[发明专利]基于声发射衡量暂堵剂性能的装置与方法

说明书

本发明公开了一种基于声发射衡量暂堵剂性能的装置与方法，其中该装置包括：压裂机，声发射传感器，声发射分析仪；其中：所述压裂机用于在试样裂缝中油压稳定且保持不变时对试样进行加载，所述试样模拟真实压裂条件在裂缝中泵有油并放有暂堵剂；所述声发射传感器用于在压裂机对试样进行加载时检测试样发射的声波信号；所述声发射分析仪与所述声发射传感器连接，用于在声波信号中出现破裂信号时确定暂堵剂发生破裂。本发明可以在不对正常实验过程以及实验结果进行干扰的情况下获得试样的破裂信息，且实验测量出的结果更具有实际意义。

技术领域

本发明涉及油气层开发及岩土工程技术领域，尤其涉及基于声发射衡量暂堵剂性能的装置与方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着人们对石油的需求量的增加，石油开采速度也越来越快，而石油资源是一种不可再生资源，如何高产量低污染的开采石油成为石油工程中最关注的问题。

暂堵剂对提高石油产量有着不可替代的作用。它能暂时降低地层渗透性或暂时封堵高渗透油层的物质。暂堵剂与水溶性聚合物混合后注人井内，在压差的作用下能够迅速形成薄而致密的油层暂堵带，经过一定时间后可自行或人工解堵。可用于油井洗井，较好的解决其洗井后排水时间长、油层损害和产能下降的问题，节省洗净用水，增加日油产量，降低含水量；也可以用于缝内转向压裂，水力压裂过程中加入暂堵剂，在水力压裂主裂缝通道内暂时形成桥堵，产生升压效应，从而压开新的支裂缝或沟通更多微裂缝，增大油/水层泄流面积，实现油/水井的增产增注。

现有的暂堵技术形成的暂堵物抗压强度低，常常导致冲砂或钻塞过程中压漏，所以在进行压裂前需要测量暂堵物的抗压强度，以满足压裂需求，避免在压裂过程中出现冲砂或者压漏现象。然而，现有的测量暂堵剂强度的常规方法无法准确测出暂堵剂的强度，因而无法准确衡量暂堵剂性能。

发明内容

本发明实施例提供一种基于声发射衡量暂堵剂性能的装置，用以准确衡量暂堵剂性能，该装置包括压裂机，声发射传感器，声发射分析仪；其中：

所述压裂机用于在试样裂缝中油压稳定且保持不变时对试样进行加载，所述试样模拟真实压裂条件在裂缝中泵有油并放有暂堵剂；

所述声发射传感器用于在压裂机对试样进行加载时检测试样发射的声波信号；

所述声发射分析仪与所述声发射传感器连接，用于在声波信号中出现破裂信号时确定暂堵剂发生破裂。

本发明实施例还提供一种基于声发射衡量暂堵剂性能的方法，用以准确衡量暂堵剂性能，该方法包括：

模拟真实压裂条件，在试样的裂缝中泵入油，放入暂堵剂；

待油压稳定后，压裂机对试样进行加载；

在压裂机对试样进行加载时保持油压不变，声发射传感器检测试样发射的声波信号；

当声波信号中出现破裂信号，确定暂堵剂发生破裂。

本发明实施例中，利用声发射手段衡量暂堵剂性能，声发射手段为无损监测手段，在不对正常实验过程以及实验结果进行干扰的情况下获得试样的破裂信息；除此之外，实验模拟真实暂堵剂压裂条件，测量出的结果更具有实际意义；最后，实验测量的暂堵剂的强度为模拟其真实压裂条件下的破坏强度，而不是单轴抗压强度，该测量强度更具有实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：