[發明專利]一種湖相頁巖壓裂液促縫能力的評價方法

在審

• 申請號: 202011054820.0
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN114429255A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 賈長貴;蔣廷學;肖博;游利軍;徐勝強;周洋
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發明提供了一種湖相頁巖壓裂液促縫能力的評價方法，屬于石油天然氣勘探開發領域。該方法首先通過實驗獲得待評價壓裂液在巖心上的侵入深度、待評價壓裂液作用前后通過巖心的氣體流量以及待評價壓裂液作用前后巖心端面裂縫累計長度，然后利用所述侵入深度、氣體流量、裂縫累計長度獲得待評價壓裂液的促縫指數，并根據待評價壓裂液的促縫指數評價其促縫能力。本發明通過對比頁巖巖心與壓裂液作用前后的裂縫的條數，作用的深度等參數得到促縫指數，利用促縫指數對頁巖巖心壓裂液促縫效果進行量化評價。本發明方法操作流程簡便，分別考慮了巖心端面裂縫的面密度變化以及壓裂液的作用深度，為現場壓裂液方案的設計提供室內實驗數據基礎。

技術領域

本發明屬于石油天然氣勘探開發領域，具體涉及一種湖相頁巖壓裂液促縫能力的評價方法，用于石油與天然氣致密儲層巖心分析中的頁巖壓裂液促縫指數及其評價。

背景技術

隨著北美頁巖氣資源的成功開發，我國借鑒北美頁巖氣成功開發的經驗，在海相頁巖氣開發上取得了顯著成效。在海相頁巖氣藏成功開發的基礎上，湖相頁巖的研究越來越受到重視，目前已在元壩、涪陵、建南等地的勘探中獲得了工業氣流，部分井試獲高產氣流，但在目前技術經濟條件下，難以實現經濟有效開發。

與海相頁巖相比，湖相頁巖具有黏土礦物含量高、石英等硅質脆性礦物含量低等特點，脆性較差，壓裂裂縫復雜程度較低，水敏傷害大，裂縫導流能力遞減快，壓裂改造效果不理想。因此壓裂過程中利用高粘土含量湖相頁巖基質吸水能力強，不同礦物水化膨脹能力差異大的特點，在湖相頁巖基質內部不同礦物顆粒邊緣促使微裂縫萌生和發展，進而促使大型壓裂后形成復雜裂縫，提高壓裂改造效果。

目前頁巖壓裂常用的滑溜水體系主要包括低粘、中粘和高粘，粉劑、乳劑，酸性和氧化性滑溜水等，主要由減阻劑、防膨劑、表面活性劑和清水組成，不同滑溜水體系對湖相頁巖的水化促縫能力不同。促縫能力強的壓裂液既有利于壓裂時產生復雜縫網，降低壓裂施工壓力，又可以提前釋放頁巖基質水化膨脹潛力，降低對壓裂后裂縫導流能力的傷害，從而顯著提高氣井產量。因此提出湖相頁巖壓裂液促縫指數來評價不同壓裂液對湖相頁巖的促縫能力，優選合適性能的壓裂液體系，對于中高黏土含量塑性湖相頁巖壓裂設計與應用具有重要意義

中國專利公開文獻CN108645596B公開了一種用于評價流體對巖石造縫能力的實驗方法，其包括以下步驟：分別測試干燥巖心與潤濕的脆性系數、波速-應力敏感性系數、聲發射事件數和天然裂隙密度大小，然后通過對上述參數的相對變化量數值大小進行無量綱化，建立不同流體對巖石的造縫能力指數數學模型，計算并比較其大小。該方法可以快速獲得不同流體對巖石的造縫能力指數，同時也可以評價同一流體對不同巖樣的造縫能力指數，可方便地指導水力壓裂施工優選壓裂液，以促使壓裂過程中人工復雜縫網的形成。但是其方法的計算步驟過于繁瑣，且未考慮流體進入巖石的難易程度，不適用于評價不同壓裂液對湖相頁巖的促縫能力。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種湖相頁巖壓裂液促縫能力的評價方法，通過對湖相頁巖儲層水力壓裂中的壓裂液促進裂縫效果建立量化評價方法，有效評價壓裂液對湖相頁巖的促縫能力，進而優選性能合適的壓裂液體系，為后續湖相頁巖儲層的現場壓裂液優選和壓裂設計方案優化奠定基礎。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種湖相頁巖壓裂液促縫能力的評價方法，所述方法首先通過實驗獲得待評價壓裂液在巖心上的侵入深度、待評價壓裂液作用前后通過巖心的氣體流量以及待評價壓裂液作用前后巖心端面裂縫累計長度，然后利用所述侵入深度、氣體流量、裂縫累計長度獲得待評價壓裂液的促縫指數，并根據待評價壓裂液的促縫指數評價其促縫能力。

本發明的進一步改進在于，所述方法包括：

步驟1、獲取目標區域的參數，所述參數包括原地應力、溫度、地層水礦化度；

步驟2、鉆取巖心，并將巖心烘干；

步驟3、將巖心加工成巖心柱；