[发明专利]一种用于现场测试页岩气井减阻水的降阻率的方法

说明书

本发明涉及一种用于现场测试页岩气井减阻水的降阻率的方法，用该方法不仅可以在低剪切速率(剪切速率小于10000s^‑1)的环境下测出减阻水的降阻率，还可以在现场在高剪切速率(剪切速率大于10000s^‑1)的环境下准确测量出减阻水的降阻率，使用该方法可以为减阻水的降阻率的曲线拟合提供数据，还可以为压裂设计和施工压力预测提供依据。

技术领域

本发明涉及一种用于测试减阻水的降阻率的方法，特别涉及一种用于现场测试页岩气井减阻水的降阻率的方法。

背景技术

一般采用管路摩阻测量仪对页岩气井进行实验模拟的方法来测量减阻水的降阻率，该实验测试方法只能测得剪切速率低于10000s^-1的减阻水的降阻率。受流量和剪切速率的限制，无法准确地测出剪切速率高于10000s^-1环境下的减阻水的降阻率。准确测量出减阻水的降阻率的数据可以为从几种不同的减阻水中进行优选提供依据，也可为压裂设计和施工压力预测提供重要的依据。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于现场测试页岩气井减阻水的降阻率的方法，用该方法在高剪切速率(剪切速率大于10000s^-1)的环境下也能准确测量出减阻水的降阻率。该方法包括下列步骤：

步骤1：用活性水注满套管完井井筒，然后将活性水以流量Q注入套管柱，记录活性水以流量Q注入套管柱时套管完井井筒的井口内的压强P₁，并基于套管柱的内径D、活性水流量Q和从套管完井井筒的井口沿套管柱至第一个射孔孔眼的长度H计算出活性水以流量Q注入套管柱时的活性水摩阻ΔP；

步骤2：用减阻水注满套管完井井筒，然后将减阻水以流量Q注入套管柱，记录减阻水以流量Q注入套管柱时套管完井井筒的井口内的压强P₂，并基于活性水以流量Q注入套管柱时套管完井井筒的井口内的压强P₁、减阻水以流量Q注入套管柱时套管完井井筒的井口内的压强P₂和活性水以流量Q注入套管柱时的活性水摩阻ΔP计算出减阻水以流量Q注入套管柱时的降阻率μ。

在一个具体的实施例中，通过式(1)来计算活性水以流量Q注入套管柱时的活性水摩阻ΔP，

ΔP＝1.385×10⁶×D^-4.8×Q^1.8×H (1)，

其中：ΔP的单位为MPa；D的单位为mm；Q的单位为m³/min；H的单位为m。

在一个具体的实施例中，用式(2)计算减阻水以流量Q注入套管柱时的降阻率μ，

其中：ΔP的单位为MPa；P₁的单位为MPa；P₂的单位为MPa；μ为百分数。

在一个具体的实施例中，该方法还包括处于步骤2后的步骤3：在同一套管完井井筒中测出若干组以不同流量注入套管柱的减阻水的降阻率，用曲线拟合的方法计算出以减阻水流量和减阻水的降阻率为变量的曲线方程。准确测量不同排量下的减阻水的减阻率并推导出以减阻水流量和减阻水的降阻率为变量的曲线方程可为井口施工压力的预充提供依据。

在一个具体的实施例中，该方法在步骤1前还包括预步骤1和预步骤2，其中

预步骤1：用活性水注满套管完井井筒后，将活性水流量慢慢增大，活性水流量升高至流量Q的过程中，若套管完井井筒的井口内的压强达到安全限压时则停止注入活性水并执行预步骤2，若套管完井井筒的井口内的压强始终低于安全限压则执行步骤1，

预步骤2：将酸液注入套管完井井筒并通过射孔孔眼进入页岩气层，重新开始执行预步骤1。