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氯化鉀溶液濃度影響頁巖氣儲層解吸能力室內實驗

文檔作者：鄭力會1 2 魏攀峰1 樓宣慶1 孫昊1 付毓偉1 聶帥帥1 文檔來源： 1．中國石油大學(北京)石油工程學院 2．油氣鉆井技術國家工程實驗室防漏堵漏技術研究室		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年10月05日
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第33卷第3期鉆井液與完井液V01．33 No．3
2016年5月DRILLING FLUID&amp;amp;COMPLETION FLUID May 2016
_——————————————————————————————————————————————————————一
doi：10．36960．issn．1001-5620．2016．03．024
氯化鉀溶液濃度影響頁巖氣儲層解吸能力室內實驗
鄭力會1’2， 魏攀峰1， 樓宣慶1， 孫昊1， 付毓偉1， 聶帥帥1
(1．中國石油大學(北京)石油工程學院，北京102249；2．油氣鉆井技術國家工程實驗室防漏堵漏技術研究室，武漢431000)
鄭力會等．氯化鉀溶液濃度影響頁巖氣儲層解吸能力室內實驗[J】．鉆井液與完井液，2016，33(3)：117-122．
摘要頁巖氣儲層傷害研究未涉及鉆井完井流體鹽濃度對儲層解吸能力的傷害。參照常規(guī)儲層敏感性評價的巖樣尺
度，用不同濃度KCI溶液作為污染流體研究了解吸鹽敏。室內用直徑為38 mm的龍馬溪組頁巖柱塞模擬儲層，控制溫度
為60℃、圍壓為20 MPa，每8 min用氣相色譜儀檢測柱塞入口出口端純度為99．99％的甲烷氣變化，入口出口速率相等
時，認為柱塞吸附飽和，在初始壓差0．001～0．01 MPa下連續(xù)測量224 min原始解吸總量和解吸速率。用同樣柱塞，再
次吸附飽和后用3．5 MPa壓力封閉出入口端，控制壓力不變，在出口端以0．1 mL／min的速度注入2 000、5 000、10 000、
20 000以及40 000 mg／L的KCl溶液傷害頁巖柱塞l h，然后在與測量原始解吸總量和解吸速率相同的條件下測量傷害
解吸總量和解吸速率，每種濃度溶液進行2次平行實驗。甲烷平均解吸總量隨著KCI溶液濃度增加由原始0．009 209、
0．007 758、0．007 708、0．006 502、0．008 027 mmol降為0．000 565、0．004 263、0．004 232、0．003 229、0．003 441 mmol。解
吸總量傷害率為93．74％、45．22％、44．90％、50．20％、57．09％；平均解吸速率由原始O．000 041、0．000 035、0．000 040、
0．000 029、0．000036mmol／min降為0．000005、0．000 020、0．000 025、0．000 016、0．000018mmol／min，解吸速率傷害率為
85．78％、36．87％、35．42％、38．88％、47．34％。表明KC!溶液濃度影響頁巖氣儲層解吸量和解吸速率，為鉆井完井流體及儲
層改造流體提出性能界限。
關鍵詞頁巖氣井；儲層傷害；吸附；解吸；解吸敏感；解吸鹽敏；敏感程度
中圖分類號：TE257．6 文獻標識碼：A 文章編號：1001．5620(2016)03．01 17．06
Laboratory Experiments on the Effect of KCl Concentration on Desorption Capacity of Reservoir Rocks
ZHENGLihuil一，WEI Panfen91，LOU Xuanqin91，SUN Ha01，F(xiàn)U Yuweil，NIE Shuaishuail
(1．College ofPetroleum Engineering,China University ofPetroleum，Beijing 102249；2．Research Team ofLost Circulation
Control,National Key Oil and Gas Drilling Engineering Laboratory，Wuhan，Hubei 43 1 000)
Abstract In studying the damages to shale gas reservoirs，the damages to the desorption capacity of reservoir formations caused by
the salinity of drilling／completion fluids have not been studied．In 0111"laboratory studies，a shale piston plunger(diameter=38 mm)
made from the Longrnaxi formation was used to simulate the reservoir formations．In the experiment，temperature was controlled to 60
℃，and confining pressure to 20 MPa．The flowrates ofthe methane(purity 99．99％)at both the inlet and outlet ofthe piston plunger
were measured every 8 rain with gas chlIomatograph．If the flowrate at the inlet and the flowrate at the outlet were equal，then the
piston plunger Call be regarded as saturated with adsorbed methane．At initial pressures ranging between 0．001 MPa and O．01 MPa,the
original total desorption volume and rate ofdesorption were measured for a consecutive 224 min period．The salne piston plunger was
re—saturated with methane，and the inlet and outlet were sealed with a constant pressure of 3．5 MPa，then inject at the outlet into the
piston plunger with KCl solution of2 000，5 000，10 000，20 000 and 40 000 mg／L at a rate ofO．1 mL／min，and contaminate the piston
plunger for l h．Measured the total desorption volume and rate of desorption at the sanle conditions as when measuring the original
total desorption volume and rate ofdesorption．The measurement for each KCI concentration was tested twice．With an increase in KCI
concentration，the average total desorption volume ofmethane decreased from the original 0．009 209，O．007 758，0．007 708，0．006 502
and 0．008 027 mmol to 0．000 565，O．004 263，O．004 232，0．003 229 and 0．003 441 mmol，respectively,and the percentages ofdamage
基金項目：國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體項目“復雜油氣井鉆井與完井基礎研究”(51221003)、國家科技重大專項
課題“‘三氣’合采鉆完井技術與儲層保護”(2016zx05066002)。
第一作者簡介：鄭力會，1968年生，博士生導師，楚天學者特聘教授，主要從事防漏堵漏和吸附氣儲層傷害防治研究。
電話(010)89732207；E—mail：zhenglihui@cup．edu．cn。

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