一种页岩注气驱油效率评价方法及注气实验装置与流程

本发明涉及油气田开发领域，具体说是一种页岩注气驱油效率评价方法及注气实验装置。

背景技术：

1、页岩储层不同于常规储层，主要以微纳米级孔隙为主，渗透率和孔隙度极低，页岩油产量递减快，一次采出程度低，美国页岩油开发实践表明：页岩油井初期产量高，但两年内递减到初期的25％，一次开发采出程度大多介于2％-8％，采用水驱开采页岩油已经难以建立驱替体系，国外学者通过鹰滩页岩注二氧化碳吞吐实验发现，注二氧化碳吞吐可以提高页岩采收率33％～85％，可见注气吞吐可以有效的开发页岩油。

2、目前国内外评价页岩油注气吞吐开发效果的主要方法为：通过测量岩心注气吞吐前后岩心的重量变化来评价岩心驱油效率，如专利cn113777002a、cn113075110a、cn113504351a等，但是这些方法存在以下不足：

3、(1)采用传统的计量方法，导致岩心驱油效率的评价只局限在岩心本身，无法评价岩心不同孔隙区间内的驱油效率；

4、(2)整个实验装置没有进行抽真空，会对所注气体的纯度产生影响，从而影响驱油效果；

5、(3)实验装置所能承受的温度和压力较低，无法实现100℃和40mpa以上的实验温度和实验压力。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中上述的不足，本发明提供一种页岩注气驱油效率评价方法及注气实验装置，该评价方法可以评价不同吞吐轮次岩心驱油效率及岩心不同孔隙区间驱油效率，同时可以开展高温高压注气吞吐实验。

2、本发明的技术方案是：一种页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于包括以下步骤：

3、s1、计算饱和水岩心核磁共振t2值与孔喉半径转换系数c，

4、s1.1、钻取页岩岩心，抽真空饱和模拟地层水，测试核磁共振t2谱，由饱和水岩心核磁共振t2谱计算得到核磁孔喉分布频率曲线；

5、s1.2、将岩心烘干，进行高压压汞实验，得到压汞孔喉分布频率曲线；

6、s1.3、将核磁孔喉分布频率曲线与压汞孔喉分布频率曲线拟合，得到核磁共振t2值与孔喉半径转换系数c；

7、s2、测试饱和页岩油岩心的核磁共振t2谱；

8、s3、利用注气实验装置对饱和页岩油的岩心进行注气吞吐实验，每次注气吞吐后测试岩心的核磁共振t2谱；

9、s4、利用步骤s1中得到的转换系数c将饱和页岩油岩心的核磁共振t2值转换为孔喉半径，根据干页岩岩心、饱和油页岩岩心和不同吞吐轮次的页岩岩心的核磁共振t2谱信号幅度，计算岩心不同孔隙区间的注气吞吐驱油效率。

10、进一步，所述步骤s4包括

11、s4.1、计算饱和页岩油岩心第n次吞吐后驱油效率，表达式为

12、

13、式中：en为第n次吞吐后岩心的驱油效率，％；s饱和油为饱和页岩油的岩心核磁共振t2谱信号幅度总和，无量纲；s干样为干页岩岩心核磁共振t2谱信号幅度总和，无量纲；sn为饱和页岩油的岩心第n次吞吐后核磁共振t2谱信号幅度总和，无量纲。

14、s4.2、计算饱和页岩油岩心不同孔隙区间第n次吞吐后驱油效率，驱油效率计算表达式为

15、

16、式中：为第n次吞吐后岩心孔喉半径区间(i,j]μm的驱油效率，％；为饱和页岩油的岩心孔喉半径区间(i,j]μm核磁共振t2谱信号幅度总和，无量纲；为干页岩岩心孔喉半径区间(i,j]μm核磁共振t2谱信号幅度总和，无量纲；为饱和页岩油的岩心孔喉半径区间(i,j]μm第n次吞吐后核磁共振t2谱信号幅度总和，无量纲；i，j为孔喉半径值，μm。

17、进一步，所述步骤s1中，钻取3块页岩岩心，分别计算饱和水岩心核磁共振t2值与孔喉半径转换系数c1、c2、c3，取平均值得到所需要的孔喉半径转换系数c。

18、进一步，所述步骤s1.1中，钻取岩心后，先将岩心烘干，测试干岩心的核磁共振t2谱为基底信号。

19、进一步，所述步骤s2中，在步骤s1.1中储层相同位置钻取岩心，先烘干后测试干岩样的核磁共振t2谱作为基底信号。

20、进一步，所述步骤s3中，注入的气体为二氧化碳、伴生气或者氮气中的一种。

21、一种所述的页岩注气驱油效率评价方法中所用的注气装置，包括恒温箱，所述恒温箱内设有反应釜，反应釜内设有岩心，所述反应釜的一个气孔通过管线连接第二六通阀，第二六通阀上分别连接真空泵和柱塞泵，柱塞泵上连接气源；反应釜另一个气孔通过管线连接回压阀，回压阀上连接手摇泵。

