【技術實現步驟摘要】
：本專利技術涉及頁巖油氣儲層開發，具體為頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法。
技術介紹
0、
技術介紹
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1、水力壓裂是提高頁巖油氣儲層產能的有效措施，地面高壓泵組將壓裂液注入井中，高壓液體將地層中的裂縫擴張或創造新裂縫。支撐劑由壓裂液攜帶進入地層并用于支撐壓裂后的水力裂縫，從而使地層中形成具有一定導流能力的人工裂縫，為油氣開采提供滲流通道。支撐劑作為關鍵材料，直接影響到壓裂改造效果。然而有些油氣井實施壓裂增產措施后，在壓裂液返排和正常生產過程中，會發生支撐劑回流現象。
2、支撐劑回流會引起許多問題。首先，會導致裂縫寬度降低甚至閉合，無法保障長效裂縫導流能力；其次，可能導致近井地帶形成瓶頸裂縫，使壓裂效果變差；再次，對于回流出砂嚴重的井，需要經常實施沖砂等修井作業，影響油氣井正常生產，增加作業成本；另外，產出的砂還會腐蝕井下和地面的設備，降低其使用年限。因此，有必要對頁巖油儲層支撐劑回流進行定量評價。
3、現有技術(cn117514121a、cn116201518a、cn116771319a、cn118128512a)介紹了相似的測試方法。但上述測試只是模擬了支撐劑在裂縫中的回流過程，并沒有提供準確計算出支撐劑回流率的方法。上述所有技術均采用玻璃板或鋼板進行支撐劑的回流測試，而未將支撐劑置于儲層巖石裂縫之中，玻璃板和鋼板不能反應真實儲層的巖石物性。此外，儲層閉合應力是通過巖石作用在支撐劑上，支撐劑在儲層巖石中均會發生不同程度的嵌入，儲層中支撐劑與巖石的接觸面積和受力狀態與在玻璃板、鋼板中存在較大差
4、因此，急需設計一種頁巖油儲層條件下壓裂后支撐劑回流率實時定量評價方法，為壓裂施工設計過程中支撐劑的優選、性能評價、排采方案設計提供評價方法和實驗數據支撐。
技術實現思路
0、
技術實現思路
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1、本專利技術的目的是提供頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，這種頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法用于解決現有技術中支撐劑回流率測量方法準確性不高、無法對回流率進行實時測量、且不能真實地反應儲層溫壓條件和支撐劑嵌入等問題。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：這種頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法包括以下步驟：
3、步驟一，計算全尺寸取芯巖心裂縫寬wf、高hf，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長lf，再將現場壓裂液返排排量qf和頁巖油日產量qo換算成實驗室模擬排量qf和產量qo；
4、
5、式中，wf為裂縫寬、hf為裂縫高、n為裂縫數量、qf為現場壓裂液返排排量、qo為頁巖油日產量；
6、步驟二，配制模擬頁巖油和壓裂液；
7、步驟三，準備巖心和支撐劑；
8、步驟四，充填支撐劑，將充填支撐劑的巖心放置到支撐劑回流測試系統中；
9、步驟五，抽真空：打開圍壓系統恒壓泵，設置其壓力為2mpa，打開真空泵對充填支撐劑的人工裂縫抽真空2小時；
10、步驟六，打開流體注入系統恒速恒壓泵，設置其流速為1ml/min，直至壓裂液充滿人工裂縫；根據頁巖油儲層的溫度和水平最小主應力設置圍壓系統的流體預熱器的溫度和恒壓泵的壓力；
11、步驟七，在流體收集容器中放置一個空量筒，空量筒質量為m0，向空量筒中裝滿壓裂液，記錄此時壓裂液的體積v壓；
12、步驟八，根據儲層溫度設置流體注入系統流體預熱器的溫度，根據井底流壓利用手搖泵設置流體收集系統回壓閥的壓力；打開流體收集系統，使量筒開始收集從全尺寸巖心夾持器中流出的流體；根據實驗室模擬壓裂液排量qf設置恒速恒壓泵的流量，根據現場壓裂液返排時間確定流體注入系統的壓裂液注入時間，然后以產量qo改注模擬頁巖油，模擬生產過程；
13、步驟九，每隔24小時，取下收集完壓裂液、模擬頁巖油、支撐劑的量筒，將另一裝滿壓裂液的量筒放置在流體收集容器中；
14、步驟十，向步驟九第i次取下的裝有壓裂液、模擬頁巖油、支撐劑的量筒中緩慢加入壓裂液直至模擬頁巖油全部排出，測量此時該量筒、壓裂液和支撐劑的總質量；第i次測量的量筒、壓裂液和支撐劑的總質量記為mi；計算第i次24小時內回流出的支撐劑的體積v支i，v支i與實驗前裂縫中充填支撐劑的體積v1-v2的比值即為此時刻支撐劑的回流率ni；
15、v支i·ρ支+(v壓-v支i)·ρ壓＝mi-m0
16、式中，v支i為第i個時間段內回流支撐劑的體積，ρ支為支撐劑的真密度，
17、ρ壓為壓裂液的密度，mi為第i個時刻裝滿壓裂液和支撐劑量筒總質量；
18、
19、式中，ni為第i個時刻支撐劑的回流率；
20、步驟十一，將步驟九各次取下的裝有壓裂液、模擬頁巖油、支撐劑的量筒，依時間次序重復步驟十，實現模擬頁巖油儲層條件下對支撐劑的回流情況進行實時準確測定，得到不同時間段支撐劑回流量和不同時刻支撐劑回流率。
21、上述方案中計算出全尺寸取芯巖心裂縫寬wf、高hf，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長lf的方法：獲取全尺寸取芯巖心直徑dc、裂縫半長lf、寬wf、高hf、裂縫數量n、現場壓裂液返排排量qf、頁巖油日產量qo，計算出全尺寸取芯巖心裂縫寬wf、高hf，根據相似比原則，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長lf：
22、wf＝wf
23、hf＝dc
