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一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法及系统

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法及系统

技术领域

本发明属于石油开发储层改造技术领域,尤其是涉及一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法及系统。

背景技术

在压裂施工过程中,因外来水相流体侵入,同时由于致密气藏低孔低渗的特征,所提供流体自由流动的孔喉较小,毛管力较大,极易发生水锁,导致外来水相流体滞留在储层中,不易返排。进一步,滞留的外来水相流体与岩石矿物之间发生相互作用,使储层岩心膨胀、颗粒运移,导致储层岩心孔隙度下降,油气通道变窄,产量下降。因此,压裂液对储层的伤害研究一直是国内外研究的热点。

目前油气田开发中,针对水基压裂液对岩心基质渗透率损害评价,常用的物理模拟实验及其解释评价方法的评价依据是SY/T 5107-2016《水基压裂液性能评价方法》。由于早期的标准是针对常规中、高渗储层制定的,或是直接引用的国外相关研究成果,故在先的物理模拟实验方法均具有一定的使用缺陷和适用范围。此外,在实验条件上,无法有效模拟施工压力、作用时间及返排恢复过程,导致了实验结果分析与实际出入很大。据此,针对非常规致密储层制订相匹配的压裂液伤害评价方法,在同种方法对比下,定量直观的分析压裂液滞留对储层的伤害程度,对于完善非常规低渗油田开发理论有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题,本发明实施例提出了一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法,包括:制作实验岩样;向所述实验岩样的上方施加第一驱替压力,并在停止施压后获取所述实验岩样的上方压力衰减至第一目标值所需的第一衰降时间;为所述实验岩样配置压裂液,并模拟压裂液侵入所述实验岩样的过程;模拟结束后,向所述实验岩样的上方施加第二驱替压力,并在停止施压后获取所述实验岩样的上方压力衰减至第二目标值所需的第二衰降时间,其中,所述第一驱替压力与所述第二驱替压力相同,所述第一目标值与所述第二目标值相同;利用所述第一衰降时间和所述第二衰降时间,预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度。

优选地,在制作所述实验岩样的步骤中,包括:从当前待预测储层中采集岩心岩样,并将所述岩心岩样制成圆柱体岩样;对当前岩样进行洗油和洗盐处理,之后对处理后的岩样进行抽真空和烘干,从而得到所述实验岩样。

优选地,在向所述实验岩样的上方施加第一驱替压力之前,所述方法还包括:制作与所述实验岩样具有相同规格的实心钢柱;向所述实心钢柱施加围压,并在围压施加完毕后,继续向所述实心钢柱的上方施加低于所述围压的第三驱替压力,而后停止施压并获取所述实心钢柱的上方压力的变化,以消除压力泄漏对水力压裂伤害程度预测结果的影响,其中,所述第三驱替压力低于所述围压1.8Mpa~2MPa。

优选地,在模拟压裂液侵入过程结束后,所述方法还包括:在侵入压裂液的实验岩样上方施加恒定驱替压力,来针对当前实验岩样模拟返排恢复过程,以利用经过返排恢复的实验岩样来施加所述第二驱替压力。

优选地,利用如下表达式预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度:

其中,η表示压裂液侵入造成的岩心渗透率伤害率,Δt

另一方面,本发明还提供了一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的系统,所述系统包括:实验岩样夹具,其用于对制作的实验岩样进行夹持并固定;驱替压力施加装置,其用于向所述实验岩样的上方施加第一驱替压力,并在停止施压后获取所述实验岩样的上方压力衰减至第一目标值所需的第一衰降时间,以及为所述实验岩样配置压裂液,并模拟压裂液侵入所述实验岩样的过程,在模拟结束后,向所述实验岩样的上方施加第二驱替压力,并在停止施压后获取所述实验岩样的上方压力衰减至第二目标值所需的第二衰降时间,其中,所述第一驱替压力与所述第二驱替压力相同,所述第一目标值与所述第二目标值相同;伤害程度预测装置,其用于利用所述第一衰降时间和所述第二衰降时间,预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度。

