[發明專利]泥質粉沙油氣層的壓裂實驗方法

在審

• 申請號: 201810812087.0
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108915657A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 葉建良;秦緒文;邱海峻;陸程;馬超;陸紅峰;王靜麗;李占釗;耿瀾濤;劉紀勇
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.泥質粉沙油氣層的壓裂實驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟100，選取樣品，烘干后進行碾磨細化，以保證樣品的均質性；

步驟200，對處理后的樣品根據含水率要求兌水攪拌后置入容器內，然后封閉容器，將模擬地層壓力的壓力系統與容器連接，并將注入壓裂劑的井管穿入容器插入樣品內，同時準備定量的壓裂劑；

步驟300，啟動各壓力系統模擬容器承受的地層壓力環境；

步驟400，再對壓裂劑施加大于覆壓的壓力由井管注入樣品內，起始階段的壓力幅度逐步上升且待壓力穩定后改成恒速施壓，壓裂劑進入樣品后將樣品中的部分水由容器側壁上的注壓通孔擠出，當壓裂劑完全注入后完成注入過程；

步驟500，拆除各壓力系統和井管，對容器進行烘干操作，使壓裂劑固化后再將樣品由容器內取出，分析樣品中壓裂劑的狀態，得到當前實驗樣品所涉及的地層實際壓裂分析結果，完成實驗過程。

2.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述步驟100中的樣品烘干溫度為70～80度，烘干時長為大于70小時，樣品中包含的顆粒粒徑在200～2000微米范圍內。

3.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述壓裂劑與樣品的重量比為1/3～1/4：1。

4.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述樣品中的兌水量與采用的巖樣在實際地層中的含水率對應，計算方式如下：

設飽含水的樣品質量為m₁，將其烘干得到干樣品質量為m₂，水的質量為m₁-m₂，現對質量為m_dry的干樣品，則配置指定含水率φ的樣品需要的水的質量m_water為：

5.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

步驟300中，模擬地層壓力環境時，先注入模擬徑向壓力的背壓至指定壓力后再注入模擬軸向壓力的覆壓，覆壓小于背壓，最后再注入壓裂劑且注入壓力至少大于覆壓；或在注入覆壓時同時注入壓裂劑，當覆壓達到要求時，繼續注入壓裂劑直至滿足注入要求。

6.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述步驟500中，所述容器烘干時的溫度為60～70度。

7.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述步驟200中，在置入樣品前，先在容器的內側壁處放置筒形的金屬濾網，再將濾紙固定在濾網上，然后再放置樣品，所述濾紙的目數至少小于最低粒徑的樣品顆粒。

8.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

在所述步驟400中，當壓力系統無法再將壓裂劑注入容器內時，同樣視為注入過程完成。

9.根據權利要求1所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述壓力系統包括模擬地層中徑向壓力的背壓系統，和模擬地層中軸向壓力的覆壓系統，以及將壓裂劑壓入容器中的供壓裝置。

10.根據權利要求9所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述背壓系統由對稱設置在容器圓周上的多個注壓通道將壓力注入容器內，所述覆壓系統由所述容器的底部將覆壓注入，所述井管由所述容器的頂部插入所述容器內，所述供壓裝置由所述井管的上端將壓裂劑壓入后由下端排出至容器內。

11.根據權利要求10所述的壓裂實驗方法，其特征在于，

所述井管的直徑為所述容器直徑的1/20～30，所述井管上用于排出壓裂劑的排液孔為在徑向上穿過所述井管的軸線且在端部相通的剖開槽，所述剖開槽的寬度為所述井管直徑的1/2～3，高度為所述井管直徑的1.5～2倍；所述井管的插入位置與所述容器的軸心線重合。