[发明专利]一种试验预测页岩水力压裂效果的方法

权利要求书

1.一种试验预测页岩水力压裂效果的方法，依次包括以下步骤：

选取井下岩样，制备相应尺寸的岩心，将岩样烘干、称重、密封，并测量自吸面面积，其中密封岩心时只留下一个端面；密封岩心时采用环氧树脂进行密封；

配制压裂液，测试压裂液密度，将压裂液置入压裂效果评估装置中，所述压裂效果评估装置包括压裂液容器、高精度分析天平和数据处理系统；

岩心自吸实验，采用不吸水、无弹性的悬线将完全浸入压裂液中的岩心悬挂在高精度分析天平下端，当压裂液吸入岩样中时，通过控制数据处理系统定时记录高精度分析天平测试数值；岩心自吸实验时采用油封压裂液；

根据初始干燥岩心质量和某时间节点下吸液岩心质量，确定页岩单位自吸面积的自吸体积；

建立页岩岩心自吸过程中自吸体积和自吸时间的自发吸收模型；

根据施工现场压裂气井总注入压裂液体积和压后返排体积确定页岩储层总吸入体积；

根据各段页岩储层自吸体积与各段页岩储层自吸时间关系式，确定页岩压裂裂缝面积；

其中，根据初始干燥岩心质量和某时间节点下吸液岩心质量，确定页岩单位自吸面积的自吸体积，包括：

根据公式(1)将岩样质量换算为岩样自吸体积v_imb：

式中：v_imb为某时间节点下岩样自吸体积，cm³；m₁为某时间节点下吸水岩样质量，g；m₀初始干燥后岩样质量，g；

根据公式(2)计算单位自吸面积的自吸体积v₁：

式中：v₁为单位自吸面积的自吸体积，cm；A₁为页岩自吸端面面积，cm²；

其中所述自发吸收模型表达式为：

式中：A_c为吸水截面积，cm²；A，B为系数；

根据施工现场压裂气井总注入压裂液体积和压后返排体积确定页岩储层总吸入体积，其中计算方法为：

v_fimb＝v_inj-v_fb (4)

式中：v_fimb为页岩储层总吸入体积，m³；v_inj为气井总注入压裂液体积，m³；v_fb为压后气井总返排体积，m³；

总的体积压裂改造裂缝面积为：

A_f总＝s×A_f (11)

式中：A_f总为总的体积压裂改造裂缝面积，m²；s为压裂总段数，段；A_f为每段压裂的裂缝面积，m²。