优选地,所述驱替压力施加装置包括:气源,其用于提供驱替介质;以及与所述气源连接的气体增压装置,其用于利用所述驱替介质向所述实验岩样提供相应的施加压力。

优选地,所述驱替压力施加装置还具备中间容器,所述中间容器用于存储用于模拟侵入过程所需的压裂液。

优选地,所述实验岩样夹具包括沿岩样轴向方向的第一端的第一阀门和第四阀门、以及位于夹具第二端的第二阀门和第三阀门,其中,所述第一阀门用于连通所述中间容器与所述实验岩样额第二端之间的压裂液传输通路,以及连通所述气体增压装置与所述实验岩样的第二端之间的驱替介质传输通路;所述第二阀门用于连通所述中间容器与所述实验岩样的第一端之间的压裂液传输通路,以及连通所述气体增压装置与所述实验岩样的第一端之间的驱替介质传输通路;所述第三阀门和所述第四阀门用于将输入至所述实验岩样夹具的压裂液或驱替介质输送出去,其中,在仅打开所述第一阀门和所述第三阀门的情况下,压裂液或驱替介质从所述实验岩样的第一端输入至所述实验岩样夹具,在仅打开所述第二阀门和所述第四阀门的情况下,压裂液或驱替介质从所述实验岩样的第二端输入至所述实验岩样夹具。

优选地,所述实验岩样夹具的外部还具备加热套,其中,所述加热套用于向所述实验岩样夹具加温,使得所述实验岩样夹具内部具有与当前待预测储层实际温度相同的温度环境。

与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:

本发明提出了一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法及系统。该系统通过制作实验岩样,对压裂液侵入前和侵入后的同一实验岩样在相同位置按照相同的方式进行施压,并分别获取压裂液侵入前和侵入后施压位置的压力衰降时间,从而得到当前致密气储层压裂液侵入伤害程度。在获取压裂液侵入后对应的压力衰降时间之前,本发明还针对当前压裂液侵入后的实验岩样模拟返排恢复过程,以利用恢复后的实验岩样获取压裂液侵入后对应的压力衰降时间。本发明实现了对致密气藏水力压裂后因液体滞留造成储层伤害的伤害程度的准确预测。同时,本发明实现了气测渗透率在0.01×10

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本申请实施例的用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法的步骤图。

图2为本申请实施例的用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的系统的具体结构示意图。

在本申请中,所有附图均为示意性的附图,仅用于说明本发明的原理,并且未按实际比例绘制。

其中,附图标记列表如下:

1:气源

2:气体增压装置

3:气体注入泵

4:平流泵

5:中间容器

6:驱替压力数显装置

7:连通阀

8:第四阀门

9:第一阀门

10:第二阀门

11:第三阀门

12:围压数显装置

13:岩心夹持器

14:温控仪

15:泄压阀a

16:泄压阀b

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在压裂施工过程中,因外来水相流体侵入,同时由于致密气藏低孔低渗的特征,所提供流体自由流动的孔喉较小,毛管力较大,极易发生水锁,导致外来水相流体滞留在储层中,不易返排。进一步,滞留的外来水相流体与岩石矿物之间发生相互作用,使储层岩心膨胀、颗粒运移,导致储层岩心孔隙度下降,油气通道变窄,产量下降。因此,压裂液对储层的伤害研究一直是国内外研究的热点。

目前油气田开发中,针对水基压裂液对岩心基质渗透率损害评价,常用的物理模拟实验及其解释评价方法的评价依据是SY/T 5107-2016《水基压裂液性能评价方法》。由于早期的标准是针对常规中、高渗储层制定的,或是直接引用的国外相关研究成果,故在先的物理模拟实验方法均具有一定的使用缺陷和适用范围。此外,在实验条件上,无法有效模拟施工压力、作用时间及返排恢复过程,导致了实验结果分析与实际出入很大。据此,针对非常规致密储层制订相匹配的压裂液伤害评价方法,在同种方法对比下,定量直观的分析压裂液滞留对储层的伤害程度,对于完善非常规低渗油田开发理论有重要意义。

因此,为了解决上述问题,本发明实施例提出了一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法及系统。该系统通过制作实验岩样,对压裂液侵入前和侵入后的同一实验岩样在相同位置按照相同的方式进行施压,并分别获取压裂液侵入前和侵入后施压位置的压力衰降时间,从而得到当前致密气储层压裂液侵入伤害程度。在获取压裂液侵入后对应的压力衰降时间之前,本发明还针对当前压裂液侵入后的实验岩样模拟返排恢复过程,以利用恢复后的实验岩样获取压裂液侵入后对应的压力衰降时间。本发明实现了对致密气藏水力压裂后因液体滞留造成储层伤害的伤害程度的准确预测。同时,本发明实现了气测渗透率在0.01×10

图1为本申请实施例的用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法的步骤图。下面参考图1和来说明本方法的各个步骤。

