采用人造裂缝性碳酸盐岩岩心进行应力敏感实验的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用人造裂缝性碳酸盐岩岩心进行应力敏感实验的方法，其包括以下步骤：测量天然碳酸盐岩的矿物含量，进行配比得到矿物混合物；配制胶结物的用量，并与矿物混合物混合制作得到人造基质岩心，测量基质岩心的应力敏感特征；对人造基质岩心造缝得到裂缝岩心；测量裂缝岩心在不填充模式下的应力敏感特征；使用粗石英砂胶结物对裂缝岩心填充以模拟半填充裂缝岩心，并测量半填充模式下的岩心的应力敏感特征；采用碳酸钙胶结物对裂缝岩心填充以模拟全填充裂缝岩心，并测量全填充模式下的岩心的应力敏感特征。该方法能更好地满足应力敏感实验的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力学测试实验
，具体涉及一种采用人造裂缝性碳酸盐岩岩也 进行应力敏感实验的方法。
技术介绍
裂缝性碳酸盐岩油藏是一种重要的碳酸盐岩油藏类型。由于裂缝、孔隙共存，岩性 很复杂，非均质性强，致使油气储集空间类型和渗流物理特征非常复杂。而储层应力敏感是 裂缝性碳酸盐岩油藏开发中存在的普遍现象。在储层应力敏感研究中可W将油气藏开采过 程看作是一个多相流体渗流与多孔介质弹塑性变形动态禪合的过程。在油气藏开采过程 中，多相流体渗流与多孔介质变形相互影响，相互制约，且相互之间具有很强的禪合效应。 随着地层压力的下降，基质和裂缝系统所承受的有效应力增加，使裂缝系统和基质系统发 生形变。导致裂缝闭合，基质孔隙体积减小，从而使得裂缝系统和基质系统的有效渗透率下 降，油井采油指数降低，开发效果下降。 目前碳酸盐岩油藏的应力敏感实验一般用天然碳酸盐岩岩也，由于天然岩也较 "脆"，不能在同一块岩也上反复进行实验，而采用多块岩也进行多种模式下的应力敏感实 验，例如基质、不填充裂缝、半填充裂缝和全填充裂缝模式，由于多块岩也的岩性会有差异， 导致实验结果不够可靠。 因此，需要制作出一种可重复使用的人造碳酸盐岩岩也W满足应力敏感实验。而 现有技术中对于孔隙结构相对比较简单的碳酸盐岩油藏，其制作工艺相对比较成熟，但尤 其是对于裂缝性碳酸盐岩油藏岩也，目前尚未有成熟的制作方法，通过现有一些方法制作 出来的岩也的硬度也无法满足应力敏感实验的要求。 综上，需要能制作出一种人造碳酸盐岩岩也，其具有一定硬度和可重复使用性，从 而能满足尤其是采用同一块岩也进行多种模式下的应力敏感实验的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种采用人造裂缝性碳酸盐岩岩也进行应力 敏感实验的方法，其能更好地满足应力敏感实验的要求。 本专利技术的技术解决方案是，提供一种采用人造裂缝性碳酸盐岩岩也进行应力敏感 实验的方法，其包括W下步骤： 1)测量天然油藏岩也中的碳酸盐岩的矿物含量，进行配比得到矿物混合物； 2)配制胶结物的用量，并与矿物混合物进行混合，制作后得到人造基质岩也，并测 量基质岩也的应力敏感特征； 3)对人造基质岩也进行造缝得到裂缝岩也；测量裂缝岩也在不填充模式下的应力 敏感特征；并与天然岩也的应力敏感特征进行比较； 4)使用粗石英砂胶结物对裂缝岩也填充W模拟半填充裂缝岩也；然后测量半填充 模式下的岩也的应力敏感特征，并与天然岩也的应力敏感特征进行比较； 5 )采用碳酸巧胶结物对裂缝岩也填充w模拟全填充裂缝岩也；然后测量全填充模 式下的岩也的应力敏感特征，并与天然岩也的应力敏感特征进行比较。 与现有技术相比，本专利技术具有W下优点。通过制作人造岩也，并测量人造岩也在基 质、不填充、半填充和全填充该四种状态下的体积、孔隙度、渗透率和应力敏感特征，对人造 岩也与天然岩也相应的应力敏感特征进行比较，W使人造岩也在进行应力敏感实验时其应 力敏感特征与天然岩也更相近。同时，相比于天然岩也不能反复进行实验，一块人造岩也能 在基质、不填充、半填充和全填充四种状态下进行应力敏感特征的测试，因此，能更好地满 足应力敏感实验的要求。另外，由于构造的裂缝形态与天然岩也的裂缝相类似，裂缝体积与 天然岩也的裂缝处于同一量级，因此能够在保持基质孔隙度和渗透率相似的情况下，开展 不同模式下(包括基质、不填充裂缝、半填充裂缝、全填充裂缝）的应力敏感实验。 在一个实施例中，在同一块岩也上测量不同裂缝填充模式下(包括基质、不填充裂 缝、半填充裂缝、全填充裂缝）的应力敏感特征时，渗透率变形系数aK通过W下公式计算： 式中，K为岩也渗透率，单位血；K。