24、
25、上述方案中步驟二的具體方法：根據儲層溫度條件利用地面采出頁巖油與煤油配制模擬頁巖油，使其具有儲層條件下的粘度；根據現場壓裂施工數據配制壓裂液；將配制完成的壓裂液和模擬頁巖油分別放入兩個中間容器。
26、上述方案中步驟三的具體方法：從頁巖油儲層鉆取全尺寸取芯巖心，將巖心沿軸向劈開進行人工造縫；根據現場壓裂使用的支撐劑規格選擇支撐劑，取體積為v1的支撐劑，用于回流評價測試。
27、上述方案步驟四中充填支撐劑的具體方法：在人工裂縫中預置支撐墊片，支撐墊片的厚度為裂縫寬度，用熱塑膜緊密包裹巖心，緩慢抽出支撐墊片、同時向裂縫內裝填支撐劑，得到完成支撐劑充填的頁巖巖心人工裂縫；支撐劑裝填完成后，計量剩余支撐劑的體積v2，則充填巖心裂縫的支撐劑體積為v1-v2；將充填支撐劑的巖心置于全尺寸巖心夾本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的計算出全尺寸取芯巖心裂縫寬Wf、高Hf，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長Lf的方法：獲取全尺寸取芯巖心直徑DC、裂縫半長LF、寬WF、高HF、裂縫數量N、現場壓裂液返排排量QF、頁巖油日產量QO，計算出全尺寸取芯巖心裂縫寬Wf、高Hf，根據相似比原則，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長Lf：
3.根據權利要求2所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的步驟二的具體方法：根據儲層溫度條件利用地面采出頁巖油與煤油配制模擬頁巖油，使其具有儲層條件下的粘度；根據現場壓裂施工數據配制壓裂液；將配制完成的壓裂液和模擬頁巖油分別放入兩個中間容器。
4.根據權利要求3所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的步驟三的具體方法：從頁巖油儲層鉆取全尺寸取芯巖心，將巖心沿軸向劈開進行人工造縫；根據現場壓裂使用的支撐劑規格選擇支撐劑，取體積為V1的支撐劑，用于回流評價測試。
5.根據權利要求4所述
6.根據權利要求5所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的支撐劑回流測試系統包括全尺寸巖心夾持器、流體注入系統、流體收集系統、圍壓保持系統、抽真空系統，充填支撐劑的巖心置于全尺寸巖心夾持器內，流體注入系統通過管線連接至巖心夾持器入口，巖心夾持器設置溫度傳感器，巖心夾持器出口通過管線連接流體收集系統與抽真空系統；圍壓保持系統連接巖心夾持器兩端并構成循環回路。
7.根據權利要求6所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的流體注入系統包括恒速恒壓泵、中間容器、流體預熱器，恒速恒壓泵、中間容器、流體預熱器由管線連接，流體注入系統與巖心夾持器的入口連接。
8.根據權利要求7所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的流體收集系統包括閥門、回壓閥、手搖泵、流體收集容器、量筒、天平，流體收集系統與巖心夾持器的出口連接。
9.根據權利要求8所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的圍壓保持系統包括閥門、流體預熱器、恒壓泵，閥門、流體預熱器、恒壓泵由管線連接在夾持器溫壓保持系統連接在巖心夾持器兩側。
10.根據權利要求9所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的抽真空系統包括閥門、真空泵，閥門、真空泵由管線連接，抽真空系統與巖心夾持器的出口連接。
...【技術特征摘要】
1.一種頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的計算出全尺寸取芯巖心裂縫寬wf、高hf，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長lf的方法：獲取全尺寸取芯巖心直徑dc、裂縫半長lf、寬wf、高hf、裂縫數量n、現場壓裂液返排排量qf、頁巖油日產量qo，計算出全尺寸取芯巖心裂縫寬wf、高hf，根據相似比原則，計算出全尺寸取芯巖心裂縫長lf：
3.根據權利要求2所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的步驟二的具體方法：根據儲層溫度條件利用地面采出頁巖油與煤油配制模擬頁巖油，使其具有儲層條件下的粘度；根據現場壓裂施工數據配制壓裂液；將配制完成的壓裂液和模擬頁巖油分別放入兩個中間容器。
4.根據權利要求3所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的步驟三的具體方法：從頁巖油儲層鉆取全尺寸取芯巖心，將巖心沿軸向劈開進行人工造縫；根據現場壓裂使用的支撐劑規格選擇支撐劑，取體積為v1的支撐劑，用于回流評價測試。
5.根據權利要求4所述的頁巖油儲層支撐劑回流定量評價方法，其特征在于：所述的步驟四中充填支撐劑的具體方法：在人工裂縫中預置支撐墊片，支撐墊片的厚度為裂縫寬度，用熱塑膜緊密包裹巖心，緩慢抽出支撐墊片、同時向裂縫內裝填支撐劑，得到完成支撐劑充填的頁巖巖心人工裂縫；支撐劑裝填完成后，計量剩余支撐劑的體積v2，則充填巖心裂縫的支撐劑體積為v1-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊英，劉森松，王明禹，魏建光，陳歡，周潤楠，李江濤，王安倫，周曉峰，
申請(專利權)人：東北石油大學三亞海洋油氣研究院，
類型：發明
國別省市：
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