如图1所示,在步骤S110中,制作用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的实验岩样。具体地,在当前待预测致密气储层中采集岩心岩样,而后将所采集的岩心岩样进行钻切磨等处理,从而使得实验岩样满足实验所需的规格要求。

在制作实验岩样的步骤中,从当前待预测储层中采集岩心岩样,并将岩心岩样制成圆柱体岩样;接着,对当前岩样进行洗油和洗盐处理,之后对处理后的岩样进行抽真空和烘干,从而得到实验岩样。具体地,从当前待预测储层中采集岩心岩样,并根据当前实验条件和用于进行实验的实验装置的规格,确定实验岩样的规格,而后按照当前确定的规格将实验岩样制成横截面积为S平方厘米,长度为L厘米的圆柱体岩样。在本申请的一个具体实施例中,实验岩样的规格如下:圆柱体岩样的直径为2.5cm左右,长度为4cm-6cm。接下来,对当前制成圆柱体岩样的实验岩样进行预处理,以排除实验岩样孔隙中的杂质和原油对实验结果的影响。利用岩心洗油仪对实验岩样进行洗油、洗盐及真空泵抽真空处理。之后,将处理后的实验岩样放置在烘箱中进行烘干(保持烘箱温度为105℃±1℃)。最后,从烘箱中取出烘干后的实验岩样,待实验岩样的温度降到室温时,对其进行称重,并重复多次对实验岩样实施烘干和称重步骤,直到实验岩样的重量恒定后停止实施前述步骤,利用当前实验岩样开展实验。在本申请的一个具体实施例中,连续多次对实验岩样实施烘干和称重步骤,直到实验岩样的重量相对误差小于0.1%时停止实施前述步骤。

在实际应用中,注入储层的压裂液流体在流压的作用下流动,若储层内的岩石孔隙度高、渗透性好,则储层内压力衰减快,反之,则压力衰减慢。通过比较压裂液侵入前和压裂液侵入后储层内衰减相同压力所需要的时间,即可得到压裂液对致密气藏的伤害程度。在本发明中,储层的伤害是指在储层改造过程中,由于致密气藏低孔低渗的特征,导致外来压裂液滞留在储层中,不易返排。进一步,滞留在储层中的压裂液与岩石矿物之间发生相互作用,使储层岩心膨胀、颗粒运移,最终导致储层岩心孔隙度下降,油气通道变窄。据此,本发明通过比较压裂液侵入前和压裂液侵入后实验岩样上方衰减相同压力所需要的时间,来获得压裂液对待预测储层的伤害程度。

首先,测定压裂液侵入实验岩样前,实验岩样的上方的压力衰降时间。在步骤S120中,向实验岩样的上方施加第一驱替压力,并在停止施压后获取实验岩样的上方压力衰减至第一目标值所需的第一衰降时间。具体地,将实验岩样放置在相应的容器内,并通过向实验岩样的上方注入增压后的驱替介质,使得实验岩样的上方具有第一驱替压力。接着,停止施压,并开始对当前实验岩样进行压力传导实验,来等待第一驱替压力的衰降。同时,对第一驱替压力衰减至第一目标值这一过程进行计时,从而得到第一衰降时间。在本申请的一个具体实施例中,第一驱替压力为5MPa,第一目标值为4Mpa。

在向实验岩样的上方施加第一驱替压力之前,本发明还制作与实验岩样具有相同规格的实心钢柱;而后,向实心钢柱施加围压,并在围压施加完毕后,继续向实心钢柱的上方施加低于围压的第三驱替压力,而后停止施压并获取实心钢柱的上方压力的变化,以消除压力泄漏对水力压裂伤害程度预测结果的影响。在本申请实施例中,通过制作与实验岩样具有相同规格的实心钢柱,来预先模拟对实验岩样的施压,从而确保在为实验岩样进行施压以及获取相应的衰降时间时,不会由于压力泄露而得到不准确的数据。在利用实心钢柱来模拟对实验岩样的施压的过程中,首先,将实心钢柱放置在之后用于容纳实验岩样的容器内,并为当前实心钢柱施加指定数值的围压;之后,停止施加围压并按照与实验岩样相同的施压方式向实心钢柱的上方施加第三驱替压力,并且第三驱替压力低于围压数值;接着,停止向实心钢柱的上方施加第三驱替压力,并获取实心钢柱的上方的第三驱替压力随时间的变化;最后,在第三驱替压力随着时间的推移,变化不超过2%时,判定之后针对实验岩样的实验不会由于压力泄露而导致水力压裂伤害程度预测结果不准确。在本申请的一个具体实施例中,第三驱替压力低于围压1.8Mpa~2MPa。

