致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，包括导流室、三通阀门油水分离器、计重器、一号高压反应釜通过一号阀门及二号高压反应釜，所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向垂直设置并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口。将模拟主裂缝和次裂缝的主导流硅胶管和次导流硅胶管放入导流室本体内，然后照实验要求的铺砂浓度和支撑剂的粒径往主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内铺置支撑剂形成缝网，能更加真实的模拟测试致密油压后油水同产时导流能力的大小。本发明专利技术还同时公开了采用这种测试系统的测试方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开发
，具体涉及一种致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，本专利技术还涉及采用这种测试系统的测试方法。
技术介绍
世界油气需求持续增长，非常规油气成为全球石油勘探开发的新领域。与国外等典型致密油区相比，中国致密油形成条件比较有利，具有较大勘探潜力，地质储量为6440×108桶，技术可采储量为322×108桶(平均采收率约为5％)，仅次于俄罗斯和美国(张君峰，毕海滨，许浩，等.国外致密油勘探开发新进展及借鉴意义[J].石油学报，2015，36(2)：127-137.)。目前我国已有5个盆地中发现致密油，其中鄂尔多斯盆地延长组已进入工业化生产，并形成了关键技术之一——“万方液、千方砂”的大规模水平井体积压裂改造技术，该技术形成的支撑缝网使得致密油单井产量取得初步成效(杜金虎，何海清，杨涛，等.中国致密油勘探进展及面临的挑战[J].中国石油勘探，2014，19(1)：1-9.)。目前普遍研究方法是根据中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T6302-2009压裂支撑剂充填层短期导流能力推荐方法》进行测试获取液相导流能力数据，在一定程度上对致密油压裂施工优化设计提供基础参数，应用较为广泛。但是，支撑剂导流能力受支撑剂类型与形状、粒径组成、铺砂浓度、闭合压力、岩石硬度、测试条件、压裂液性质、流动条件、承压时间等多种因素影响，若考虑支撑裂缝多重影响因素叠加效果，其导流能力比常压状态下导流能力下降98％(SPE-100574-MS，2006)。致密油压后开采，支撑缝网是主要油水渗流通道，油水同采长期存在并影响导流能力，而上述行业标准对针对此类情况没有做出一般性规定的操作规范。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要针对传统加工方法的不足，提供一种致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统及测试方法，能更加真实的模拟测试致密油压裂油水同产时导流能力的大小。为实现上述目的，本专利技术所设计的致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，包括导流室、与导流室进口相连的三通阀门、与导流室出口相连的油水分离器及与搁置油水分离器的计重器，连接有一号高压恒速泵的一号高压反应釜通过一号阀门与三通阀门相连，连接有二号高压恒速泵的二号高压反应釜通过二号阀门与三通阀门相连，所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向垂直设置并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口，每根次导流硅胶管的末端与导流室本体的中空侧壁连通；还包括与导流室本体中空腔室相连的三号高压恒速泵，且所述三号高压恒速泵与所述导流室本体之间设置有一号压力表。进一步地，所述每根次导流硅胶管的末端位置处设置有支撑剂防流网。进一步地，所述多根次导流硅胶管中的一部分次导流硅胶管设置在主导流硅胶管一侧，剩余部分次导流硅胶管设置在主导流硅胶管另一侧，且主导流硅胶管两侧的次导流硅胶管呈对称布置。进一步地，所述导流室出口与所述油水分离器之间设置有回压阀，所述回压阀的进口与四号高压恒速泵相连，且所述回压阀与所述四号高压恒速泵之间设有二号压力表。进一步地，所述三通阀门与所述导流室之间设有三号阀门，并且所述三号阀门与所述导流室本体之间设置有三号压力表。一种如上述所述致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统的测试方法，所述测试方法包括如下步骤：1)按照实验要求的铺砂浓度和支撑剂的粒径往主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内铺置支撑剂形成缝网；2)将液压油通过三号高压恒速泵注入导流室本体的中空腔室内直至充满整个中空腔室且液压油为常压状态，通过一号压力表读取记录常压状态下液压油体积V0；并将高压油相流体注入一号高压反应釜内，高压水相流体注入二号高压反应釜内；3)设置预设闭合压力p，启动三号高压恒速泵继续向导流室本体中空腔室内注入液压油，至一号压力表的压力为预设闭合压力p后，稳定导流室本体中空腔体内的压力，并记录由常压升至闭合压力p过程三号高压恒速泵所注入的液压油体积V1；由常压升至闭合压力p液压油由于压力升高导致的体积变化量V2＝pC×[V0+V1(1+Cp)]，其中，C为液压油压缩系数；主导流硅胶管和多根次导流硅胶管受压后体积变化量V3＝V1-V2；由于常压状态下主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内完全充填支撑剂，主导流硅胶管的直径为d0，主导流硅胶管的长度为l0，多根次导流硅胶管的直径依次为d1～di，多根次导流硅胶管的长度依次为l1～li，根据主导流硅胶管和多根次导流硅胶管的直径和长度，计算等效的初始缝网体积VF0和初始缝网宽度w0，即其中n为一个主导流硅胶管与多根次导流硅胶管的根数总和；并计算闭合压力p下的等效缝网宽度4)打开一号阀门、二号阀门和三号阀门，启动一号高压恒速泵和二号高压恒速泵，设定一号高压恒速泵和二号高压恒速泵的注入比λ，以恒速模式驱动一号高压反应釜内的高压油相流体和二号高压反应釜内的高压水相流体至导流室本体内的缝网中；当导流室本体进口的高压油相流体与油水分离器油相出口流量相等，同时，导流室本体进口的高压水相流体与油水分离器水相出口流量相等时，记录进出口压差Δp、油相流体流量qo和水相流体流量qw，采用达西定律计算等效相渗透率其中，μ0为油相黏度、μw为水相黏度；5)改变一号高压恒速泵和二号高压恒速泵的注入比λi，重复步骤4)，测试不同注入比λi下的等效相渗透率koi、kwi，从而计算出油水两相导流能力koiw、kwiw。