一種裂縫導流能力測試方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)過程中體積壓裂形成復雜縫網(wǎng)導流能力的室內(nèi)測試和評 價方法，尤指一種裂縫導流能力測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國石油近幾年新增儲量70%以上屬于低滲透儲層，動用難度大，開發(fā)效益差。特 別針對于非常規(guī)油氣藏儲層（頁巖氣、致密油），如果目標儲層具有脆性強、天然裂縫與層 理發(fā)育、水平應力差較小等特征，通過體積改造"打碎"儲層增大儲層改造體積，形成"人造 滲透率"提高儲層滲透率、連通性和降低滲流阻力、驅(qū)動壓差，即能取得較理想的改造效果。 目前體積改造主要技術(shù)組合為分簇射孔、水平井分段直井分層壓裂技術(shù)、復合壓裂技術(shù)、支 撐劑粒徑組合。體積改造"打碎"儲層形成的復雜縫網(wǎng)是由不同寬度裂縫、不同程度裂縫拐 角的主支縫組成。
[0003] 中國專利《頁巖裂縫網(wǎng)絡導流能力測試方法和裝置》（CN103244112A)，該發(fā)明提供 了一種頁巖裂縫網(wǎng)絡導流能力測試方法和裝置。其裝置主要包括導流室、加環(huán)壓裝置、流 體供給裝置和流體測量裝置。頁巖裂縫網(wǎng)絡導流能力測試方法關(guān)鍵在于裂縫網(wǎng)絡模型的制 備，制備方法為將待測試的頁巖的主要成分制造成中間有凹槽的半圓形模型，再將兩半圓 形裂縫正壓緊形成一個中間有一個裂縫網(wǎng)絡的頁巖裂縫網(wǎng)絡模型，然后將制備好的巖心模 型放置環(huán)形套筒中，裝入導流室加載環(huán)空壓力進行導流測試。
[0004] 頁巖儲層裂縫網(wǎng)絡導流能力實驗分析，溫慶志，《東北石油大學學報》2013年06期 55-61頁，共7頁。該文中為評價頁巖儲層壓裂后形成的復雜裂縫的網(wǎng)絡導流能力，改造常 規(guī)裂縫導流儀，設計適合評價頁巖裂縫網(wǎng)絡導流能力的導流室，利用大理石和高硬度支撐 劑組建不同結(jié)構(gòu)的裂縫網(wǎng)絡模型，進行裂縫網(wǎng)絡導流能力實驗，分析不同形態(tài)裂縫對裂縫 網(wǎng)絡導流能力的影響。該文所涉及的實驗裝置與API標準實驗裝置不一樣，需單獨制作，制 作工藝復雜，且裂縫網(wǎng)絡模型均采用正交模型進行模擬，尚未考慮裂縫寬度組合、裂縫拐角 對導流能力的影響。
[0005] 因此，目前國內(nèi)外尚無相關(guān)文獻報道研宄復雜縫網(wǎng)條件下"變縫寬、裂縫拐角支 撐、縫寬組合"的導流能力測試方法，成為制約體積壓裂室內(nèi)實驗研宄、數(shù)值模擬數(shù)據(jù)優(yōu)選 的技術(shù)瓶頸。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明為了解決目前非常規(guī)油氣藏體積壓裂室內(nèi)研宄缺乏復雜縫網(wǎng)不同裂縫寬 度的主、支縫導流能力測試方法以及主、支縫導流能力匹配關(guān)系室內(nèi)研宄方法的問題，提出 了一種適用于復雜縫網(wǎng)條件下"變縫寬、裂縫拐角支撐、縫寬組合"的導流能力測試方法。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明提出了一種裂縫導流能力測試方法，包括：步驟1，根據(jù) 儲層特性計算縫網(wǎng)系統(tǒng)下的裂縫寬度組合；步驟2,根據(jù)裂縫類型以及所述裂縫寬度組合， 制作導流槽模型；步驟3,利用所述導流槽模型進行導流能力測試實驗，通過導流能力評價 方法測試獲取裂縫導流能力。
[0008] 進一步的，步驟1中，計算裂縫寬度利用的公式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種裂縫導流能力測試方法，其特征在于，包括： 步驟1，根據(jù)儲層特性計算縫網(wǎng)系統(tǒng)下的裂縫寬度組合； 步驟2,根據(jù)裂縫類型以及所述裂縫寬度組合，制作導流槽模型； 步驟3,利用所述導流槽模型進行導流能力測試實驗，通過導流能力評價方法測試獲取 裂縫導流能力。
2. 如權(quán)利要求1所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟1中，計算裂縫寬度 利用的公式如下：
其中，wf為裂縫寬度，m ;h f為裂縫高度，m ;L為裂縫半縫長，m ; μ為壓裂液的黏度， mpa · s ;Q為壓裂液注入排量，m3/min ;Pnet為凈壓力，MPa ;Ν為常數(shù)E為平面應變彈性 模量，MPa ;Κ為裂縫斷裂韌性，MPa · m。
3. 如權(quán)利要求1所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟2中，根據(jù)裂縫類型 以及所述裂縫寬度組合，制作的導流槽模型至少包括單一縫寬、不同裂縫寬度組合、裂縫拐 角支撐或具備復雜縫網(wǎng)導流能力在內(nèi)的其中一種導流槽模型。
4. 如權(quán)利要求3所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟2中，制作單一縫寬 導流槽模型的方法包括： 步驟211，選取規(guī)格相同的第一鋼板及第二鋼板，并將第一鋼板設置于導流槽初始模型 中； 步驟212,根據(jù)所述步驟1獲得的裂縫寬度組合中的某一裂縫寬度，在所述第一鋼板上 鋪置一定數(shù)量的支撐劑； 步驟213,將第二鋼板蓋于所述支撐劑上，組成所述單一縫寬導流槽模型。