在获得第一衰降时间之后,在步骤S130中,为实验岩样配置压裂液,并模拟压裂液侵入实验岩样的过程。在本申请实施例中,按照行业标准SY/T 5107-2016水基压裂液性能评价方法制备压裂液破胶液作为本实施例的压裂液,并测定其黏度。其中,本实施例所采用的压裂液体系为降解或破胶后的压裂液体系。接下来,将配置好的压裂液注入实验岩样来模拟压裂液的侵入过程,以获得侵入后的实验岩样。

在模拟压裂液侵入过程结束后,本发明还在侵入压裂液的实验岩样上方施加恒定驱替压力,来针对当前实验岩样模拟返排恢复过程,以利用经过返排恢复的实验岩样来施加第二驱替压力。具体地,本实施例还通过在压裂液侵入完毕后的实验岩样的上方施加恒定的驱替压力,来对压裂液侵入后的实验岩样进行压后返排恢复模拟。利用经过返排恢复的实验岩样来施加第二驱替压力,从而有效消除返排恢复过程对实验岩样的上方的压力衰降的影响。在本申请的一个具体实施例中,压后返排恢复模拟的时长为24h。

接下来,测定压裂液侵入实验岩样后,实验岩样的上方的压力衰降时间。在步骤S140中,模拟结束后,向实验岩样的上方施加第二驱替压力,并在停止施压后获取实验岩样的上方压力衰减至第二目标值所需的第二衰降时间。具体地,在模拟压裂液的侵入过程结束后,通过向侵入后的实验岩样的上方注入增压后的驱替介质,使得当前实验岩样的上方具有第二驱替压力。接着,停止施压,并开始对实验岩样进行压力传导实验,来等待第二驱替压力的衰降。同时,对第二驱替压力衰减至第二目标值这一过程进行计时,从而得到第二衰降时间。其中,第一驱替压力与第二驱替压力相同,第一目标值与第二目标值相同。在本申请的一个具体实施例中,第二驱替压力为5MPa,第二目标值为4Mpa。

进一步,在步骤S150中,利用第一衰降时间和第二衰降时间,预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度。

具体地,实验岩样上方的压力与实验岩样渗透率之间的关系利用如下表达式表示:

P=Ae

其中,P表示实验岩样上方的压力,A表示常数,E表示压力衰减指数,t表示压力衰减时间,K表示实验岩样在某个时间段的渗透率,S表示实验岩样的横截面积,μ表示流体粘度,L表示实验岩样的长度,C

接下来,进一步对关于实验岩样上方的压力与实验岩样渗透率之间的关系的表达式进行处理得到如下表达式:

lnP

其中,P

进一步,基于前述分析,利用如下表达式预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度,即可获得当前待预测储层的压裂液侵入造成的岩心渗透率伤害率:

其中,η表示压裂液侵入造成的岩心渗透率伤害率。

基于上述实施例一所述的用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法,本发明实施例还提供了一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的系统(以下简称“水力压裂伤害程度预测系统”)。图2为本申请实施例的用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的系统的具体结构示意图。下面结合本发明实施例对用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的系统的结构及功能进行详细说明。

如图2所示,水力压裂伤害程度预测系统至少包括:实验岩样夹具、驱替压力施加装置和伤害程度预测装置。具体地,实验岩样夹具用于对制作的实验岩样进行夹持并固定。驱替压力施加装置用于向实验岩样的上方施加第一驱替压力,并在停止施压后获取实验岩样的上方压力衰减至第一目标值所需的第一衰降时间,以及为实验岩样配置压裂液,并模拟压裂液侵入实验岩样的过程,在模拟结束后,向实验岩样的上方施加第二驱替压力,并在停止施压后获取实验岩样的上方压力衰减至第二目标值所需的第二衰降时间,其中,第一驱替压力与第二驱替压力相同,第一目标值与第二目标值相同。伤害程度预测装置用于利用驱替压力施加装置所计算的第一衰降时间和第二衰降时间,预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度。

具体地,实验岩样夹具主要包括岩心夹持器13,一方面,岩心夹持器13对制作的实验岩样进行夹持并固定。另一方面,岩心夹持器13还将与实验岩样规格相同的实心钢柱进行夹持并固定,以对本发明所述的水力压裂伤害程度预测系统进行漏压测试。

