[发明专利]一种液体暂堵剂剩余强度评价装置及评价方法

说明书

本发明公开了液体暂堵剂剩余强度评价装置，包括第一储液罐、第二储液罐、岩板导流室、温度控制箱和废液回收部，岩板导流室设置于温度控制箱内，岩板导流室内设有一对岩板，一对岩板之间形成有裂缝，对应裂缝的岩板导流室的两端分别设有导流室入口和导流室出口，对应导流室入口处设有用于测压的压力传感器，导流室出口通过管路连接废液回收部，第一储液罐连通或不连通导流室入口，第二储液罐连通或不连通导流室入口，还包括动力部。提供的装置能够模拟实际液体暂堵剂的注入及封堵过程，使用岩板进行实验，能够准备模拟地层环境，使用温度控制装置，能够准备模拟地层温度，准确测量液体暂堵剂的剩余强度。

技术领域

本发明涉及油气田开发压裂技术领域，具体涉及一种液体暂堵剂剩余强度评价装置及评价方法。

背景技术

液体暂堵剂主要是利用多价金属离子与线性大分子链上的极性基团反应，通过交联而形成高粘度液体，生成高强度冻胶，封堵压裂水力裂缝，提高净压力，在目的层以胶塞形态实现暂堵，实现裂缝转向。在实施暂堵转向压裂工艺之后，液体暂堵剂的剩余强度是衡量液体暂堵剂性能的重要指标，也是影响暂堵转向压裂施工成败的关键因素。目前，有关技术如下：

公开号为“CN108956413A”的专利公开了一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法。它主要解决了现有方法不能系统、有效、量化、准确的评价油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能的问题。本发明依据压裂施工的基础资料,采用实验室导流能力测试装置模拟压裂裂缝中暂堵剂的暂堵,给出了缝内暂堵剂的暂堵强度相应的测试参数与评价方法。本发明具有能够准确、客观、有效的评价油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能等优点。

公告号为“CN204495654U”的专利公开了一种暂堵强度测试装置，用于测试模拟裂缝的暂堵强度。用于测试模拟裂缝的暂堵强度,包括裂缝模拟单元,裂缝模拟单元具有暂堵剂进液端以及暂堵剂出液端,其中暂堵剂进液端通过硬质管线连接有暂堵剂溶液压入装置,以将暂堵剂溶液从暂堵剂进液端压入到裂缝模拟单元内,暂堵剂进液端还设置有可测试进入到裂缝模拟单元中暂堵剂压力的压力表。该暂堵强度测试装置中不设置阀门,避免了阀门的节流堵塞。

文章(赖南君,陈科,马宏伟,齐亚民,叶仲斌.水溶性压裂暂堵剂的性能评价[J].油田化学,2014,31(02):215-218.)以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料，合成了一种水溶性压裂暂堵剂，通过岩心实验对暂堵剂的封堵强度与封堵率进行评价，具体的，以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,带不饱和双键的有机物DJ-1为交联剂,合成了一种水溶性压裂暂堵剂,并对其性能进行了表征。结果表明,随着温度升高、溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率增大。在20-80℃、暂堵剂与地层水在固液比为1:300时,暂堵剂在16h下的水溶率为96％-98％,水溶性良好。完全溶解后,5-20g/L溶液的黏度为12.6-53.7mPa·s,返排性好。20g/L暂堵剂溶液的抗拉强度达9.1N,黏附能力较好。岩心实验表明,暂堵剂的封堵强度随岩心渗透率的增大而减小,压力梯度最大值为47.1MPa/m,具有封堵原有裂缝,使新裂缝偏离最大主应力方向的能力。暂堵剂对岩心的封堵率大于90％,用地层水冲刷后岩心渗透率恢复率高达97.6％。对高渗透层的选择性封堵率大于83.2％,随岩心渗透率级差的增大,暂堵剂对高渗透层的封堵率增加。

文章(邱玲,黄小军,黄贵存,杨逸.低压气井液体胶塞暂堵技术研究及应用[J].断块油气田,2011,18(03):393-396.)结合液体胶塞暂堵作用机理,在液体胶塞暂堵剂性能需求分析的基础上，调试出了适合川西低压气藏的液体胶塞暂堵剂配方，并在实验室采用多功能岩心驱替装置，对液体胶塞的强度进行评价。

综上所述，现有公开的暂堵剂相关专利与文章主要针对暂堵剂的暂堵强度进行评价。然而，目前对于液体暂堵剂剩余强度的相关研究存在以下不足：①使用钢板进行实验，无法模拟地层真实环境；②在室内下进行实验，无法模拟地层真实温度，即无法评价温度对暂堵剂的影响；③对液体暂堵剂剩余强度的评价目前尚未形成科学系统的评价装置与评价方法。因此，液体暂堵剂剩余强度的评价方法有较大的改进提升余地。

发明内容