进一步地，所述步骤5)测试完毕后，改变不同铺砂浓度，重复步骤4)和步骤5)，来测试不同铺砂浓度、不同注入比下油水两相的导流能力。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：将模拟主裂缝和次裂缝的主导流硅胶管和次导流硅胶管放入导流室本体内，然后照实验要求的铺砂浓度和支撑剂的粒径往主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内铺置支撑剂形成缝网，能更加真实的模拟测试致密油压后油水同产时导流能力的大小；并且导流管采用硅胶管，可承受高闭合压力，使得模拟测试更加真实。附图说明图1为本专利技术致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统结构示意图；图2为图1中导流室结构示意图；图3为图2中主导流硅胶管和次导流硅胶管结构放大示意图。其中：二号高压恒速泵1、二号高压反应釜2、二号阀门3、三通阀门4、三号压力表5、导流室6(其中：导流室本体6a、中空侧壁6b、主导流硅胶管6c、次导流硅胶管6d)、回压阀7、油水分离器8、一号高压恒速泵9、二号压力表10、一号压力表11、一号高压反应釜12、一号阀门13、三号阀门14、三号高压恒速泵15、四号高压恒速泵16、计重器17。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但它们不对本专利技术构成限定，仅作举例而已，同时通过说明本专利技术的优点将变得更加清楚和容易理解。如图1所示致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，包括导流室6、与导流室6进口相连的三通阀门4、与导流室6出口相连的油水分离器8及搁置油水分离器8的计重器17，连接有一号高压恒速泵9的一号高压反应釜12通过一号阀门13与三通阀门4相连，连接有二号高压恒速泵1的二号高压反应釜2通过二号阀门3与三通阀门4相连；另外，三通阀门4与导流室6之间设有三号阀门14，并且三号阀门14与导流室6之间设置有三号压力表5。本实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，包括导流室、与导流室进口相连的三通阀门、与导流室出口相连的油水分离器及与搁置油水分离器的计重器，连接有一号高压恒速泵的一号高压反应釜通过一号阀门与三通阀门相连，连接有二号高压恒速泵的二号高压反应釜通过二号阀门与三通阀门相连，其特征在于：所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向垂直设置并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口，每根次导流硅胶管的末端与导流室本体的中空侧壁连通；还包括与导流室本体中空腔室相连的三号高压恒速泵，且所述三号高压恒速泵与所述导流室本体之间设置有一号压力表。

【技术特征摘要】
1.一种致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，包括导流室、与导流室进口相连的三通阀门、与导流室出口相连的油水分离器及与搁置油水分离器的计重器，连接有一号高压恒速泵的一号高压反应釜通过一号阀门与三通阀门相连，连接有二号高压恒速泵的二号高压反应釜通过二号阀门与三通阀门相连，其特征在于：所述导流室包括导流室本体、安装在导流室本体中空腔室内的主导流硅胶管及沿主导流硅胶管的长度方向垂直设置并与主导流硅胶管相连通的多根次导流硅胶管，主导流硅胶管连通导流室本体的进口和出口，每根次导流硅胶管的末端与导流室本体的中空侧壁连通；还包括与导流室本体中空腔室相连的三号高压恒速泵，且所述三号高压恒速泵与所述导流室本体之间设置有一号压力表。2.根据权利要求1所述致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，其特征在于：所述每根次导流硅胶管的末端位置处设置有支撑剂防流网。3.根据权利要求1或2所述致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，其特征在于：所述多根次导流硅胶管中的一部分次导流硅胶管设置在主导流硅胶管一侧，剩余部分次导流硅胶管设置在主导流硅胶管另一侧，且主导流硅胶管两侧的次导流硅胶管呈对称布置。4.根据权利要求3所述致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，其特征在于：所述导流室出口与所述油水分离器之间设置有回压阀，所述回压阀的进口与四号高压恒速泵相连，且所述回压阀与所述四号高压恒速泵之间设有二号压力表。5.根据权利要求4所述致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统，其特征在于：所述三通阀门与所述导流室之间设有三号阀门，并且所述三号阀门与所述导流室本体之间设置有三号压力表。6.如权利要求1～5中任一权利要求所述致密油压裂缝网油水两相导流能力测试系统的测试方法，其特征在于：所述测试方法包括如下步骤：1)按照实验要求的铺砂浓度和支撑剂的粒径往主导流硅胶管和多根次导流硅胶管内铺置支撑剂形成缝网；2)将液压油通过三号高压恒速泵注入导流室本体的中空腔室内直至充满整个中空腔室且液压油为常压状态，通过一号压力表读取记录常压...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪国法，张公社，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42