[发明专利]一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂方法及装置

权利要求书

1.一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂方法，其特征在于，其具体步骤为：

步骤S1获取弱胶结砂岩层的地质样本；

步骤S2根据获取的地质样本，确定弱胶结砂岩层的理化参数；所述理化参数包括但不限于温度、砂粒粒径分布、岩石矿物成分、杨氏模量、泊松比、地层抗拉强度、抗压强度、渗透率；

步骤S3根据所述砂粒粒径分布，确定用于弱胶结砂岩层压裂固化的高渗透支撑剂的粒径；

步骤S4根据地层杨氏模量、地层抗拉强度、抗压强度参数设计裂缝几何形态，确定压裂固化施工参数；其中，所述的压裂固化施工参数包括注入时间、注入压力和注入地层压裂液前置液体积和注入地层固化工作液体积；

步骤S5根据高渗透支撑剂的粒径和压裂固化施工参数，对所述弱胶结砂岩层进行压裂固化施工；

所述步骤S5包括

步骤S5-1根据所述高渗透支撑剂的粒径，选择合适的支撑材料；

步骤S5-2根据所述的温度、岩石矿物成分、杨氏模量、渗透率参数，配制粘度、失水率、固化时间合适的地层固化液基浆；

步骤S5-3将所述支撑材料与地层固化液基浆混合，制作地层固化工作液；其中，所述地层固化工作液的流变性能根据所述弱胶结砂岩层的温度以及压裂施工要求确定；

步骤S5-4根据所述注入时间和所述注入压力，利用地层压裂液前置液进行压裂施工，压开地层裂缝；

步骤S5-5裂缝形成后，向地层中注入配置好的地层固化工作液，待裂缝充分发展后，停止注入，关井等待地层固化工作液固化形成渗流通道；

所述步骤S2包括

步骤S2-1利用测井的方式测定目标层位地层温度；

步骤S2-2采用筛分法和激光粒度分析仪测试法相结合的方法确定烘干后的地质样本的砂粒粒径分布；

步骤S2-3利用红外光谱的方法分析岩石矿物成分；

步骤S2-4利用三轴压力试验机测试岩石样本的杨氏模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度；

步骤S2-5 利用液测渗透率仪测试岩石样品的渗透率。

2.根据权利要求 1 所述的一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂方

法，其特征在于，所述步骤S3包括

步骤S3-1 采用三分之一架桥理论，根据所述地质样本的砂粒粒径的分布曲线，确定所述弱胶结砂岩层压裂固化施工的高渗透支撑剂的粒径。

3.根据权利要求 2 所述的一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂方法，其特征在于，所述步骤S4包括

步骤S4-1 确定压裂施工排量 Q；

步骤S4-2 根据所述地层抗拉强度、抗压强度参数，确定最佳裂缝长度；

步骤S4-3 根据缝宽、缝长和缝高计算裂缝体积。

4.一种用于稠油热采井弱胶结砂岩层的层内可渗透加固防砂装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取弱胶结砂岩层的地质样本；

第一确定模块，用于根据所述地质样本，确定弱胶结地层的温度、砂粒粒径分布、岩石矿物成分、杨氏模量、泊松比、地层抗拉强度、抗压强度、渗透率参数；

第二确定模块，根据地层杨氏模量、地层抗拉强度、抗压强度设计裂缝几何形态； 第三确定模块，用于根据所述砂粒粒径分布和所述裂缝几何形态，确定用于所述弱胶

结砂岩层压裂固化高渗透支撑剂和压裂固化施工参数；

处理模块，用于根据所述高渗透支撑剂和所述压裂固化施工参数，对所述弱胶结砂岩层实现地层压裂固化；

所述处理模块具体包括：

第一处理子模块，根据所述高渗透支撑剂的粒径，选择合适的支撑剂材料；

第一制作子模块，用于将所述支撑剂材料与地层固化液基浆混合，制作地层固化工作液，其中，所述地层固化工作液粘度根据所述弱胶结砂岩层压裂施工要求确定；

第一压裂子模块，用于根据注入时间和注入压力，将地层压裂液前置液注入地层，压开地层形成裂缝；

第二压裂子模块，用于地层形成裂缝后，将地层固化工作液注入裂缝，注入完成后关井侯凝。