[發明專利]一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法

在審

• 申請號: 201910878114.9
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110763532A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 葉亮;李憲文;馬旭;張燕明;古永紅;丁勇;韓巧榮;趙倩云;馬新星;問曉勇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱海臨

1.一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、確定巖心試樣的射孔方案及參數；

B、將天然露頭加工成長方體巖心試樣，并以巖心試樣一個端面中心為起始點鉆取一個盲孔；

C、根據巖心試樣尺寸確定模擬井筒參數，并加工模擬井筒；

D、采用高強度環氧樹脂膠將模擬井筒封固在巖心試樣盲孔內；

E、采用水力噴砂射孔的方法在步驟D所得巖心試樣的指定位置由表面向模擬井筒中心方向噴射出一個通孔；

F、在步驟E中形成的通孔內設定深度位置放置一個生膠帶段塞，采用高強度環氧樹脂膠逐個封固生膠帶段塞上部通孔，段塞下部孔道連通模擬井筒作為模擬射孔。

2.根據權利要求1所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，步驟A中射孔方案采用螺旋射孔，射孔參數如下：射孔段長度為50mm，相鄰兩個射孔孔眼之間的軸向間距為10～20mm，射孔相位角為45°、60°或90°。

3.根據權利要求1所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，步驟B中加工巖心試樣時，保證巖心試樣端面的平整度和同一方向兩個端面的平行度小于正負1mm。

4.根據權利要求1所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，步驟C中所述模擬井筒為外壁上間隔分布若干環形凹槽的鋼管，所述鋼管一端封閉。

5.根據權利要求4所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，模擬井筒外壁上環形凹槽的深度為1mm，寬度為2mm。

6.根據權利要求4所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，固井后模擬井筒在巖心試樣內部的環形凹槽中填充有高強度環氧樹脂膠以封固模擬井筒的強度，在巖心試樣外部的環形凹槽中放置有O型密封圈，在壓裂時起密封作用。

7.根據權利要求6所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，高強度環氧樹脂膠由環氧樹脂膠和固化劑以3:1的體積比配制，同向攪拌10min即達到均勻；使用時，高強度環氧樹脂膠注入模擬井筒與巖心試樣盲孔之間的環空以及通孔內生膠帶段塞上部后，在室溫下靜置48h達到最高強度。

8.根據權利要求1所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，在對步驟D所得進行水力噴砂射孔時，當模擬井筒內有液體流出時停止水力噴砂射孔，此時巖心試樣表面至模擬井筒形成一通孔。

9.根據權利要求1所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，水力噴砂射孔形成通孔的直徑為2～5mm。

10.根據權利要求1所述的一種基于天然露頭開展水力壓裂物理模擬實驗的射孔巖心制備方法，其特征在于，生膠帶段塞下部模擬射孔深度為5～10mm。