22、所述第二六通阀上连接有第一压力传感器和第一六通阀，第一六通阀上连接压力表和真空泵。

23、所述反应釜包括筒体，筒体底部设有泄油孔，筒体上部连接上堵头，上堵头上部连接压帽，所述上堵头上设有两个气孔，上堵头底部设有压垫。

24、本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，本发明将注气吞吐实验技术、低磁场核磁共振技术和压汞技术结合起来，只要知道核磁共振t2值与孔喉半径转换系数、饱和页岩油的页岩核磁共振t2谱和注气吞吐后的页岩核磁共振t2谱，就可以计算出页岩岩心的注气吞吐驱油效率以及页岩不同孔隙区间的注气吞吐驱油效率，为古龙页岩油的高效益开发提供基础参数。主要用于定量评价页岩注气吞吐驱油效率，但同样也适用于致密砂岩、低渗砂岩的驱油效率评价。

技术特征：

1.一种页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于：所述步骤s4包括

3.根据权利要求2所述的页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于：所述步骤s4包括

4.根据权利要求1所述的页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于：所述步骤s1中，钻取3块页岩岩心，分别计算饱和水岩心核磁共振t2值与孔喉半径转换系数c1、c2、c3，取平均值得到所需要的孔喉半径转换系数c。

5.根据权利要求4所述的页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于：所述步骤s1.1中，钻取岩心后，先将岩心烘干，测试干岩心的核磁共振t2谱为基底信号。

6.根据权利要求1所述的页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于：所述步骤s2中，在步骤s1.1中储层相同位置钻取岩心，先烘干后测试干岩样的核磁共振t2谱作为基底信号。

7.根据权利要求1所述的页岩注气驱油效率评价方法，其特征在于：所述步骤s3中，注入的气体为二氧化碳、伴生气或者氮气中的一种。

8.一种如权利要求1所述的页岩注气驱油效率评价方法中所用的注气装置，包括恒温箱(9)，所述恒温箱(9)内设有反应釜(10)，反应釜(10)内设有岩心(11)，其特征在于：所述反应釜(10)的一个气孔通过管线连接第二六通阀(6)，第二六通阀(6)上分别连接真空泵(3)和柱塞泵(2)，柱塞泵(2)上连接气源(1)；反应釜(10)另一个气孔通过管线连接回压阀(15)，回压阀(15)上连接手摇泵(14)。

9.根据权利要求8所述的注气实验装置，其特征在于：所述第二六通阀(6)上连接有第一压力传感器(7)和第一六通阀(4)，第一六通阀(4)上连接压力表(5)和真空泵(3)。

10.根据权利要求9所述的注气实验装置，其特征在于：所述反应釜(10)包括筒体(19)，筒体(19)底部设有泄油孔(21)，筒体(19)上部连接上堵头(17)，上堵头(17)上部连接压帽(18)，所述上堵头(17)上设有两个气孔(16)，上堵头(17)底部设有压垫(20)。

技术总结一种页岩注气驱油效率评价方法及注气实验装置。主要解决现有的驱油效率评价方法无法评价岩心不同孔隙区间内的驱油效率的问题。包括以下步骤：S1、计算饱和水岩心核磁共振T<subgt;2</subgt;值与孔喉半径转换系数C；S2、测试饱和页岩油岩心的核磁共振T<subgt;2</subgt;谱；S3、利用注气实验装置对饱和页岩油的岩心进行注气吞吐实验，每次注气吞吐后测试岩心的核磁共振T<subgt;2</subgt;谱；S4、利用步骤S1中得到的转换系数C将饱和页岩油岩心的核磁共振T<subgt;2</subgt;值转换为孔喉半径，根据页岩岩心的核磁共振T<subgt;2</subgt;谱信号幅度，计算岩心不同孔隙区间的注气吞吐驱油效率。该评价方法可以评价不同吞吐轮次岩心驱油效率及岩心不同孔隙区间驱油效率，同时可以开展高温高压注气吞吐实验。技术研发人员：邓森,李斌会,刘勇,赵宇,张江,刘天洋,金大伟,于少君,付兰清,王瑞晗,佟斯琴,董大鹏,王岩受保护的技术使用者：大庆油田有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23