5. 如權(quán)利要求3所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟2中，制作不同裂縫 寬度組合導流槽模型的方法包括： 步驟221，選取規(guī)格相同的第一鋼板及第二鋼板，多個長度為第一鋼板的一半、寬度與 第一鋼板相等的金屬片； 步驟222,根據(jù)所述步驟1獲得的裂縫寬度組合中的兩種裂縫寬度，在第一鋼板及第二 鋼板上分別貼合一定數(shù)量的金屬片； 步驟223,將所述第一鋼板設置于導流槽初始模型中，貼合有金屬片的一面向上； 步驟224,根據(jù)所述兩種裂縫寬度，在所述第一鋼板上鋪置一定數(shù)量的支撐劑； 步驟225,將第二鋼板蓋于所述支撐劑上，其中，所述第二鋼板貼合有金屬片的一面向 下，所述第二鋼板蓋貼合的金屬片與所述第一鋼板蓋貼合的金屬片組成兩種裂縫寬度中較 小裂縫寬度的裂縫并朝向進液口方向，組成所述不同裂縫寬度組合導流槽模型。
6. 如權(quán)利要求3所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟2中，制作裂縫拐角 支撐導流槽模型的方法包括： 步驟231，選取規(guī)格相同的第一鋼板及第二鋼板，多個長度小于第一鋼板的一半、寬度 與第一鋼板相等的金屬片； 步驟232,根據(jù)所述步驟1獲得的裂縫寬度組合中的一種裂縫寬度或兩種裂縫寬度，在 第一鋼板及第二鋼板上分別貼合一定數(shù)量的金屬片； 步驟233,將所述第一鋼板設置于導流槽初始模型中，貼合有金屬片的一面向上； 步驟234,根據(jù)所述兩種不同的裂縫寬度，在所述第一鋼板上鋪置一定數(shù)量的支撐劑； 步驟235,當制作的裂縫拐角支撐導流槽模型的兩端為一種裂縫寬度時，將第二鋼板蓋 于所述支撐劑上，貼合有金屬片的一面向下且與所述第一鋼板的金屬片分別位于所述裂縫 拐角支撐導流槽模型的兩端； 當裂縫拐角支撐導流槽模型的兩端為兩種裂縫寬度時，其中裂縫寬度較小的一端朝向 進液口方向。
7. 如權(quán)利要求3所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟2中，制作復雜縫網(wǎng) 導流槽模型的方法包括： 步驟241，選取規(guī)格相同的第一鋼板及第二鋼板，多個長度與第一鋼板不同、寬度相同 的支縫鋼板； 步驟242,將第一鋼板設置于導流槽初始模型中，并根據(jù)所述步驟1獲得的裂縫寬度組 合中的某一種裂縫寬度，在所述第一鋼板上鋪置第一數(shù)量的支撐劑； 步驟243,根據(jù)復雜縫網(wǎng)的支縫水平寬度及數(shù)量，在所述第一數(shù)量的支撐劑上設置所述 支縫鋼板，并在形成的指縫中鋪置第二數(shù)量的支撐劑； 步驟244,根據(jù)所述步驟1獲得的裂縫寬度組合中的另一種裂縫寬度，在所述支縫鋼板 及第二數(shù)量的支撐劑上鋪置第三數(shù)量的支撐劑； 步驟245,將第二鋼板蓋于所述第三數(shù)量的支撐劑上，組成所述復雜縫網(wǎng)導流槽模型。
8. 如權(quán)利要求3-7中任一項所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，所述方法還 包括： 根據(jù)所述裂縫寬度，計算在所述導流槽模型中鋪置的支撐劑用量，利用的公式如下： Wp= 10 6AwfP Φ； (3) 其中，Wp為支撐劑用量，g ;A為鋼板面積，m2;wf為裂縫寬度，m ; P φ為支撐劑體積密度， g/cm3〇
9. 如權(quán)利要求1所述的裂縫導流能力測試方法，其特征在于，步驟3,利用所述導流槽 模型進行導流能力測試實驗，通過導流能力評價方法測試獲取裂縫導流能力，還包括： 利用SY/T6302-2009壓裂支撐劑充填層短期導流能力評價方法進行導流能力測試，記 錄實驗數(shù)據(jù)； 待實驗結(jié)束后，提取實驗所用支撐劑進行破碎率和粒徑篩析分析，生成分析結(jié)果； 根據(jù)所述實驗數(shù)據(jù)及分析結(jié)果計算裂縫導流能力。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裂縫導流能力測試方法，包括：步驟1，根據(jù)儲層特性計算縫網(wǎng)系統(tǒng)下的裂縫寬度組合；步驟2，根據(jù)裂縫類型以及裂縫寬度組合，制作導流槽模型；步驟3，利用導流槽模型進行導流能力測試實驗，通過導流能力評價方法測試獲取裂縫導流能力。本發(fā)明提出的裂縫導流能力測試方法原理可靠，縫寬組合、裂縫拐角支撐、復雜縫網(wǎng)鋼板模型制作簡單；能夠較真實的反映不同裂縫寬度、裂縫拐角支撐、一定程度復雜縫網(wǎng)所具有的導流能力，以及不同裂縫寬度導流能力匹配關(guān)系，為油藏數(shù)值模擬數(shù)據(jù)優(yōu)選提供依據(jù)。
【IPC分類】E21B49-00
【公開號】CN104747182
【申請?zhí)枴緾N201510042547
【發(fā)明人】段貴府, 胥云, 才博, 盧擁軍, 蒙傳幼, 王欣, 何春明, 管保山
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月28日