页岩岩心孔隙度和渗透率的测定（编制说明）.doc

《页岩岩心孔隙度和渗透率的测定》 （委员会送审稿） 编制说明 国家能源页岩气研发（实验）中心 2015年06月 一、任务来源 《》 （一）制定大纲（月日～月日） 月日～月日，制定工作运行计划，设计调查表格，收集本标准引用的标准 2月日～月日，编制了本标准的大纲 （二）编写标准（月日～月日） 月～月日，完成的（）编写和编制说明（月日～月日） （）（月日～月日） （）（月日～月日） 月日～月日（）（月日～月日） （）（月日～月日） 二、标准的指导思想规范制定要反映生产实践和科研成果的统一在制定过程中充分听取的意见，标准在实际应用中具有可操作性。主要订内容及依据三、本标准按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草，采标情况如下： 1、本标准6.2.2.1中岩石的视密度测试参照《GB/T 23561.3 煤和岩石物理力学性质测定方法 第3部分：煤和岩石块体密度测定方法 2、本标准7.4渗透率计算参照《GB/T 29172-2012岩心分析方法本标准符合现行法律、法规、政策的相关政策。1．正式发布后，建议使用单位将本标准配备到位。 2．及时对本标准进行宣贯。 3．定期对本标准的执行情况进行总结、考评。 页岩中纳米级孔隙发育，常规的孔隙度和渗透率测试手段无法满足要求。目前国外，通常采用美国天然气研究院（GRI）建立的测试方法，而我国尚未建立统一的页岩孔隙度和渗透率测试标准。该方法明确了页岩孔隙度测试主要采用颗粒样品，测试压力为200 psi；渗透率测试主要采用脉冲衰减法。 （一）页岩孔隙度测试方法 按照GRI的测试方法，规定了本标准页岩总孔隙的测试颗粒大小为20~35目，测试压力为200 psi20~35目 图1 不同重量的颗粒页岩样品的总孔隙度测试的标准方差 图2 页岩TOC含量与孔隙度关系 备注：单位1——国家能源页岩气研发（实验）中心；单位2——中国石油化工股份有限公司华东分公司石油勘探开发研究院 （二）页岩渗透率测试方法 目前，国内外页岩渗透率测试方法均采用脉冲衰减法。本编写组利用脉冲衰减法测试得到的压力随时间的变化曲线数据（图3），采用国家标准《GB/T 29172-2012岩心分析方法GB/T 29172-2012岩心分析方法 图3 脉冲衰减法渗透率测试中压力随时间的变化曲线 图4 页岩脉冲衰减法测试结果和计算结果对比 为了进一步验证脉冲衰减法渗透率测试的可行性。编写组将2个不同渗透率级别的柱塞状页岩样品（表1），送至国家能源页岩气研发（实验）中心和中国石油化工股份有限公司华东分公司石油勘探开发研究院进行比对实验，分别采用条件相同的测试进行3次测试实验（气体介质为高纯氮气，围压1500psi，测试压力1000psi）结果见表2和图5。 表1 柱塞状页岩样品的基本参数 序号 样品编号 直径/cm 长度/cm 重量/g 孔隙度/% 1 2-6 2.527 3.168 40.126 4.28 2 12 2.537 36.83 49.210 0.36 通过对比发现，不同单位测试两个样品的脉冲衰减法渗透率测试十分，表明该测试方法具有可行性。对于不同渗透率级别的样品测试发现，渗透率低的样品多次测量的相对误差较渗透率高的样品大。 表2 不同单位测量页岩的脉冲衰减法渗透率结果 样品编号 测量次数 单位1渗透率值/mD 单位2渗透率值/mD 2-6 1 0.03101 0.03772 2 0.02981 0.03585 3 0.03119 0.0380 平均值 0.03067 0.03720 12 1 0.000201 0.000207 2 0.000126 0.000188 3 0.000136 0.0000578 平均值 0.000154 0.000151 备注：单位1——国家能源页岩气研发（实验）中心；单位2——中国石油化工股份有限公司华东分公司石油勘探开发研究院 （三）查阅大量参考文献 [1] Gas Research Institute. Development of laboratory and petrophvsical techniques for evaluating shale reservoirs. Prepared by ResTech Houston, Inc. Houstan, Teaxs. GRI-95/0496 [2] S. C. Jones. A Technique for faster Pulse-Decay Permeability measurements in tight rocks. SPE 69th Annual Technical Conference and Exhibition held in New Or