一种确定页岩油藏开发动用距离的方法

本发明属于石油天然气勘探开发领域，具体涉及一种确定页岩油藏开发过程可动距离的方法。

背景技术：

1、随着常规石油资源日渐枯竭，页岩油藏已成为我国未来油气藏资源开发的重点领域(邹才能,朱如凯,吴松涛,等.常规与非常规油气聚集类型，特征，机理及展望——以中国致密油和致密气为例[j].石油学报,2012,33(2):173-187)。页岩储层特低孔低渗、无自然产能，且页岩油藏微纳米孔发育，毛细管作用力对页岩油藏开发动用距离影响显著，因此准确测定页岩油藏开发过程可动距离对指导页岩油藏开发具有重要意义。

2、目前尚无确定页岩油藏开发过程中动用距离的方法，现有技术手段均针对确定页岩油的可动孔隙半径，主要有以下几类方法：一是实验室内利用核磁共振技术，测试岩心孔径分布以及吞吐实验前后岩心t2特征图谱，利用反褶积分析方法将测得的t2谱转换为油谱，对页岩油的可动性进行定量表征(鲍万成.页岩油可动性的核磁共振研究[d].中国石油大学(华东),2021)，此外，核磁共振结合高速离心实验计算有机孔、无机孔中流体的动用程度也有应用(李子靳.基于核磁共振技术的页岩油可动性实验研究[d].中国石油大学(华东),2020)；二是基于分子动力学模拟，计算页岩油分子均以吸附态形式存在于孔隙内时的孔隙半径，取加权平均计算出页岩油的可动用界限(孙致学,尹逸凡,宋文铜.一种基于分子动力学模拟的页岩油可动用界限确定方法[p].山东省:cn116519731b,2023-08-25)。

3、上述方法存在以下问题：(1)目前的实验方法、分子动力学模拟均局限于确定页岩油可动孔隙半径下限值，尚无评价页岩油藏可动距离的方法手段；(2)确定页岩油可动孔隙半径的实验方法均需借助核磁设备，通过测量注气前后岩心特征峰值，间接测定气体动用的页岩油范围，实验流程繁琐，且需要借助复杂数学反演将特征图谱转换为油谱，不具备向确定动用距离实验拓展改造的可能；(3)分子动力学模拟计算中认为以吸附态形式存在的孔隙半径即为可动界限，未考虑实际开发中压力降低导致部分页岩油由吸附态转为游离态。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种确定页岩油藏开发动用距离的方法，该方法通过在玻璃板上刻蚀石英毛细管模拟储层孔隙，然后测定一定压力梯度下模拟油在石英毛细管中前进的距离，以此确定页岩油在该孔隙半径下的最大动用距离，本发明综合考虑了储层孔径分布特征、润湿特征的影响，原理可靠，操作简便，精度高，具有广阔的市场应用前景。

2、为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

3、一种确定页岩油藏开发动用距离的方法，依次包括以下步骤：

4、(1)确定储层原始物性特征参数

5、1)根据原始地层流体pvt资料，确定储层原始地层压力p0(mpa)、原始地层温度t0(℃)，参照国家标准gb/t 26981-2020“油气藏流体物性分析方法”测试原油在地层条件下的粘度μo(mpa.s)；

6、2)根据现场水质分析报告，确定储层地层水的离子组成、浓度以及矿化度；

7、3)取得生产层段岩心样品，利用微ct扫描测定其孔径分布在[r1,r2]区间(μm)，并参照行业标准sy/t 5153-2017“油藏岩石润湿性测定方法”测试该岩心样品的润湿性；

8、(2)制备石英毛细管测试模型

9、1)根据岩心样品的孔径分布，选取半径为r(μm)、总长度为k(m)的石英毛细管，且r1≤r≤r2，若岩心样品的润湿性为油湿，则向石英毛细管注入20％的正庚烷-原油混合体系，使其浸泡时间为t，将石英毛细管改性为油湿，随后将石英毛细管清洗干净；

