[发明专利]一种非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法有效

专利信息
申请号: 201911252938.1 申请日: 2019-12-09
公开(公告)号: CN110907247B 公开(公告)日: 2022-06-03
发明(设计)人: 孙晓;张成朋;吴金桥;卢义玉;郭兴;汤积仁;穆景福;周雷;周军平;程鹏 申请(专利权)人: 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院;重庆大学
主分类号: G01N1/28 分类号: G01N1/28;G01N1/36;G01N3/08;G01N3/24;G01N3/12
代理公司: 重庆华科专利事务所 50123 代理人: 康海燕
地址: 710000 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 常规 天然 气井 物理 模拟 试样 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:实验确定储层页岩试件的单轴抗压强度和抗拉强度,选择满足强度标号要求的水泥;

步骤二:利用水切割技术将砂岩加工成两块尺寸相同的长方体薄板,将两块砂岩薄板放置在混凝土模具两侧,将搅拌好的水泥、石英砂、石子、水的混合物倒入两砂岩薄板之间;水泥、石英砂和石子的质量比例为1.0∶2.5~3.5∶4.0~5.0,水灰比=0.4~0.6;

步骤三:待中间层混凝土养护成型后拆模,得到中间层为人造岩心的模拟复层试样,所述模拟复层试样的层理面即为长方体砂岩薄板与人造岩心之间的接触面;对模拟复层试样进行层理面剪切强度试验,确定其剪切强度;

步骤四:在砂岩薄板的中心位置上钻取模拟井眼,并在模拟井眼内粘固模拟井筒,得到具有模拟井筒的复层试样。

2.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述储层页岩试件为圆柱体,其尺寸为Φ50mm×100mm和Φ50mm×25mm;所述砂岩薄板为尺寸相同的长方体薄板,尺寸为100mm×300mm×300mm;钢制混凝土模具的内尺寸为300mm×300mm×300mm。

3.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述水泥为硅酸盐水泥,根据储层页岩的物性选择强度等级为62.5R的水泥,水泥、石英砂和石子的质量比为1.0∶3.0∶4.5,水灰比=0.5,所述石英砂粒度为80~120目,石子的粒度为4~6目。

4.根据权利要求1、2或3所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,所述搅拌时间为10-15分钟,混凝土养护是在标准养护条件下养护28天。

5.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述模拟复层试样的层理面是粗糙面,它是通过水切割技术加工而成的。

6.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述步骤一是利用单轴抗压强度实验和巴西劈裂实验确定储层页岩试件的单轴抗压强度和抗拉强度;所述步骤三中,剪切实验为限制性剪切实验。

7.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,在砂岩薄板的宽面中心位置上钻取模拟井眼。

8.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,模拟井眼的直径为12mm、长度为160-180mm;所述模拟井筒的内径为6mm、外径为8mm、长度为300-330mm。

9.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,所述模拟井眼下端预留的裸眼段为30-50mm,所述模拟井眼上端预留的未被粘固的模拟井筒为170-200mm。

10.根据权利要求1所述的非常规天然气井压裂物理模拟试样的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,使用AB硅胶将模拟井筒粘固于模拟井眼内,粘固时间为8-10h。

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