[发明专利]一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法有效

专利信息
申请号: 201710826170.9 申请日: 2017-09-14
公开(公告)号: CN107387054B 公开(公告)日: 2019-08-27
发明(设计)人: 马玉林;程瑶;尚文龙;张永利 申请(专利权)人: 辽宁工程技术大学
主分类号: E21B43/27 分类号: E21B43/27;E21B47/11
代理公司: 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 代理人: 马海芳
地址: 123000 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 页岩 缝网压裂 裂缝 扩展 物理 模拟 方法
【说明书】:

一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法,包括:1.采集页岩,加工,设置模拟压裂井,装入模拟射孔套管;进行CT扫描,用热缩管密封;2.放入大尺寸三轴物理模拟实验仪内,模拟地应力加载;注入压裂液,用声发射定位监测系统对压裂过程进行实时监测;3.第二次CT扫描,对比分析;4.钻取现场压裂井,装入射孔套管;布置微地震监测井,放入微地震信号接收器;5.地震信号被微地震信号接收器接收,送至微地震信号接收处理系统,绘制出缝网压裂裂缝扩展的空间图像;6.室内模拟实验与现场验证实验结合分析。该方法为使模拟数据更加可靠,进行现场对比验证实验,将实验室获得的实验数据与现场结合,使获得的缝网压裂裂缝扩展数据更加准确。

技术领域

发明涉及非常规油气藏开发技术领域,尤其涉及一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法。

背景技术

页岩是一种渗透率极低的沉积岩,通常被认为是油气运移的天然遮挡层。在含气页岩中,天然气产自其本身,页岩既是气源岩,又是储层。页岩气主要是以吸附、游离或溶解状态赋存于暗色泥页岩、粉砂质泥岩地层及其夹层中的天然气。

含油、气页岩中的天然裂缝虽然对生产具有一定的作用,但是通常无法提供经济开采所需的渗流通道。大多数含油、气页岩都需要实施水力压裂增产措施。压裂使更多的页岩范围暴露于井筒的压降条件之下。页岩中水平井周围紧密排列的水压裂缝能够大大加快页岩气的开采速度,水平井分段压裂改造技术已经成为当前页岩气开发的关键技术。

水力压裂技术是页岩气开发的核心技术之一。与常规油气的开发方式有所不同,开发页岩气等非常规油气藏常需要采用大规模的水力压裂改造储集层,追求复杂的缝网结构,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络,从而将可以进行渗流的有效储层打碎,增大渗流面积及导流能力,提高初始产量和最终采收率。水力压裂导致缝网扩展本着以压裂生成裂缝网络来提高储层渗透率,已经在天然气、页岩气行业得到成功应用。

申请号为201510977233.1的中国发明申请公开了一种煤岩定向井加砂压裂的物理模拟方法,该方法并不能实时监测水力压裂下煤岩内部的变化。

申请号为201410785259.1的中国发明申请公开了一种页岩中裂缝扩展的物理模拟系统及方法,该方法只是单一的利用声发射监测页岩中裂缝的扩展。

申请号为201310219803.1的中国发明申请公开了一种利用井口检波器进行水力压裂微地震监测的方法,该方法是在实验室内部模拟的现场微地震监测,模拟结果与现场实际存在一定的偏差,没有将实验室与现场建立联系。

以上的发明申请提供的都是一种水力压裂的物理模拟方法以及设备,并没有描述出缝网扩展及分布的情况,并且以上发明申请都没有将现场实验与实验室内的物理模拟进行对比,都只是单一方面的研究。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法,该方法为使模拟数据更加可靠,进行现场对比验证实验,将实验室获得的实验数据与现场结合,使获得的缝网压裂裂缝扩展数据更加准确。

本发明的一种页岩缝网压裂裂缝扩展的物理模拟方法,其包括以下步骤:

步骤一:室内模拟实验准备工作

(1)采集页岩,加工成模拟试件,在模拟试件中心位置设置有模拟压裂井,将与模拟压裂井相匹配的模拟射孔套管装入模拟压裂井内,并密封固定;

(2)对模拟试件进行第一次CT扫描,记录页岩内天然裂缝的分布情况;

(3)用热缩管对模拟试件进行密封,得到页岩模拟试样,备用;

步骤二:模拟实际情况并监测

(1)将页岩模拟试样放入大尺寸三轴物理模拟实验仪内,模拟实际开采情况下,页岩的地应力加载;

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