ICS75-010 SY E 11 备案号：65588—2018 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T74002018 碳酸盐岩溶蚀模拟方法 Simulationmethodforcarbonaterockdissolution 2019-03-01实施 2018-10一29发布 国家能源局 发布 SY/T7400—2018 目 次 前言· 1范围 规范性引用文件 2 3 方法原理 4 仪器、材料和试剂 试样制备 6 溶蚀前岩样分析 溶蚀模拟实验方法 8 溶蚀液分析 9 溶蚀后岩样分析 10 岩样溶蚀计算 11 质量控制 12 实验报告 附录A（资料性附录） 碳酸盐岩溶蚀模拟实验报告格式 SY/T7400—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《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。 本标准由石油地质勘探专业标准化委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：中国石油杭州地质研究院、西南石油大学、中国石化无锡石油地质研究 所、中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院、中国石油勘探开发研究院石油地质实验研究中心、中 国石油勘探开发研究院天然气地质研究所、中国石油塔里木油田公司质量检测中心。 本标准起草人：余敏、沈安江、乔占峰、胡安平、谭秀成、范明、刘宝军、崔京钢、马成华、林 潼、姜晨光。 I SY/T7400—2018 碳酸盐岩溶蚀模拟方法 警告：使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验，本标准并未指出所有可能的安全问 题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1范围 本标准规定了碳酸盐岩溶蚀模拟实验流程、溶蚀量及物性测试与计算的方法。 本标准适用于碳酸盐岩岩样溶蚀模拟。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T603 3化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T29172 岩心分析方法 SY/T6404岩石中金属元素的电感耦合等离子体原子发射光谱及质谱分析方法 3方法原理 在设定的温度、压力和流速下，将流体注人装有碳酸盐岩柱塞样的岩心夹持器中，对碳酸盐岩样 品进行溶蚀改造，测定生成溶液中离子浓度、溶蚀后岩样的连通孔隙体积、气体孔隙度、气体渗透率 和质量，计算溶蚀前后气体孔隙度、气体渗透率和质量的变化。 4仪器、材料和试剂 4.1仪器 4.1.1 碳酸盐岩溶蚀实验装置，实验装置构成参见图1。 4.1.2 高压驱替泵、围压泵和回压泵：压力范围0.00MPa～70.00MPa。 4.1.3 温度控制器：量程0.0℃~200.0℃。 4.1.4 压力传感器：OMPa～70MPa。 4.1.5 电子天平：感量0.001g。 4.2 材料和试剂 4.2.1 去离子水：符合GB/T6682中三级水要求。 4.2.2 二氧化碳气体：纯度不低于99.995%。 4.2.3 乙酸：分析纯。 1 SY/T7400—2018 16 三通阀门；4一高压容器；5- 二氧化碳气瓶；6一气瓶减压阀；7一岩心夹持器； 1储液罐；2—高压驱替泵；3- 8—耐高温高压橡胶套；9—柱塞样品；10岩心夹持器温度控制器；11一二通阀门；12一围压泵； 13—回压泵，14—回压阀；15—压力传感器；16—流体计量器 图1碳酸盐岩溶蚀模拟实验装置 5试样制备 5.1 岩样制备 钻取规则、完整和无人为裂缝的柱塞样。 直径以2.54cm、长度不小于直径的1.5倍为宜。 柱塞样品应按GB/T29172的规定清洗、烘干。 