页岩储层渗吸过程中水的微观分布及其气测渗透率动态响应特征

在页岩油气储层水力压裂过程中,压裂液的滤失行为会增加储层的含水饱和度、降低储层渗透率.研究压裂液侵入对储层渗透率的影响,对于页岩油气的高效开发具有重要意义.为此,针对渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段下亚段灰质页岩和混合质页岩岩相样品,通过自发渗吸实验获得了样品不同含水饱和度行为,利用核磁共振表征水在孔隙中的动态运移,结合覆压渗透率定量表征气测渗透率动态变化.实验结果表明:①在含水饱和度为5％～40％的渗吸过程中,以微孔(核磁共振T2＜1ms)吸水为主,T2谱累积信号呈上升趋势,占比逐渐增加,而中孔和大孔的T2累积信号呈缓慢上升和波动状态且占比逐渐降低.当含水饱和度达到40％时,微孔累积信号占比高达87％以上.②水化改善作用与水锁和水敏损害相互制约,影响渗透率的动态变化,主要分为3种制约状态(水化远大于、大于、小于水锁和水敏).结合矿物组分和孔隙结构分析发现,在黏土矿物含量为25％～43％的页岩中,渗透率损害率与黏土矿物和石英含量呈正相关,与脆性指数和碳酸盐矿物含量呈负相关性,灰质页岩水化改善作用优于混合质页岩,且大于1μm孔喉的发育既能促进水化改善作用,又能降低水锁和水敏对孔喉的损害.