程重量持續變化，最終恒重時表示吸附飽和。
17、與現有技術相比，本專利技術公開技術方案的部分有益效果包括：
18、本專利技術利用示蹤劑對巖樣中的賦存水進行追蹤，利用示蹤劑濃度隨時間變化斜率和含水飽和度，能夠更準確的獲取頁巖儲層不同賦存狀態水的絕對含量，為頁巖氣含氣量的評估與勘探開發提供技術支持。
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1.基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：通過烘干的方式去除巖心內的水分，在烘干過程中持續記錄巖心的重量，當巖心重量減少至恒重時判斷其水分被去除。
3.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：所述的鹽水為氯化鈉溶液，且氯化鈉的濃度與目標儲層氣井生產水濃度相等。
4.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：所述的驅替介質采用蒸餾水進行配置。
5.根據權利要求1或4所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：所述的驅替介質的示蹤劑采用陰離子示蹤劑或陽離子示蹤劑。
6.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：在記錄示蹤劑濃度隨時間變化時，制作示蹤劑的時間-濃度變化曲線。
7.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定
...【技術特征摘要】
1.基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：通過烘干的方式去除巖心內的水分，在烘干過程中持續記錄巖心的重量，當巖心重量減少至恒重時判斷其水分被去除。
3.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，其特征在于：所述的鹽水為氯化鈉溶液，且氯化鈉的濃度與目標儲層氣井生產水濃度相等。
4.根據權利要求1所述的基于離子驅替效率的頁巖氣儲層孔隙水賦存狀態確定方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱逸青，劉佳，陳麗清，付永紅，蔣裕強，楊雨然，楊雪，徐亮，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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