5.2 实验溶液制备 5.2.1 乙酸溶液制备 把乙酸加入去离子水、模拟地层水或地层水中，配成溶蚀模拟所需浓度的乙酸溶液，制备方法按 GB/T603的规定执行。 5.2.2二氧化碳溶液制备 在常温下，根据溶蚀模拟所需分压，将二氧化碳气体注人高压容器中的去离子水、模拟地层水或 地层水，直到压力平衡为止。 6溶蚀前岩样分析 6.1 对岩样进行岩石学特征和岩石孔隙结构特征分析。 6.2 岩样气体孔隙度和气体渗透率分析按GB/T29172的规定执行。 6.3 对岩样进行CT扫描分析，建立三维孔隙结构图像。 7溶蚀模拟实验方法 7.1 乙酸恒温恒压溶蚀模拟 7.1.1将5.2中配好的乙酸溶液装人高压容器，然后在储液罐中装满去离子水。 2 SY/T7400—2018 7.1.2将称量后柱塞样放入岩心夹持器内，柱塞样中流体的流动方向与测定气体渗透率时气体的流动 方向一致。 7.1.3打开实验设备中水路和气路阀门及电路开关。 7.1.4设置围压，压力大于柱塞样进液端压力2.0MPa～3.0MPa。 7.1.5通过回压阀设定实验压力，打开高压驱替泵，当回压阀有溶液流出，实验压力达到预设压力 时，停止驱替泵。 7.1.6设定实验温度，运行加热系统，待实验温度达到预设温度后，以预设流速运行高压驱替泵，开 始计时。 7.1.7按规定时间间隔取样，取样量不少于10mL，间隔取样不得少于五个检测点。 7.1.8关闭加热系统和驱替泵，待温度降至30℃以下后卸压，取出岩样。 7.2乙酸变温变压溶蚀实验 7.2.1按7.1.1至7.1.6的规定执行，完成溶蚀实验准备工作。 7.2.2按预定程序升温升压，运行高压驱替泵和加热系统。 7.2.3当实验温度、压力分别达到预设温度和压力后，按规定时间间隔取样，取样量不少于10mL。 7.2.4当实验程序完成后，关闭加热系统和驱替泵，温度降至30℃以下后卸压，取出岩样。 7.3二氧化碳溶液的恒温恒压溶蚀实验 7.3.1将称量后的柱塞样放入岩心夹持器内，柱塞样中流体的流动方向与测定气体渗透率时气体的流 动方向一致。 7.3.2关闭高压容器连接二氧化碳气瓶的阀门，打开实验设备中水路和气路阀门及电路开关，高压容 器连接岩心夹持器的阀门保持关闭。 7.3.3设置围压，压力大于柱塞样进液端压力2.0MPa～3.0MPa。 7.3.4通过回压阀设定实验压力，打开高压驱替泵，高压驱替泵工作压力大于设定压力5.0MPa时， 缓慢打开高压容器连接岩心夹持器的阀门，回压阀有溶液流出，实验压力达到预设压力时，停止驱 替泵。 7.3.5按7.1.6至7.1.8的规定，完成溶蚀模拟。 7.4二氧化碳溶液的变温变压溶蚀实验 7.4.1按7.3.1至7.3.4的规定执行，开展溶蚀模拟工作。 7.4.2按7.2.2至7.2.4的规定执行，完成溶蚀模拟工作。 8溶蚀液分析 按SY/T6404的规定测定溶蚀液中钙、镁离子浓度。 9溶蚀后岩样分析 9.1将岩样用去离子水清洗和烘干，进行称量。 9.2测试岩样的气体孔隙度和气体渗透率，按GB/T29172的规定执行。 9.3对岩样进行CT扫描分析，建立三维孔隙结构图像。 3 SY/T7400—2018 10 岩样溶蚀计算 岩样孔隙度的变化率Φ按公式（1）计算： 中，=（。一中）/中，×100% (1) 岩样渗透率的变化率K按公式（2）计算： K,=(K,-K,)/K,×100% (2) 岩样的溶蚀率W.按公式（3）计算： W,=(W,-W)/W,×100% (3) 式中： 中： 岩样孔隙度的变化率； 岩样溶蚀后的孔隙度，用百分数表示； 岩样溶蚀前的孔隙度，用百分数表示； K 岩样渗透率的变化率； K, 岩样溶蚀后的渗透率，10-3um²； K, 岩样溶蚀前的渗透率，10-3um²； W. 岩样的溶蚀率； W 岩样溶蚀后的质量，g； W, 岩样溶蚀前的质量，g。 11 质量控制 实验中各参数的允许误差范围见表1。 表1 实验中各参数的允许误差范围 参数 单位 范围 允许误差或精度 温度 室温～200 ±1 压力 MPa 室压～70 0.25级 0.1 ~ 2 ± 0.01 流速 mL/min 2 ~ 6 ± 0.1 12 实验报告 实验报告参见附录A。