10、2)选取长度为l(m)、宽度为d(m)的亚克力板，在其两端设置圆形凹槽，作为流体的注入口和流出口，随后在亚克力板上刻蚀出呈u型并规则排列的通道，所述通道的剖面为半圆形，半径或深度为1.2r，并与两端的圆形凹槽相连通；

11、3)将石英毛细管放入通道中烧结固定，两端的圆形凹槽连接石英毛细管的入口端和出口端，用酒精灯在亚克力板的中心沿长度方向烧出可视窗口，然后在亚克力板上标定刻度，不同位置的刻度对应从入口端到该位置下石英毛细管的长度，在亚克力板外侧缠绕电阻丝，石英毛细管测试模型制作完成；

12、(3)测定原油在石英毛细管中的动用距离

13、1)在原始地层温度t0(℃)、原始地层压力p0(mpa)条件下配制模拟油，根据现场水质分析报告配制盐水，将配制好的模拟油和盐水分别装入中间容器中；

14、2)石英毛细管测试模型的入口端分别通过模拟油中间容器、盐水中间容器连接驱替泵，出口端连接回压阀，两端设置压力表；

15、3)使亚克力板缠绕的电阻丝通电，温度设定为原始地层温度t0，驱替泵设定为原始地层压力p0，将配置的盐水从入口端恒压注入石英毛细管中，直至出口端压力表的示数与原始地层压力一致，打开与回压阀连接的回压泵，回压泵设定为恒定压力p0，完成建压；

16、4)关闭盐水中间容器阀门，打开模拟油中间容器阀门，持续增大驱替泵的压力向石英毛细管中注入模拟油，保证每个压力点pi(mpa)下油水界面能够出现在可视窗口内，且稳定48小时不再移动，读出此时油水界面在亚克力板上的刻度，其对应的毛细管长度为li(m)，即该压力下原油动用距离为li，对应的驱替压差为δpi(mpa)＝pi-p0，绘制驱替压差δpi-原油动用距离li的关系曲线，从而得到储层孔隙半径为r在不同驱替压差下页岩油的可动距离。

17、进一步地，所述步骤(2)中，浸泡时间t通过如下过程确定：选取表面洁净的石英板，以20％的正庚烷-原油混合体系浸泡，参照行业标准sy/t 5153-2017“油藏岩石润湿性测定方法”，分别测试不同浸泡时间石英板的润湿角，得到润湿角-浸泡时间关系曲线，石英板表现为稳定油湿时的浸泡时间为t。

18、进一步地，所述步骤(3)中，测试在地层条件下模拟油的粘度、盐水的矿化度，使其与地层原油、地层水保持一致。

技术特征：

1. 一种确定页岩油藏开发动用距离的方法，依次包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种确定页岩油藏开发动用距离的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，浸泡时间t通过如下过程确定：选取表面洁净的石英板，以20%的正庚烷-原油混合体系浸泡，分别测试不同浸泡时间石英板的润湿角，得到润湿角-浸泡时间关系曲线，石英板表现为稳定油湿时的浸泡时间为t。

3.如权利要求1所述的一种确定页岩油藏开发动用距离的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，测试在地层条件下模拟油的粘度、盐水的矿化度，使其与地层原油、地层水保持一致。

技术总结本发明公开了一种确定页岩油藏开发动用距离的方法，属于石油天然气勘探开发领域。该方法依次包括以下步骤：（1）确定储层原始物性特征参数，取得生产层段岩心样品，测定其孔径分布和润湿性；（2）制备石英毛细管测试模型：在亚克力板上刻蚀出呈U型并规则排列的通道，将石英毛细管放入通道中烧结固定，用酒精灯在亚克力板的中心沿长度方向烧出可视窗口，然后标定刻度；（3）用石英毛细管模拟储层孔隙，通过测定一定压力梯度下模拟油在石英毛细管中前进的距离，以此确定页岩油在该孔隙半径下的最大动用距离。本发明综合考虑了储层孔径分布特征、润湿特征的影响，原理可靠，操作简便，测试结果准确，具有广阔的市场应用前景。技术研发人员：汪周华,何洋,张鑫桐,郭平,樊建明,赵玉龙,刘煌,王烁石,涂汉敏,胡义升,唐慧莹受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11