[发明专利]确定砾岩试件水力压裂穿砾排量的试验方法及装置

说明书

本申请提供了一种确定砾岩试件水力压裂穿砾排量的试验方法及装置，该方法包括如下步骤：获取砾岩试件，在砾岩试件内设置模拟井筒并预制起裂裂缝。对砾岩试件施加大小不等的三向围压应力，以使预制起裂裂缝垂直于最小围压应力方向。向模拟井筒内注入预定排量的压裂液压裂砾岩试件，以得到砾岩试件的穿砾状态。当砾岩试件的穿砾状态达到预定状态时，获取该预定状态下的压裂液排量。本申请的确定砾岩试件水力压裂穿砾排量的试验方法及装置可在实验室条件下，通过分析实验结果，得到能够使大部分裂缝发生穿砾扩展的排量，从而减少砾石对裂缝扩展的干扰作用。该方法流程简单，对实验结果的分析方法具有普适性，可以为砾岩水力压裂现场施工提供参考。

技术领域

本申请属于水力压裂大型物理模拟试验技术领域，具体涉及一种确定砾岩试件水力压裂穿砾排量的试验方法及装置。

背景技术

砾岩油藏在我国分布较为广泛，且大部分砾岩油藏具有岩性变化大、孔隙度低、渗透性差、自然产能低以及非均质性强等特点，不易于油藏的开采，需要通过压裂等储层改造手段进行增产。而由于砾岩储层中砾石的存在，压裂改造过程中裂缝的扩展易受到储层中砾石的影响，裂缝的扩展规律较为复杂，导致裂缝扩展形态难以控制，且压裂过程中易形成单一裂缝，造成改造体积小的问题。而砾石对于水力压裂的影响主要体现在不同条件下裂缝遇到砾石会出现不同的扩展方式。在多种扩展方式中，穿砾的扩展方式能够使裂缝保持原来的延伸方向继续扩展，在一定程度上降低了砾石对裂缝扩展的影响。

在砾岩储层的水力压裂施工中，排量是影响水力裂缝扩展方式的主要因素之一，同时也易于改变和控制。如果可以通过控制排量的方式使尽可能多的水力裂缝进行穿砾扩展，就可以降低砾石的干扰作用，进而加强对裂缝扩展形态的控制。但是，对于水力排量的控制目前尚未有有效的解决办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定砾岩试件水力压裂穿砾排量的试验方法及装置，其可在实验室条件下，得到能够使大部分裂缝发生穿砾扩展的排量，从而减少砾石对裂缝扩展的干扰作用。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供一种确定砾岩试件水力压裂穿砾排量的试验方法，包括如下步骤：

获取砾岩试件，在所述砾岩试件内设置模拟井筒并预制起裂裂缝；

对所述砾岩试件施加大小不等的三向围压应力，以使所述预制起裂裂缝垂直于最小围压应力方向；

向所述模拟井筒内注入预定排量的压裂液压裂所述砾岩试件，以得到所述砾岩试件的穿砾状态；

当所述砾岩试件的穿砾状态达到预定状态时，获取该预定状态下的压裂液排量。

在一个优选的实施方式中，在步骤向所述模拟井筒内注入预定排量的压裂液压裂所述砾岩试件，以得到所述砾岩试件的穿砾状态过程中，包括：

以初始排量注入所述模拟井筒，得到所述砾岩试件的第一穿砾状态；

以第二排量注入所述模拟井筒，得到所述砾岩试件的第二穿砾状态；

以第(n-1)排量注入所述模拟井筒，得到所述砾岩试件的第(n-1)穿砾状态；

以第n排量注入所述模拟井筒，得到所述砾岩试件的第n穿砾状态；

其中，初始排量第二排量第(n-1)排量第n排量。

在一个优选的实施方式中，在步骤向所述模拟井筒内注入预定排量的压裂液压裂所述砾岩试件，以得到所述砾岩试件的穿砾状态过程中，包括：

在压裂所述砾岩试件后，对所述砾岩试件进行切割，以得到所述砾岩试件的穿砾状态。

在一个优选的实施方式中，在获取砾岩试件的步骤中包括：