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《石油化工應(yīng)用雜志》2014年第五期
1T2截止值的標(biāo)定
準(zhǔn)確得到可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)的關(guān)鍵是核磁共振可動(dòng)流體T2截止值（即T2，cutoff）[3-4]。李彤，郭和坤（2013）等人在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年研究，采用離心實(shí)驗(yàn)的方法，經(jīng)分析研究，得到了致密砂巖巖樣的含水飽和度與不同離心力之間的規(guī)律，再借助核磁共振的研究手段，最終標(biāo)定出致密砂巖的T2截止值為8ms左右。本文采用該T2截止值來分析和判斷致密砂巖巖石板在凍膠壓裂液鋪展過后的水鎖傷害情況。
2實(shí)驗(yàn)
2.1儀器和藥品
2．1．1藥品羥丙基胍膠，硼砂，純氮?dú)猓貙铀取?/p>
2．1．2儀器天然致密砂巖石板，真空泵，裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)儀，RecCore2500型雙孔核磁共振巖樣分析儀等。
2.2實(shí)驗(yàn)方法將天然巖石板抽真空，倒吸進(jìn)地層水飽和48h后，進(jìn)行第一次核磁共振掃描，得到初試狀態(tài)下的核磁共振T2譜圖。按0.5%的比例將羥丙基胍膠用硼砂交聯(lián)配成凍膠壓裂液。將該壓裂液擠入裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)儀，模擬壓裂液在裂縫中鋪展的過程，控制巖石板的圍壓。8h以后，將巖石板取出備用。將經(jīng)壓裂液鋪展過的巖石板，進(jìn)行第二次核磁共振掃描，得到鋪展后的核磁共振T2譜圖。通過前后兩次核磁共振T2譜圖，觀察巖石板的孔隙類型、孔隙介質(zhì)中水相的分布情況及變化規(guī)律，從微觀角度解釋不同孔隙類型儲(chǔ)層的水敏性傷害的原因。
3結(jié)果與討論
3.1巖石板物性通過對(duì)實(shí)驗(yàn)采用的天然致密砂巖巖芯進(jìn)行孔隙度的測(cè)定和巖芯的氣相、水相驅(qū)替、XRD掃描分析，得到了實(shí)驗(yàn)用巖芯的物性參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表1）。從表1分析，由于巖石礦物成份、膠結(jié)程度和受壓實(shí)作用的差異，使得同層位巖芯的天然物性也有所不同。滲透率相近的巖石板，孔隙度和粘土含量有一定的差別；經(jīng)水相驅(qū)替后，滲透率低、粘土含量高的巖芯，所受到的水相傷害率更大。從表1可以得出，巖石水敏物性受粘土礦物含量和孔隙度有較大影響。
3.2T2譜圖解釋經(jīng)過凍膠壓裂液鋪展過后的巖石板，有部分壓裂液通過濾失作用，進(jìn)入到了巖石板的基質(zhì)孔隙或是裂縫中。將飽和地層水后得到的第一次核磁共振T2譜圖與凍膠壓裂液鋪展后得到的第二次核磁共振T2譜圖進(jìn)行對(duì)比，來分析和判斷致密砂巖巖石樣品孔隙介質(zhì)中的水相分布情況和變化規(guī)律，從而得到凍膠壓裂液在致密砂巖儲(chǔ)層造縫過程中，造成的水敏性傷害程度。實(shí)驗(yàn)采用同一井段、不同層位的取芯巖樣制作的20塊巖石板進(jìn)行凍膠壓裂液鋪展實(shí)驗(yàn)，依次經(jīng)過掃描。選取典型的兩個(gè)層位的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖1，圖2）。從圖1看出，1#層位的兩塊巖石板經(jīng)過凍膠壓裂液鋪展后，核磁共振T2譜圖小于8ms區(qū)間內(nèi)，第二次掃描的核磁共振振幅低于第一次掃描，表明凍膠在兩塊巖石板之間鋪展過程中，濾失進(jìn)巖石板中的濾液，被粘土吸收量小，并沒明顯引起粘土膨脹，濾液并不是引起此類巖石有效滲透率下降的主要原因。從圖2看出，2#層位兩塊巖石板的核磁共振T2譜圖，第二次掃描的核磁共振振幅明顯低于第一次掃描；小于8ms區(qū)間內(nèi)的孔隙含水飽和度有很大程度上的增幅，表明凍膠的濾液大量進(jìn)入巖石板的基質(zhì)孔隙，巖石受來外液體侵害，增加了基質(zhì)的束縛水飽和度而在8ms以后，由于粘土礦物吸水量大、膨脹幅度明顯，堵塞孔喉，引起基質(zhì)大孔隙孔徑縮小或是堵塞。從凍膠壓裂液鋪展過后的巖石板進(jìn)行核磁共振掃描的T2譜圖發(fā)現(xiàn)，巖石膠結(jié)越致密、含水敏性礦物越高，核磁共振T2譜圖小于8ms區(qū)間內(nèi)的含水飽和度減小的幅度就越大；巖樣中的粘土成份含量越高，膨脹幅度越大，大于8ms區(qū)間內(nèi)振幅就越大，巖樣受到的水敏性傷害就越嚴(yán)重。
4結(jié)論
（1）凍膠壓裂液濾失過程中，濾液引起的水敏性傷害與巖石本身粘土礦物含量多少有關(guān)。（2）束縛水飽和度增加與T2譜圖小于8ms區(qū)間振幅的間距成正比，間距越大外來流體引起的束縛水飽和度增幅就越大；大于8ms區(qū)間內(nèi)振幅就越大，基質(zhì)孔隙粘土膨脹造成的堵塞越嚴(yán)重。
作者：祝琦單位：中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院