[发明专利]一种酸蚀裂缝粗糙程度定量表征方法

说明书

本发明公开了一种酸蚀裂缝粗糙程度定量表征方法，包括以下步骤：制成多块尺寸相同的原始方形岩板；使用三维激光扫描仪获取三维点云数据；通过插值获取酸刻蚀前岩板一阶点云数据和酸刻蚀前岩板二阶点云数据；计算面积迂曲度和岩板长宽两方向的平均线迂曲度；对劈裂岩样开展酸刻蚀物理模拟实验，获取酸刻蚀后岩板，扫描岩板并计算岩板一阶面积迂曲度和二阶面积迂曲度以及岩板长宽两方向的平均线迂曲度；根据数据来定量表征裂缝面的粗糙度程度。本发明能够定量表征粗糙裂缝面酸刻蚀后在酸液不同流动方向上，不同尺度上的粗糙程度变化，为酸液在粗糙水力裂缝中的流动规律研究提供准确可靠的基础参数，也为研究真实酸蚀裂缝导流能力预测模型提供依据。

技术领域

本发明涉及一种酸蚀裂缝粗糙程度定量表征方法，属于石油工程领域。

背景技术

酸压是碳酸盐岩储层增产改造的主要措施，施工时首先通过井筒向储层挤注具有较高黏度的前置液，依靠压裂液在井底储层上形成很高的压力，压开储层岩石并产生压裂裂缝，或者使原有的天然裂缝张开。然后向裂缝中注入酸液，对裂缝表面产生非均匀刻蚀，形成具有一定导流能力的酸蚀裂缝，为流体提供流动通道，从而达到改善油气渗流条件和油气增产的目的。酸蚀裂缝导流能力是评价酸蚀裂缝允许流体通过能力的指标，导流能力越高，流体在酸蚀裂缝中的流动性越好，越有利于油气增产。酸蚀裂缝导流能力主要由酸蚀裂缝形貌、储层岩石力学性质等因素决定。对酸蚀裂缝表面形貌进行定量化表征，有利于对储层条件下粗糙酸压裂缝导流能力进行准确预测，提高酸压效果。然而，目前对酸蚀裂缝表面形貌表征的方法主要包括统计参数法、分形几何法、岩石节理粗糙度系数表征法等。但是这些参数都是表征整个粗糙裂缝表面的均值，而裂缝面的粗糙度是由大尺度波动的波状形态及小尺度粗糙的非均匀体两部分共同构成(ISRM.International society for rockmechanics commission on standardization of laboratory and field tests:Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rockmasses[J].International Journal of Rock MechanicsMining SciencesGeomechanics Abstracts，1978，15(6)：319–368.)，裂缝面的粗糙度存在多尺度效应，目前的表征方法对裂缝面的表征并不完整。

发明内容

针对上述问题，本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种酸蚀裂缝粗糙程度定量表征方法，本发明可准确评价酸刻蚀前后岩石粗糙裂缝表面形貌，为酸蚀裂缝导流能力的预测及现场酸压施工参数的优化提供指导。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种酸蚀裂缝粗糙程度定量表征方法，包括以下步骤：

S1、采集碳酸盐岩储层段的井下岩心或者同层位露头岩石，并制成多块尺寸相同的原始方形岩板；

S2、在原始方形岩板中部沿岩板长度方向预制划痕，再将预制划痕的原始方形岩板劈裂为一对具有粗糙表面形态的劈裂岩样；

S3、使用三维激光扫描仪扫描劈裂岩样的上下两个表面来获取三维点云数据，再采用标准差滤波法对三维点云数据进行降噪处理；

S4、采用克里金插值法对步骤S3中获取的三维点云数据进行插值，插值时所设置的步长分别为1mm×1mm和0.1mm×0.1mm，插值后获得的三维点云数据分别为酸刻蚀前岩板一阶点云数据、酸刻蚀前岩板二阶点云数据；

S5、利用步骤S4中获取的酸刻蚀前岩板一阶点云数据、酸刻蚀前岩板二阶点云数据，分别计算酸刻蚀前岩板的一阶面积迂曲度和二阶面积迂曲度；利用步骤S4中获取的酸刻蚀前岩板二阶点云数据，计算岩板长宽两个方向的平均线迂曲度；