[发明专利]一种压裂用支撑剂在裂缝中的注入能力测试评价方法

说明书

本发明提供了一种压裂用支撑剂在裂缝中的注入能力测试评价方法。所述方法包括制备具有一定宽度裂缝的裂缝岩心；对裂缝岩心称干重得到裂缝岩心重量，测量裂缝宽度、体积参数；模拟支撑剂悬浮液以一定流速注入裂缝的过程，通过监测裂缝岩心进口和出口流速的变化情况判断支撑剂是否可以进入特定宽度的裂缝；模拟过程中对裂缝岩心出口端流出的液体进行取样；把模拟后的裂缝岩心烘干并称干重；根据模拟前的裂缝岩心干重、模拟后的裂缝岩心干重、支撑剂密度以及裂缝体积，计算无因次铺置指数；通过铺置指数对注入性能进行定量化比较。本发明方法可以从定性、定量等多角度评价支撑剂在裂缝中的注入性能，为研究粒径与缝宽之间的匹配关系提供支撑。

技术领域

本发明涉及石油天然气压裂技术领域，更具体地讲，涉及一种压裂用支撑剂在裂缝中的注入能力测试评价方法。

背景技术

水力压裂作业需要大量使用支撑剂对压裂后的裂缝进行填充以形成稳定的高导流能力通道，为后续油气井的产量提高提供保障。常规低渗透油气藏压裂形成的裂缝缝宽通常为数毫米，使用的多为毫米级粒径的支撑剂，而近年来大量页岩油气藏的压裂投产实践表明除了充分利用压裂形成的毫米级通道外，大量宽度小于毫米的压裂微尺度裂缝对于此类油藏的稳产、高产也具有非常重要的影响。目前国内外已开始在页岩油气藏压裂中使用毫米～微米不同尺度的支撑剂，用于充填压裂后形成的不同尺度的裂缝。支撑剂在不同缝宽条件下的注入性能评价是进行支撑剂优选的必要工作环节，而目前该方面的工作整体较滞后，没有成熟、可靠的测试评价方法对此支撑剂优选工作形成有效支撑。研究并提出小于或等于毫米级裂缝条件下支撑剂注入能力测试评价方法是明确页岩油气藏支撑剂与压裂裂缝匹配关系，优化现场支撑剂注入工艺的一项关键技术。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够定性和定量评价支撑剂在裂缝中注入性能的测试评价方法。

为了实现上述目的，本发明的提供了一种压裂用支撑剂在裂缝中的注入能力测试评价方法，所述测试评价方法可以包括：制备具有预定裂缝宽度的裂缝岩心，测定裂缝岩心的重量m₁和裂缝体积V_F；配制支撑剂悬浮液并测定支撑剂悬浮液中的支撑剂密度ρ_p；模拟支撑剂悬浮液注入裂缝过程，其中，模拟过程包括：确保裂缝岩心的裂缝水平放置并在裂缝岩心外侧加围压，在裂缝岩心的一端施加注入压力将所述支撑剂悬浮液从裂缝岩心的所述一端恒速注入且从另一端流出且所述支撑剂悬浮液在裂缝岩心的周向外侧不漏，记录裂缝岩心所述一端的注入压力，收集裂缝岩心所述另一端流出液体得到收集液并记录流出液体的流速；在所述注入压力与所述流出液体的流速保持稳定或在注入压力迅速增大而裂缝岩心所述另一端无液体流出的情况下停止支撑剂悬浮液的注入，收集停止注入后的裂缝岩心并对停止注入后的裂缝岩心烘干，称重为m₂；计算支撑剂铺置指数，其中，

其中，I表示支撑剂铺置指数，m₁表示裂缝岩心的重量，m₂表示停止注入后的裂缝岩心烘干重量，V_F表示裂缝体积，ρ_p表示支撑剂密度；

对支撑剂在裂缝中的注入能力进行评价，其中，评价可以包括：根据所述注入压力和所述流出液体的流速确定支撑剂是否能够注入裂缝，其中，若注入压力与所述流出液体的流速能够保持稳定，则判定支撑剂能够注入裂缝，若注入压力迅速增大而裂缝岩心所述另一端无液体或极少液体流出，则判定支撑剂在裂缝中发生堵塞，支撑剂注入能力差或不能注入；在支撑剂能够注入裂缝的情况下，支撑剂铺置指数I取值为(0,1]，I值越接近1则判定支撑剂在裂缝中的充填程度越高，支撑剂注入后形成堵塞的风险越大；I值越小则判定支撑剂在裂缝中的注入能力越强，堵塞裂缝的风险越小。