[發(fā)明專利]一種酸蝕裂縫粗糙程度定量表征方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911188876.2
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN110909477B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳遲;王守信;郭建春;盧聰;王琨;劉彧軒;賴杰;文帝霖;鐘燁
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06T7/00;G06T7/62;G06T7/64
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

本發(fā)明公開了一種酸蝕裂縫粗糙程度定量表征方法，包括以下步驟：制成多塊尺寸相同的原始方形巖板；使用三維激光掃描儀獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；通過插值獲取酸刻蝕前巖板一階點(diǎn)云數(shù)據(jù)和酸刻蝕前巖板二階點(diǎn)云數(shù)據(jù)；計(jì)算面積迂曲度和巖板長寬兩方向的平均線迂曲度；對劈裂巖樣開展酸刻蝕物理模擬實(shí)驗(yàn)，獲取酸刻蝕后巖板，掃描巖板并計(jì)算巖板一階面積迂曲度和二階面積迂曲度以及巖板長寬兩方向的平均線迂曲度；根據(jù)數(shù)據(jù)來定量表征裂縫面的粗糙度程度。本發(fā)明能夠定量表征粗糙裂縫面酸刻蝕后在酸液不同流動(dòng)方向上，不同尺度上的粗糙程度變化，為酸液在粗糙水力裂縫中的流動(dòng)規(guī)律研究提供準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)參數(shù)，也為研究真實(shí)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力預(yù)測模型提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酸蝕裂縫粗糙程度定量表征方法，屬于石油工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

酸壓是碳酸鹽巖儲(chǔ)層增產(chǎn)改造的主要措施，施工時(shí)首先通過井筒向儲(chǔ)層擠注具有較高黏度的前置液，依靠壓裂液在井底儲(chǔ)層上形成很高的壓力，壓開儲(chǔ)層巖石并產(chǎn)生壓裂裂縫，或者使原有的天然裂縫張開。然后向裂縫中注入酸液，對裂縫表面產(chǎn)生非均勻刻蝕，形成具有一定導(dǎo)流能力的酸蝕裂縫，為流體提供流動(dòng)通道，從而達(dá)到改善油氣滲流條件和油氣增產(chǎn)的目的。酸蝕裂縫導(dǎo)流能力是評(píng)價(jià)酸蝕裂縫允許流體通過能力的指標(biāo)，導(dǎo)流能力越高，流體在酸蝕裂縫中的流動(dòng)性越好，越有利于油氣增產(chǎn)。酸蝕裂縫導(dǎo)流能力主要由酸蝕裂縫形貌、儲(chǔ)層巖石力學(xué)性質(zhì)等因素決定。對酸蝕裂縫表面形貌進(jìn)行定量化表征，有利于對儲(chǔ)層條件下粗糙酸壓裂縫導(dǎo)流能力進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，提高酸壓效果。然而，目前對酸蝕裂縫表面形貌表征的方法主要包括統(tǒng)計(jì)參數(shù)法、分形幾何法、巖石節(jié)理粗糙度系數(shù)表征法等。但是這些參數(shù)都是表征整個(gè)粗糙裂縫表面的均值，而裂縫面的粗糙度是由大尺度波動(dòng)的波狀形態(tài)及小尺度粗糙的非均勻體兩部分共同構(gòu)成(ISRM.International society for rockmechanics commission on standardization of laboratory and field tests:Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rockmasses[J].International Journal of Rock MechanicsMining SciencesGeomechanics Abstracts，1978，15(6)：319–368.)，裂縫面的粗糙度存在多尺度效應(yīng)，目前的表征方法對裂縫面的表征并不完整。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明主要是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提出一種酸蝕裂縫粗糙程度定量表征方法，本發(fā)明可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)酸刻蝕前后巖石粗糙裂縫表面形貌，為酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的預(yù)測及現(xiàn)場酸壓施工參數(shù)的優(yōu)化提供指導(dǎo)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是：一種酸蝕裂縫粗糙程度定量表征方法，包括以下步驟：

S1、采集碳酸鹽巖儲(chǔ)層段的井下巖心或者同層位露頭巖石，并制成多塊尺寸相同的原始方形巖板；

S2、在原始方形巖板中部沿巖板長度方向預(yù)制劃痕，再將預(yù)制劃痕的原始方形巖板劈裂為一對具有粗糙表面形態(tài)的劈裂巖樣；

S3、使用三維激光掃描儀掃描劈裂巖樣的上下兩個(gè)表面來獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再采用標(biāo)準(zhǔn)差濾波法對三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理；

S4、采用克里金插值法對步驟S3中獲取的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，插值時(shí)所設(shè)置的步長分別為1mm×1mm和0.1mm×0.1mm，插值后獲得的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)分別為酸刻蝕前巖板一階點(diǎn)云數(shù)據(jù)、酸刻蝕前巖板二階點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S5、利用步驟S4中獲取的酸刻蝕前巖板一階點(diǎn)云數(shù)據(jù)、酸刻蝕前巖板二階點(diǎn)云數(shù)據(jù)，分別計(jì)算酸刻蝕前巖板的一階面積迂曲度和二階面積迂曲度；利用步驟S4中獲取的酸刻蝕前巖板二階點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算巖板長寬兩個(gè)方向的平均線迂曲度；