实验岩样夹具包括沿岩样轴向方向的第一端的第一阀门9和第四阀门8、以及位于夹具第二端的第二阀门10和第三阀门11,其中,第一阀门9用于连通中间容器5与实验岩样额第二端之间的压裂液传输通路,以及连通气体增压装置2与实验岩样的第二端之间的驱替介质传输通路;第二阀门10用于连通中间容器5与实验岩样的第一端之间的压裂液传输通路,以及连通气体增压装置2与实验岩样的第一端之间的驱替介质传输通路;第三阀门11和第四阀门8用于将输入至实验岩样夹具的压裂液或驱替介质输送出去,其中,在仅打开第一阀门9和第三阀门11的情况下,压裂液或驱替介质从实验岩样的第一端输入至实验岩样夹具,在仅打开第二阀门10和第四阀门8的情况下,压裂液或驱替介质从实验岩样的第二端输入至实验岩样夹具。

驱替压力施加装置包括气源1和与气源1连接的气体增压装置2,气源1用于提供驱替介质,气体增压装置2用于利用驱替介质向实验岩样提供相应的施加压力。

在正式开始进行实验之前,首先将实心钢柱置于岩心夹持器13中,并为实心钢柱施加指定数值的围压。接着,打开第一阀门9和第三阀门11,开启气源1,并同时关闭第二阀门10和第四阀门8。通过气体增压装置2利用气体注入泵3在岩心夹持器13上游(实心钢柱的上方)施加一定的驱替压力(第三驱替压力),而后关闭第一阀门9和第三阀门11,关闭气源1,来切断气体增压装置2的施压通道。接下来,实心钢柱开始压力传导,数据处理装置通过第一压力传感器采集岩心夹持器13上游驱替压力随时间的变化,直到测定系统无漏压再开始正式进行实验。

接下来,驱替压力施加装置向实验岩样的上方施加第一驱替压力,并在停止施压后获取实验岩样的上方压力衰减至第一目标值所需的第一衰降时间。继续参照图2,在系统漏压测试结束后,先后打开泄压阀a15、泄压阀b16对当前系统进行泄压。在泄压完毕后,关闭泄压阀a15、泄压阀b16。之后,将准备好实验岩样置于岩心夹持器13中,打开第一阀门9和第三阀门11,开启气源1,并同时关闭第二阀门10和第四阀门8。接着,在本申请的一个具体实施例中,气体增压装置2在岩心夹持器13的上游(实验岩样的上方)施加一个5MPa的第一驱替压力,之后切断气体增压装置2,关闭气源1,开始压力传导实验。数据处理装置通过第一压力传感器采集岩心夹持器13上游第一驱替压力由5MPa衰减到第一目标值4MPa所需要的第一衰降时间Δt

驱替压力施加装置还具备中间容器5,中间容器5用于存储用于模拟侵入过程所需的压裂液。

在获得第一衰降时间之后,驱替压力施加装置为实验岩样配置压裂液,并模拟压裂液侵入实验岩样的过程。具体地,在获得第一衰降时间之后,先后打开泄压阀a15、泄压阀b16对当前系统进行泄压。在泄压完毕后,关闭泄压阀a15、泄压阀b16。接下来,在中间容器5中加入配置好的压裂液(压裂液破胶液)。之后,打开第二阀门10和第四阀门8,并同时关闭第一阀门9和第三阀门11。接着,开启平流泵4向实验岩样中泵注压裂液,模拟裂缝壁面上的净压力线性变化,进一步结合恒压的模式往岩心夹持器13中注入破胶后的压裂液,从而模拟压裂液侵入实验岩样的过程。

需要说明的是,本发明对压裂液的注入参数不作具体限定,本领域技术人员可以根据停泵压力、压后返排时间综合考虑来确定注入参数。在本申请的一个具体实施例中,分别以恒压30MPa、25MPa、20Mpa、15MPa、10MPa和5MPa各注入1h的方式注入压裂液,来模拟压裂液侵入实验岩样的过程。

在本申请实施例中,平流泵4和中间容器5相连,形成液相系统,气源1和气体增压装置2相连,形成气相系统。岩心夹持器13上游通过连通阀7分别与液相系统和气相系统相连。其中,连通阀7上方设置有驱替压力数显装置6,泄压阀a15位于驱替压力数显装置6和连通阀7之间。另外,泄压阀b16连接围压泵(未示出),岩心夹持器13与围压泵之间设置有围压数显装置12,通过围压数显装置12能够直观读取实验岩样或实心钢柱的围压信息。

