[發(fā)明專利]基于地質(zhì)靶引的碳酸鹽巖儲(chǔ)層分層酸化壓裂室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210657412.7
• 申請(qǐng)日: 2022-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115095310B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周舟;李犇;陳勉;金衍;侯冰;盧運(yùn)虎;林伯韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B43/27
• 分類號(hào): E21B43/27;E21B49/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉

本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)，公開(kāi)了一種基于地質(zhì)靶引的碳酸鹽巖儲(chǔ)層分層酸化壓裂室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)方法及裝置。該方法包括以下步驟：制備碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣，確定模擬井筒和射孔的方位；在碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣上開(kāi)設(shè)模擬井眼，根據(jù)射孔的方位確定模擬層的數(shù)量，對(duì)模擬井眼進(jìn)行分層，在每個(gè)模擬層開(kāi)設(shè)至少一組射孔簇；將模擬井筒安裝在模擬井眼內(nèi)，壓裂液輸送機(jī)構(gòu)能夠獨(dú)立地向每個(gè)模擬層內(nèi)的射孔簇輸送壓裂液；將壓裂液通過(guò)壓裂液輸送機(jī)構(gòu)依次或者同時(shí)注入每個(gè)模擬層內(nèi)的射孔簇，監(jiān)測(cè)碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣的壓裂信息。該方法能真實(shí)地反映碳酸鹽巖儲(chǔ)層分層酸化壓裂過(guò)程中的裂縫起裂與擴(kuò)展規(guī)律，為合理地進(jìn)行酸化壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)，具體地，涉及一種基于地質(zhì)靶引的碳酸鹽巖儲(chǔ)層分層酸化壓裂室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)方法及裝置。

背景技術(shù)

由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層埋藏較深，其多數(shù)基質(zhì)不具備儲(chǔ)滲能力，非均質(zhì)程度高，自然投產(chǎn)率低，因此，酸化壓裂改造技術(shù)已成為該類油氣田主要的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)。分層酸化壓裂是國(guó)內(nèi)外解決巨厚儲(chǔ)層勘探評(píng)價(jià)和有效開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)，它能提高儲(chǔ)層動(dòng)用程度，實(shí)現(xiàn)縱向上各油氣層的均衡改造，提高單井產(chǎn)量，而在碳酸鹽巖儲(chǔ)層的開(kāi)發(fā)中對(duì)酸化壓裂工藝的選擇必須具有針對(duì)性，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的改造效果。

在碳酸鹽巖儲(chǔ)層的酸化壓裂改造中，射孔的開(kāi)啟程度、裂縫延伸規(guī)律以及裂縫形態(tài)受到層數(shù)、簇?cái)?shù)、簇間距以及射孔數(shù)因素等影響。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者大多從力學(xué)機(jī)理的角度進(jìn)行水平井分層壓裂研究，而針對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的多層、多簇以及多孔室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)很少。雖然，已有通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室水力壓裂金屬井筒進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)壓裂實(shí)驗(yàn)，從而得到裂縫起裂與延伸規(guī)律；但是，目前碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化壓裂物理模擬的實(shí)驗(yàn)方案在設(shè)計(jì)上仍存在一些不足，未能反映不同層數(shù)、簇?cái)?shù)、孔數(shù)條件下碳酸鹽巖酸化壓裂的裂縫起裂與延伸規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不同層數(shù)、簇?cái)?shù)、孔數(shù)條件下碳酸鹽巖酸化壓裂的裂縫起裂與延伸規(guī)律無(wú)法反映的問(wèn)題，提供一種基于地質(zhì)靶引的碳酸鹽巖儲(chǔ)層分層酸化壓裂室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)方法及裝置，該實(shí)驗(yàn)方法及裝置能真實(shí)地反映碳酸鹽巖儲(chǔ)層在分層酸化壓裂過(guò)程中的裂縫起裂與擴(kuò)展規(guī)律，為合理地進(jìn)行分層酸化壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論支持。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種基于地質(zhì)靶引的碳酸鹽巖儲(chǔ)層分層酸化壓裂室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)方法，該方法包括以下步驟：

S1、根據(jù)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，制備碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣，根據(jù)所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣的內(nèi)部構(gòu)造，確定模擬井筒的安裝方位和射孔的方位，并設(shè)置三軸圍壓；

S2、在所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣上的所述模擬井筒的安裝方位處開(kāi)設(shè)模擬井眼，根據(jù)所述射孔的方位確定模擬層的數(shù)量，并對(duì)所述模擬井眼進(jìn)行分層，在每個(gè)所述模擬層對(duì)應(yīng)的所述模擬井眼的內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)至少一組包括所需模擬數(shù)量的所述射孔的射孔簇，每組所述射孔簇的所述射孔繞所述模擬井眼的內(nèi)周分布；

S3、將所述模擬井筒安裝在所述模擬井眼內(nèi)，所述模擬井筒上設(shè)置有壓裂液輸送機(jī)構(gòu)，所述壓裂液輸送機(jī)構(gòu)能夠獨(dú)立地向每個(gè)所述模擬層內(nèi)的所述射孔簇輸送壓裂液；

S4、在所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣處于所述三軸圍壓的條件下，將所述壓裂液通過(guò)所述壓裂液輸送機(jī)構(gòu)依次或者同時(shí)注入每個(gè)所述模擬層內(nèi)的所述射孔簇，監(jiān)測(cè)所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層模擬試樣的壓裂信息。

優(yōu)選地，步驟S1中，所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況通過(guò)以下步驟獲得：

(1)在所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地震波阻抗反演，預(yù)測(cè)所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的厚度；

(2)在所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行疊前AVO同時(shí)反演，獲取縱橫波速度、密度及其衍生疊前彈性參數(shù)，預(yù)測(cè)所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的含油量，確定所述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的富含油氣區(qū)域；