氧化溶蝕作用對頁巖水相自吸的影響

作者：程秋洋,游利軍,康毅力,周洋,徐潔明

摘要：頁巖氣藏水力壓裂需將大量含溶解氧的水基壓裂液泵入地層,但返排率卻普遍低于30%,分析水相自吸機理對解釋壓裂液濾失分布行為具有重要作用.富有機質頁巖沉積于缺氧還原環境,在富氧條件下易發生氧化反應,進而影響水相自吸行為.為此,選取四川盆地龍馬溪組頁巖露頭樣品,開展大尺度巖樣先后自吸蒸餾水、氧化液實驗,以及基塊、裂縫柱塞巖樣氧化前后水相自吸對比實驗.氧化液加速微裂縫擴展和新裂縫產生,促進更多可溶鹽沿著裂縫析出,水相分布范圍較蒸餾水更大.氧化前平行、垂直層理基塊柱塞巖樣自吸量分別為0.4250和0.4461 g,而氧化后增加到0.4900和0.4978 g,對應的裂縫柱塞巖樣自吸量分別為0.9912和0.9500 g,氧化后增加到1.0886和1.0669 g.氧化溶蝕作用使基塊柱塞巖樣自吸量增長11.6%~15.3%,自吸勢提高2.32%~8.26%;裂縫柱塞巖樣自吸量增長9.8%~12.3%,自吸勢提高22.5%~33.3%,且自吸平衡時間縮短13.68%~20.23%.氧化溶蝕作用對頁巖組分的物質凈移除效應,擴大了水相賦存空間的同時改善了基質孔隙半徑分布、增強裂縫面水潤濕性、誘發裂縫萌生與擴展對應降低自吸前緣飽和度,協同作用加速了水相擴散分布并增加了自吸距離.

發文機構：油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室西南石油大學

關鍵詞：頁巖氣藏壓裂液自吸氧化溶蝕可溶鹽水相圈閉shale gas reservoirfracturing fluidspontaneous imbibitionoxidative dissolutionsoluble saltwater phase trap

分類號： TE31[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]