[发明专利]基于地质靶引的碳酸盐岩储层分层酸化压裂室内模拟实验方法及装置

说明书

本发明涉及油气田开发技术，公开了一种基于地质靶引的碳酸盐岩储层分层酸化压裂室内模拟实验方法及装置。该方法包括以下步骤：制备碳酸盐岩储层模拟试样，确定模拟井筒和射孔的方位；在碳酸盐岩储层模拟试样上开设模拟井眼，根据射孔的方位确定模拟层的数量，对模拟井眼进行分层，在每个模拟层开设至少一组射孔簇；将模拟井筒安装在模拟井眼内，压裂液输送机构能够独立地向每个模拟层内的射孔簇输送压裂液；将压裂液通过压裂液输送机构依次或者同时注入每个模拟层内的射孔簇，监测碳酸盐岩储层模拟试样的压裂信息。该方法能真实地反映碳酸盐岩储层分层酸化压裂过程中的裂缝起裂与扩展规律，为合理地进行酸化压裂设计优化提供理论支持。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术，具体地，涉及一种基于地质靶引的碳酸盐岩储层分层酸化压裂室内模拟实验方法及装置。

背景技术

由于碳酸盐岩储层埋藏较深，其多数基质不具备储渗能力，非均质程度高，自然投产率低，因此，酸化压裂改造技术已成为该类油气田主要的增产和稳产技术。分层酸化压裂是国内外解决巨厚储层勘探评价和有效开发的重要技术，它能提高储层动用程度，实现纵向上各油气层的均衡改造，提高单井产量，而在碳酸盐岩储层的开发中对酸化压裂工艺的选择必须具有针对性，才能够实现对碳酸盐岩储层的改造效果。

在碳酸盐岩储层的酸化压裂改造中，射孔的开启程度、裂缝延伸规律以及裂缝形态受到层数、簇数、簇间距以及射孔数因素等影响。国内外专家学者大多从力学机理的角度进行水平井分层压裂研究，而针对碳酸盐岩储层的多层、多簇以及多孔室内物理模拟实验很少。虽然，已有通过对实验室水力压裂金属井筒进行改造实现压裂实验，从而得到裂缝起裂与延伸规律；但是，目前碳酸盐岩储层酸化压裂物理模拟的实验方案在设计上仍存在一些不足，未能反映不同层数、簇数、孔数条件下碳酸盐岩酸化压裂的裂缝起裂与延伸规律。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不同层数、簇数、孔数条件下碳酸盐岩酸化压裂的裂缝起裂与延伸规律无法反映的问题，提供一种基于地质靶引的碳酸盐岩储层分层酸化压裂室内模拟实验方法及装置，该实验方法及装置能真实地反映碳酸盐岩储层在分层酸化压裂过程中的裂缝起裂与扩展规律，为合理地进行分层酸化压裂设计优化提供理论支持。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于地质靶引的碳酸盐岩储层分层酸化压裂室内模拟实验方法，该方法包括以下步骤：

S1、根据碳酸盐岩储层的现场地质情况，制备碳酸盐岩储层模拟试样，根据所述碳酸盐岩储层模拟试样的内部构造，确定模拟井筒的安装方位和射孔的方位，并设置三轴围压；

S2、在所述碳酸盐岩储层模拟试样上的所述模拟井筒的安装方位处开设模拟井眼，根据所述射孔的方位确定模拟层的数量，并对所述模拟井眼进行分层，在每个所述模拟层对应的所述模拟井眼的内壁上开设至少一组包括所需模拟数量的所述射孔的射孔簇，每组所述射孔簇的所述射孔绕所述模拟井眼的内周分布；

S3、将所述模拟井筒安装在所述模拟井眼内，所述模拟井筒上设置有压裂液输送机构，所述压裂液输送机构能够独立地向每个所述模拟层内的所述射孔簇输送压裂液；

S4、在所述碳酸盐岩储层模拟试样处于所述三轴围压的条件下，将所述压裂液通过所述压裂液输送机构依次或者同时注入每个所述模拟层内的所述射孔簇，监测所述碳酸盐岩储层模拟试样的压裂信息。

优选地，步骤S1中，所述碳酸盐岩储层的现场地质情况通过以下步骤获得：

(1)在所述碳酸盐岩储层的现场进行地震波阻抗反演，预测所述碳酸盐岩储层的厚度；

(2)在所述碳酸盐岩储层的现场进行叠前AVO同时反演，获取纵横波速度、密度及其衍生叠前弹性参数，预测所述碳酸盐岩储层的含油量，确定所述碳酸盐岩储层的富含油气区域；