页岩孔隙结构对储层伤害率影响的研究

＊余 力

（贵州省煤田地质局实验室 贵州 550081）

页岩孔隙结构对储层伤害率影响的研究

＊余 力

（贵州省煤田地质局实验室 贵州 550081）

本文介绍了页岩孔隙结构、应力敏感性、储层伤害率三者的联系。通过压汞测试实验和应力敏感性测试实验对孔径-储层伤害率进行了进一步分析。

页岩；孔隙结构；应力敏感性；储层伤害率

1.页岩孔隙结构

随着我国油气开采量的不断增加，人们想方设法的去研究油气的开采，由于页岩的孔隙中蕴藏着丰富的油气资源，因此研究微观的孔隙结构对油气的开采有着重要的意义。其中，孔隙结构的研究对页岩勘探开采也有重要指导作用，而且对页岩气在纳米级孔隙中的渗流机理和后期的产能预测研究具有重要指导意义。根据应用化学学会和国际理论对孔隙的定义， Chalmers等将页岩孔隙划分为微孔(＜2 nm) ，中孔(介孔) ( 2-50 nm) ，大孔 (＞50 nm) 三类。

2.页岩应力敏感性

在煤层气开发中，应力敏感性，是指钻井、完井及开发过程中，基质内应力和有效地应力的变化使煤储层渗透率发生改变的现象。应力敏感性评价是储层保护方案设计、合理工作制度确定的重要依据，尤其对于低渗致密储层更显得意义重大。国内外学者关于页岩储层应力敏感性的研究已取得了显著的成果，发现页岩孔隙的尺寸是影响其应力敏感性的重要因素。

3.页岩储层伤害率

储层本身潜在的伤害因素有：岩石骨架颗粒成分、胶结类型、孔隙结构、储层敏感性矿物、岩石表面性质及储层流体性质等，这些因素受外界条件影响会导致储层渗透率降低。应力敏感性是评价储层伤害率的一个重要指标。

4.实验

基于页岩孔隙结构、应力敏感性、储层伤害率之间的联系，本文主要研究孔隙结构与储层伤害率之间的关系。

(1)实验设备

脉冲式孔隙度渗透率仪（岩心公司PoroPDP200）、压汞仪（麦克默瑞AutoPore9500）

(2)实验数据评价

①三个不同孔径的页岩样品进行压汞实验测试。

②对应的样品进行压力敏感性测试，计算出应力敏感性伤害率。

图1 2016-yy756

图2 2016-yy158

图3 2016-yy555

表1

图4 2016-yy756

图5 2016-yy158

图6 2016-yy555

表2

5.实验结果与讨论

图1、图2、图3为压汞法测定的三个样品的孔径分布图，三个样品最大进汞量对应的孔径分别是78．5nm、25．9nm、17．8nm。表1中2016-yy756平均孔径119．3nm，孔隙分类为大孔；2016-yy158平均孔径25．8nm，孔隙分类为介孔；2016-yy555平均孔径13．8nm，孔隙分类为微孔。图4、图5、图6为样品的应力敏感性曲线图，可以看到，随着模拟地应力的增大，样品渗透率是随之减小的。表2是相对应的应力敏感性伤害率和伤害率等级。由此可以看出，页岩样品孔径越大，应力敏感性的变化趋势越大，敏感性伤害率越大，反之，孔径越小，敏感性伤害率越小。

6.结论

页岩储层的各种伤害因素，不仅影响增产效果，还会增加各类井下作业的工作量和成本，甚至还会影响此页岩气区的最终采气率。因此，十分必要的。根据储集层存在的应力敏感性特征及应力敏感性程度评价，可提出防止和减少伤害的可行性措施，对页岩气的开发、油气增产、保护气层有着十分重要的指导意义。

[1]CHALMERS，BUSTIN，POWER．2012．Characterization of gas shale pore systems by porosimetry, pycnometry, surface area, and field emission scanning electron microscopy/transmission electron microscopy image analyses: Examples from the Barnett, Woodford, Haynesville, Marcellus, and Doig units[J]． AAPG Bulletin,96(6):1099 －1119．

[2]Jelmert T A, Selseng H． Permeability funetion de seribeseore Permeability instress – sensitive roeks． Oil&Gas Journal, 1998, 12

[3]walsh J B． Effeet of porepressure and Confining Pressureon Fraeture Permeability． Int． J． of Rock Meehanies, Min． Sei． &Geoph, Abstraets, 1981, 18:429～435

[4]Jones F O． A Laboratory Study of the Effeets of Confining Pressure on Fraeture Flow and Storage Capaeity In Carbonate Rocks． JPT, 197,1:21～27．

余力（1985～），男，贵州省煤田地质局实验室，研究方向：岩矿测试。

(责任编辑高镇峰）

Study of the Influence of Shale Pore Structure on Reservoir Damage Rate

Yu Li
（Guizhou Coalfield Geological Bureau Laboratory, Guizhou, 550081）

This paper introduces the relation between shale pore structure, stress sensitivity and reservoir damage rate . By the pressuring mercury testing experiment and stress sensitivity testing experiment, it takes further analysis of aperture - reservoir damage rate.

shale；pore structure；stress sensitivity；reservoir damage rate

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