[發明專利]粗糙水力裂縫內支撐劑參數的確定方法、裝置和設備

有效

• 申請號: 202010601935.0
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111795915B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 梁天博;周福建;魏東亞;楊凱;左潔;白冰洋;曲鴻雁;李奔;胡曉東;姚二冬;李秀輝
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);北京科麥仕油田化學劑技術有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;E21B43/267
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周達;劉飛

本申請提供了一種粗糙水力裂縫內支撐劑參數的確定方法、裝置和設備，其中，該方法包括：獲取多對壓裂后的巖塊樣本、巖板樣本和各個壓裂后的巖塊樣本中裂縫的粗糙表面形貌數據；將粗糙表面形貌數據分別導入到3D打印機中得到多塊可視化裂縫模具；利用多塊可視化裂縫模具分別在多個預設支撐劑參數下進行鋪砂得到在各個預設的裂縫表面粗糙度影響下的鋪砂結果；分別在多個預設支撐劑參數下進行鋪砂后的導流能力測試得到多組裂縫導流能力；根據多組鋪砂結果、裂縫導流能力，確定各個預設的裂縫表面粗糙度對應的最佳支撐劑參數。在本申請實施例中，可以對在不同支撐劑參數下的鋪砂結果和鋪砂后的裂縫導流能力綜合地進行分析以確定最佳支撐劑參數。

技術領域

本申請涉及石油天然氣增產改造技術領域，特別涉及一種粗糙水力裂縫內支撐劑參數的確定方法、裝置和設備。

背景技術

滑溜水壓裂技術是目前開發非常規油氣藏的重要技術之一，就目前的開采方式而言，壓裂后裂縫內的導流能力是評價壓后油氣暢流入井的重要評價指標。因此，針對壓裂之后支撐劑進行綜合研究，最后制定的支撐劑參數優選的措施對優化裂縫內的鋪砂形態、改善壓裂改造效果至關重要。其中，滑溜水壓裂技術由于其較差的攜砂性能使得須通過提高泵注排量來增強壓裂液的攜砂輸送能力，此特征使得支撐劑在壓裂裂縫內的沉降運移規律勢必與經典的以小排量、高粘度為特征的水力壓裂不同。

目前對于大排量泵注攜砂液時支撐劑在壓裂裂縫內的沉降運移理論以及其影響因素的研究基本都傾向于砂堤形態的定性描述和施工參數、壓裂液性質對其的影響規律。現有技術中采用的水力壓裂支撐劑參數的確定方法，通常是通過復制裂縫表面粗糙形貌的巖樣，開展了不同支撐劑參數下的支撐裂縫導流能力測試，并根據測試結果得到支撐劑優選的參數。但是現有技術中僅僅是對導流能力進行評估，評估指標較為單一，無法對壓裂后支撐劑進行綜合研究，從而使得最終制定的支撐劑參數并非是最佳的，準確度不高。因此，采用現有技術中的方案無法綜合、全面地對壓裂后不同支撐劑參數進行測試研究，最后優選出最佳的支撐劑方案。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請實施例提供了一種粗糙水力裂縫內支撐劑參數的確定方法、裝置和設，以解決現有技術中現有技術中的方案無法綜合、全面地對壓裂后不同支撐劑參數進行測試研究，最后優選出最佳的支撐劑方案的問題。

本申請實施例提供了一種粗糙水力裂縫內支撐劑參數的確定方法，包括：獲取多對壓裂后的巖塊樣本、巖板樣本和各個壓裂后的巖塊樣本中裂縫的粗糙表面形貌數據，其中，每對壓裂后的巖塊樣本與巖板樣本的裂縫表面粗糙度相同；將多個巖塊樣本中裂縫的粗糙表面形貌數據分別導入到3D打印機中，得到多塊可視化裂縫模具；利用所述多塊可視化裂縫模具分別在多個預設支撐劑參數下進行鋪砂，得到多組在各個預設的裂縫表面粗糙度影響下的鋪砂結果；利用多個巖板樣本分別在對應的可視化裂縫模具使用的多個預設支撐劑參數下進行鋪砂后的導流能力測試，得到多組在各個預設的裂縫表面粗糙度影響下的裂縫導流能力；根據所述多組在各個預設的裂縫表面粗糙度影響下的鋪砂結果、裂縫導流能力，確定所述各個預設的裂縫表面粗糙度對應的最佳支撐劑參數。

在一個實施例中，獲取多對壓裂后的巖塊樣本、巖板樣本和各個壓裂后的巖塊樣本中裂縫的粗糙表面形貌數據，包括：獲取多個正方體巖塊、多個長方體巖板和多個目標裂縫表面粗糙度；根據目標儲層段的儲層條件，利用真三軸壓裂裝置對所述多個正方體巖塊分別進行壓裂，得到多個具有不同粗糙度裂縫的壓裂后的巖塊；根據目標儲層段的儲層條件，對所述多個長方體巖板按照預制好的劃痕進行加壓劈裂，得到多個具有不同粗糙度的裂縫的壓裂后的巖板；采用巖石激光掃描儀分別對所述巖塊和巖板的裂縫表面進行掃描，得到各個壓裂后的巖塊和巖板中裂縫的粗糙表面形貌數據；根據所述各個壓裂后的巖塊和巖板中裂縫的粗糙表面形貌數據，確定與所述多個預設裂縫表面粗糙度匹配的多對壓裂后的巖塊樣本、巖板樣本。