[發明專利]一種致密儲層體積裂縫導流能力測試方法

有效

• 申請號: 201710013853.2
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106593429B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 趙金洲;黃靜;任嵐;黃波;姜景耀
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司11640
• 代理人: 黃山

技術領域

本發明涉及一種致密儲層體積裂縫導流能力測試方法，屬于致密儲層體積壓裂技術技術領域。

背景技術

致密儲層具有低孔、低滲的物性特征，其礦場勘探與開發的經驗表明，選擇在天然裂縫發育和巖石脆性好的“甜點區”進行體積壓裂是致密儲層經濟開采的有效手段。礦場微地震監測和室內實驗表明在大排量和大液量的施工條件下，水力裂縫溝通天然裂縫形成以自支撐和自支撐與支撐劑復合作用兩種導流形態組成的裂縫系統。

致密儲層在體積壓裂增產后都表現為“L型”的指數遞減規律，油氣產量在生產初期迅速遞減，之后長期保持在穩定水平。裂縫系統的導流能力是維持油氣井穩定生產的關鍵參數，特別是對于流動能力不同的致密油儲層和致密氣儲層，量化分析裂縫面粗糙度、剪切位錯、鋪砂濃度和閉合壓力對裂縫系統導流的影響對體積壓裂模式優選和施工參數優化設計具有重要的指導意義。

常規的致密儲層水力裂縫導流能力測試方法從等厚的光滑巖板測試發展到粗糙裂縫面的巖板測試。雖然考慮了裂縫粗糙裂縫面和剪切位錯對導流能力的影響，但不能準確表達裂縫的水力行為，一方面不能量化裂縫耦合面的粗糙度對裂縫導流能力的影響，與其它影響因素進行對比分析；另一方面不能真實模擬粗糙裂縫面在不同剪切位錯和鋪砂濃度下的裂縫的導流能力。因此，需要設計一種能夠同時考慮裂縫自支撐和自支撐與支撐劑復合作用導流能力測試的實驗方法，量化分析裂縫面粗糙度、剪切位錯、鋪砂濃度和閉合壓力對不同導流形態裂縫的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種致密儲層體積裂縫導流能力測試方法，該方法量化了裂縫面粗糙度、剪切位錯、鋪砂濃度和閉合應力的影響行為，可方便用于致密儲層體積裂縫系統中不同導流形態裂縫的導流能力測試，指導礦場體積壓裂模式優選和壓裂施工參數優化設計。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種致密儲層體積裂縫導流能力測試方法，該方法包括以下步驟：

A、選取制作試件的致密儲層材料，并加工成長方體巖板；

B、將步驟A中巖板在儲層閉合壓力下分為兩半，并使用激光掃描儀掃面粗糙裂縫面，導出掃描分形結果；

C、再將分為兩半的巖板進行導流形態加工；

D、在步驟C中加工好的巖板中部和兩端中線處分別鉆測壓孔和流體進出口；將其放置到導流室中并用螺釘固定；

E、將導流室連接至裂縫導流能力測試裝置，逐步將導流室圍壓加載至儲層有效閉合壓力，得到致密儲層體積裂縫導流能力數據并結合步驟B中測量的裂縫面粗糙度進行分析。

進一步的是，所述步驟A中致密儲層材料為制作試件的致密儲層巖心或同層位的露頭。

進一步的是，所述步驟A中在將致密儲層材料加工成長方體巖板的過程中減少與水的接觸時間或使用惰性氣體介質。

進一步的是，所述步驟B中巖板先使用膠帶進行包覆使巖板層理之間保持粘滯力，然后在閉合壓力下采用專用劈裂裝置將巖板劈為厚度一致的兩半。

進一步的是，所述步驟C的具體過程為：

1)使用人工墊片調整巖板裂縫耦合面的位錯量，使兩半巖板能在導流室內形成剪切位錯；

2)再在巖板兩端粘合與導流室腔體兩端配合的半圓，使巖板能在導流室內形成剪切配合。

進一步的是，所述步驟C的具體過程為：

(1)在巖板裂縫耦合面之間鋪設一定目數和濃度的支撐劑；

(2)使用人工墊片調整巖板裂縫耦合面的位錯量，使兩半巖板能在導流室內形成剪切位錯；

(3)再在巖板兩端粘合與導流室腔體兩端配合的半圓，使巖板能在導流室內形成剪切配合。

進一步的是，所述步驟D的具體流程為：

a、使用專用防水紙包覆配合好的兩部分巖板，纏透明膠布固定；

b、在灌封模套中進行封膠密封后取出進行刨削清理和整修；

c、在基本對齊裂縫位置的巖板中部劃線，沿劃線在巖樣的兩端打流體進出口；

d、在巖樣側面的相應位置開啟測壓孔，并修整切開的膠皮。

進一步的是，所述灌封模套內表面抹均一層凡士林，并用專用防水紙密封模套底部。

進一步的是，所述步驟E中導流室內部均勻涂抹一層凡士林。