[發明專利]一種試驗預測頁巖水力壓裂效果的方法

有效

• 申請號: 201910560679.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110159251B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 趙志紅;唐鵬程;郭建春;段國彬;陳朝剛
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/26
• 代理公司: 合肥方舟知識產權代理事務所(普通合伙) 34158
• 代理人: 宋萍

1.一種試驗預測頁巖水力壓裂效果的方法，依次包括以下步驟：

選取井下巖樣，制備相應尺寸的巖心，將巖樣烘干、稱重、密封，并測量自吸面面積，其中密封巖心時只留下一個端面；密封巖心時采用環氧樹脂進行密封；

配制壓裂液，測試壓裂液密度，將壓裂液置入壓裂效果評估裝置中，所述壓裂效果評估裝置包括壓裂液容器、高精度分析天平和數據處理系統；

巖心自吸實驗，采用不吸水、無彈性的懸線將完全浸入壓裂液中的巖心懸掛在高精度分析天平下端，當壓裂液吸入巖樣中時，通過控制數據處理系統定時記錄高精度分析天平測試數值；巖心自吸實驗時采用油封壓裂液；

根據初始干燥巖心質量和某時間節點下吸液巖心質量，確定頁巖單位自吸面積的自吸體積；

建立頁巖巖心自吸過程中自吸體積和自吸時間的自發吸收模型；

根據施工現場壓裂氣井總注入壓裂液體積和壓后返排體積確定頁巖儲層總吸入體積；

根據各段頁巖儲層自吸體積與各段頁巖儲層自吸時間關系式，確定頁巖壓裂裂縫面積；

其中，根據初始干燥巖心質量和某時間節點下吸液巖心質量，確定頁巖單位自吸面積的自吸體積，包括：

根據公式(1)將巖樣質量換算為巖樣自吸體積v_imb：

式中：v_imb為某時間節點下巖樣自吸體積，cm³；m₁為某時間節點下吸水巖樣質量，g；m₀初始干燥后巖樣質量，g；

根據公式(2)計算單位自吸面積的自吸體積v₁：

式中：v₁為單位自吸面積的自吸體積，cm；A₁為頁巖自吸端面面積，cm²；

其中所述自發吸收模型表達式為：

式中：A_c為吸水截面積，cm²；A，B為系數；

根據施工現場壓裂氣井總注入壓裂液體積和壓后返排體積確定頁巖儲層總吸入體積，其中計算方法為：

v_fimb＝v_inj-v_fb (4)

式中：v_fimb為頁巖儲層總吸入體積，m³；v_inj為氣井總注入壓裂液體積，m³；v_fb為壓后氣井總返排體積，m³；

總的體積壓裂改造裂縫面積為：

A_f總＝s×A_f (11)

式中：A_f總為總的體積壓裂改造裂縫面積，m²；s為壓裂總段數，段；A_f為每段壓裂的裂縫面積，m²。