氯化钾溶液浓度影响页岩气储层解吸能力室内实验

来源：钻井液与完井液杂志2016年第3期北京时间：

作者：郑力会,魏攀峰,楼宣庆,孙昊,付毓伟,聂帅帅

单位：1.中国石油大学(北京)石油工程学院, 北京 102249；2. 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室, 武汉 431000；

摘要：页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度，用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层，控制温度为60℃、围压为20 MPa，每8 min用气相色谱仪检测柱塞入口出口端纯度为99.99%的甲烷气变化，入口出口速率相等时，认为柱塞吸附饱和，在初始压差0.001～0.01 MPa下连续测量224 min原始解吸总量和解吸速率。用同样柱塞，再次吸附饱和后用3.5 MPa压力封闭出入口端，控制压力不变，在出口端以0.1 mL/min的速度注入2000、5000、10000、20000以及40000 mg/L的KCl溶液伤害页岩柱塞1 h，然后在与测量原始解吸总量和解吸速率相同的条件下测量伤害解吸总量和解吸速率，每种浓度溶液进行2次平行实验。甲烷平均解吸总量随着KCl溶液浓度增加由原始0.009209、0.007758、0.007708、0.006502、0.008027 mmol降为0.000565、0.004263、0.004232、0.003229、0.003441 mmol，解吸总量伤害率为93.74%、45.22%、44.90%、50.20%、57.09%；平均解吸速率由原始0.000041、0.000035、0.000040、0.000029、0.000036 mmol/min降为0.000005、0.000020、0.000025、0.000016、0.000018 mmol/min，解吸速率伤害率为85.78%、36.87%、35.42%、38.88%、47.34%。表明KCl溶液浓度影响页岩气储层解吸量和解吸速率，为钻井完井流体及储层改造流体提出性能界限。

关键词：页岩气井, 储层伤害, 吸附, 解吸, 解吸敏感, 解吸盐敏, 敏感程度

基金资助：国家自然科学基金创新研究群体项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”（51221003）、国家科技重大专项课题“‘三气’合采钻完井技术与储层保护”（2016ZX05066002）。