为初始渗透率，单位血；0=p-p。，为有效应力， 单位MPa;p。为第一个测试点的围压，MPa;p为其余测试点施加的围压，MPa;aK为渗透率变 形系数，单位1/MPa。 在一个优选的实施例中，对测量的应力敏感数据，分别采用指数形式进行拟合；但 针对不填充模式下的渗透率数据采用指数形式拟合时效果较差的现象，则采用下面的拟合 公式： 式中，K为岩也渗透率，单位血；K。为初始渗透率，单位血；P。为第一个测试点的围 压，单位MPa;p为测试点所施加的围压，单位MPa;a为拟合参数。其中，a的数值是通过W 上拟合公式与几个实际测量数据进行拟合时，计算实际点与拟合点的平方差之和最小时得 出。一般选择5~8组数据得到a的数值。一般的应力敏感数据曲线采用的为指数形式的 应力敏感公式拟合而得，但对于不填充裂缝岩也的应力敏感数据，由于采用指数形式的应 力敏感公式得到的数据曲线与实际测出的数据曲线相比，拟合效果比较差，因此通过W上 的拟合公式进行拟合与实际测得的数据曲线更接近。 在一个优选的实施例中，在步骤1)中按天然岩也的矿物含量配比的矿物混合物由 碳酸盐岩粉末和石英砂组成，通过滴定法测定出碳酸盐岩的用量后，碳酸盐岩和石英砂按 比例进行配制。配制得到的混合物中碳酸盐岩的含量与相应的天然岩也中的碳酸盐岩的含 量相同。 在一个实施例中，在步骤2)中所述的胶结物包括环氧树脂、邻苯二甲酸二下醋、己 二胺和丙丽。该H种物质能对矿物混合物起到好的粘结作用，使得人造岩也的性能更接近 天然岩也。 在一个优选的实施例中，其中每lOOg矿物混合物需要的胶结物中的药品用量为： 环氧树脂lOg，邻苯二甲酸二下醋2. 1ml，己二胺0. 85ml和丙丽4. 05ml。与矿物混合物结合 时粘结性能好。 在一个实施例中，在步骤3)中采用造缝装置制造贯穿岩也的裂缝，该造缝装置包 括装夹机构、下造缝器和与压力机连接的上造缝器，待造缝的岩也设在下造缝器和上造缝 器之间，并由装夹机构固定，压力机加压时，上造缝器和下造缝器共同作用制造出贯穿岩也 的裂缝。模拟天然岩也的裂缝。 在一个实施例中，在步骤4)中所使用的粗石英砂的粒径在106~150之间，目数 在100~150ym之间。模拟半填充时采用的粗石英砂的粒径与全填充时的相比较大，使得 半填充时的性能与实际中的相应情况接近程度更高。 在一个优选的实施例中，在步骤5)所使用的碳酸巧为重质碳酸巧的粉体，粒径在 5~10ym之间，目数为1340~2500之间。全填充时采用的碳酸巧的粒径较小，使得全填 充后的性能与实际情况接近程度更高。 在一个实施例中，若在同一块裂缝岩也上模拟半填充裂缝和全填充裂缝，应在模 拟全填充裂缝之前，先去除半填充模式下裂缝内的填充物，再填充碳酸巧胶结物W模拟全 填充裂缝。 在一个实施例中，在测量人造岩也在基质、不填充、半填充和全填充四种模式下的 应力敏感特征时，要求用于应力敏感实验的岩也夹持器能承受50MPa的围压。 在一个实施例中，在步骤2)中，在常温下放置2小时，然后倒入人造岩也模具中， 并在轴向压力50M化下压制48小时；将成型的岩也从模具中取出，在恒温箱中采用90~ 12CTC温度进行烘干12小时，取出得到人造基质岩也。人造岩也在50M化高压下制作而成， 硬度较高，能满足多次重复使用的要求。另外，其矿物含量与真实碳酸盐岩油藏类似，实验 中测得的数据与天然岩也很接近。 本专利技术的有益效果是：当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用人造裂缝性碳酸盐岩岩心进行应力敏感实验的方法，包括以下步骤：1）测量天然油藏岩心中的碳酸盐岩的矿物含量，进行配比得到矿物混合物；2）配制胶结物的用量，并与矿物混合物进行混合，制作后得到人造基质岩心，并测量基质岩心的应力敏感特征；3）对人造基质岩心进行造缝得到裂缝岩心，测量裂缝岩心在不填充模式下的应力敏感特征，并与天然岩心的应力敏感特征进行比较；4）使用粗石英砂胶结物对裂缝岩心填充以模拟半填充裂缝岩心；然后测量半填充模式下的岩心的应力敏感特征，并与天然岩心的应力敏感特征进行比较；5）采用碳酸钙胶结物对裂缝岩心填充以模拟全填充裂缝岩心；然后测量全填充模式下的岩心的应力敏感特征，并与天然岩心的应力敏感特征进行比较。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廉培庆，李琳琳，陈志海，陈立莹，马安来，张俊法，杜秀娟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11