接下来,在压裂液侵入结束后,关闭平流泵4,先后打开泄压阀a15、泄压阀b16对当前系统进行泄压。在泄压完毕后,关闭泄压阀a15、泄压阀b16。接着,打开第一阀门9和第三阀门11,开启气源1,并同时关闭第二阀门10和第四阀门8,之后,通过气体增压装置2利用气体注入泵3在岩心夹持器13的上游施加一个恒定的驱替压力,保持压力不变,模拟返排恢复作业。在本申请的一个具体实施例中,返排恢复作业模拟时长为24h。

进一步,驱替压力施加装置向实验岩样的上方施加第二驱替压力,并在停止施压后获取实验岩样的上方压力衰减至第二目标值所需的第二衰降时间,其中,第一驱替压力与第二驱替压力相同,第一目标值与第二目标值相同。继续参照图2,在在压裂液侵入模拟结束且返排恢复作业模拟也结束后,按照与施加第一驱替压力类似的方法,向压裂液侵入后的实验岩样施加第二驱替压力。在本申请的一个具体实施例中,气体增压装置2在岩心夹持器13的上游(实验岩样的上方)施加一个5MPa的第二驱替压力,之后切断气体增压装置2,关闭气源1,开始压力传导实验。数据处理装置通过第一压力传感器采集岩心夹持器13上游第二驱替压力由5MPa衰减到第二目标值4MPa所需要的第二衰降时间Δt

进一步,伤害程度预测装置用于利用第一衰降时间和第二衰降时间,预测当前待预测储层的水力压裂伤害程度。

本实施例所述的实验岩样夹具的外部还具备加热套,其中,加热套用于向实验岩样夹具加温,使得实验岩样夹具内部具有与当前待预测储层实际温度相同的温度环境。具体地,岩心夹持器13外部设置有加热套,加热套和岩心夹持器13分别与温控仪14相连接。本实施例利用加热套向实验岩样夹具加温,使得实验岩样夹具内部具有与当前待预测储层实际温度相同的温度环境。

在本申请实施例中,泄压阀a15、泄压阀b16、第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门8均为针型阀。

在本申请的一个具体实施例中,采用典型的大庆地区致密砂岩储层岩样作为实验岩样,针对不同压裂液体系分别选用两块岩性、孔渗相近致密气储藏实验岩样来预测压裂液体系侵入后对岩心的伤害程度。

按照行业标准SY/T 5107-2016水基压裂液性能评价方法制备压裂液破胶液。其中,滑溜水S

在本申请实施例中,岩样1、2用于预测滑溜水S

表1岩样基础物性参数测量结果

参照表1,六块实验岩样的直径都在2.5cm左右,长度都在5.6cm~6.2cm之间,孔隙体积都在2ml~4ml之间,孔隙度都在8%~12%之间,气测渗透率都在0.01×10

表2压裂液伤害预测实验结果

参照表2,可以直观看出压裂液伤害前的衰降时间和压裂液伤害后的衰降时间,而后根据渗透率和衰降时间的关系,即可获得每块岩样的伤害程度。据此,本发明操作简单,所需记录的参数少,采集的数据种类少,测试时间短,相较于目前行业标准,更适合实际储层情况,便于压裂液研究工作者开展储层伤害预测工作,有助于规范致密气开发中压裂液的性能指标和预测方法,具有一定的推广前景。并且,本发明实现了对气测渗透率在0.01×10

本发明实施例提出了一种用于预测致密气储层水力压裂伤害程度的方法及系统。该系统通过制作实验岩样,对压裂液侵入前和侵入后的同一实验岩样在相同位置按照相同的方式进行施压,并分别获取压裂液侵入前和侵入后施压位置的压力衰降时间,从而得到当前致密气储层压裂液侵入伤害程度。在获取压裂液侵入后对应的压力衰降时间之前,本发明还针对当前压裂液侵入后的实验岩样模拟返排恢复过程,以利用恢复后的实验岩样获取压裂液侵入后对应的压力衰降时间。本发明能够真实有效的分析压裂液滞留对储层的伤害程度,实现了对致密气藏水力压裂后因液体滞留造成储层伤害的伤害程度的准确预测。同时,本发明实现了气测渗透率在0.01×10

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术分类

06120115637961