[发明专利]一种有效评价压裂液对支撑裂缝导流能力伤害的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发过程中的压裂技术领域，特别是评价不同压裂液体系配方对支撑裂缝导流能力伤害的技术领域。

背景技术

压裂液是压裂改造油气储层的工作液，在起着传递压力、形成和延伸裂缝的同时，最重要的就是携带支撑剂充填到已压开的裂缝中形成高导流能力的油气渗流通道，并在施工结束后通过最大限度地破胶水化而返排出地面。

目前压裂液的主要类型有植物胶类、聚合物类、表面活性剂类等，应用最为广泛的是植物胶类压裂液。植物胶类压裂液破胶水化后往往会产生大量固相残渣，如果滞留在支撑裂缝中会堵塞支撑剂充填层颗粒间的孔隙，从而造成支撑裂缝导流能力下降，直接影响压裂增产的效果。国内外研究表明，压裂液残渣对裂缝导流能力伤害程度甚至能达到80～90%。

为了降低压裂液残渣对裂缝导流能力伤害程度，需要通过实验评价和优选低残渣的低伤害型压裂液体系配方。以往评价压裂液对支撑裂缝导流能力伤害的方法是借用石油天然气行业标准SY/T 6302-2009《压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法》中推荐的API支撑剂试验装置流程（见附图1），采用蒸馏水按照从进液口至出液口方向进行单向驱替来测得支撑裂缝初始导流能力k₀W_f，然后再单向驱替一定体积的压裂液破胶液来模拟压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害过程，测得伤害后的裂缝导流能力k₁W_f，对比伤害前后的导流能力值的变化即可得出所需评价的压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害率：（k₀W_f－k₁W_f）/k₀W_f，为实现不同压裂液体系配方优选提供指导，从而降低压裂液对支撑裂缝导流能力伤害。

但是压裂施工结束后，在压裂液完成破胶水化进行放喷返排过程中，积聚在支撑裂缝充填层中的部分压裂液残渣在一定差压作用下会随压裂液破胶水化液及地层流体的携带作用而一起返排至地面，从而使得支撑裂缝导流能力得到部分恢复，并且如果压裂液残渣粒径越小则越容易被携带出支撑裂缝充填层，支撑裂缝导流能力恢复程度也越明显。

因此，现有的方法仅仅模拟了压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害过程，而没有考虑压裂液返排过程会使得支撑裂缝导流能力得到部分恢复，不能真实反映出压裂液对裂缝导流能力的实际伤害程度，影响对压裂液体系配方的评价和优选。

发明内容

本发明目的是设计一种能真实反应压裂液对裂缝导流能力的实际伤害程度的有效评价压裂液对支撑裂缝导流能力伤害的实验方法。

本发明先采用蒸馏水从导流仪的进液口至出液口方向进行正向驱替，测得支撑裂缝初始导流能力k₀W_f，再以压裂液破胶液从导流仪的进液口至出液口方向进行正向驱替，模拟压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害，其特征在于：最后以KCl水溶液从导流仪的出液口至进液口方向进行反向驱替，模拟压裂液返排时裂缝导流能力的部分恢复过程，测得恢复后的支撑裂缝导流能力值k₂W_f；以压裂液在返排后对支撑裂缝导流能力实际伤害率：（k₀W_f-k₂W_f）/k₀W_f作为评价的压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害率。

本发明在常规的两次正驱替后，再用于KCl水溶液模拟实际地层液进行反驱替。可正反驱的导流仪解决了压力传感器不能反向受压的问题，正向驱替压裂液破胶液模拟压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害过程，反向驱替则模拟压裂液返排时裂缝导流能力的部分恢复过程。通过对比压裂液返排后支撑裂缝导流能力恢复后的值与支撑裂缝导流能力伤害前的值，通过以压裂液在返排后对支撑裂缝导流能力实际伤害率来真实反映压裂液对支撑裂缝导流能力实际伤害程度，为优选压裂液体系配方提供指导，从而降低压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害程度，提高压裂增油的效果。