一种支撑剂的导流能力的评价方法技术

本发明专利技术提供一种支撑剂的导流能力的评价方法，包括：将支撑剂试样装入导流室，通过切换注入导流室的介质模拟压裂施工过程的相变化状态，并观察和测定支撑剂试样的导流能力。采用本发明专利技术提供的评价方法，可根据支撑剂在不同相状态下的导流能力，综合全面的评定支撑剂的导流性能，广泛适用于各种油井条件、不同生产阶段、不同压力及不同相状态下支撑剂的导流能力评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田开发领域，具体涉及用于一种支撑剂的导流能力的评价方法。
技术介绍
水力压裂技术起始于上世纪中叶，至今已有近70年的历史，已发展为油田开发的主要增产技术。水力压裂追求的是在地层中形成与地层特性相适应、并具有一定导流能力的填砂裂缝，支撑剂作为形成支撑裂缝的关键材料，在水力压裂中的作用尤为重要。所谓支撑剂的裂缝导流能力，是指支撑剂在储层闭合压力作用下通过或输送储层流体的能力，通常以支撑裂缝渗透率与裂缝闭合宽度的乘积表示。对于支撑剂方面的研究集中在支撑剂表面改性技术研究方面，主要形成了树脂涂覆支撑剂、双涂层树脂支撑剂、支撑剂现场包覆注入和支撑剂表面改性等一系列成熟技术，已在世界范围内的各大油气产区得到广泛应用。而今，提高支撑剂的裂缝导流能力，即支撑剂的裂缝性能已成为新的研究热点，但是支撑剂导流能力的测试方法方面的研究较少。现有技术中，常采用SY/T6302-2009“压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法”的相关规定测定支撑剂的导流能力，实验方法中实验介质采用去离子水或蒸馏水作为实验液体，在层流(达西流)条件下评价支撑剂充填层导流能力，该规定指出要准确测量导流能力，层流条件下的单相流是关键的条件。但是在压裂施工中，支撑剂由压裂液携带进入储层，支撑剂填充带和附近储层被压裂液的滤失液所充满，当压裂井开始排液，即地层流体将压裂液驱出，生产一定时间后，油井见水，地层水又将支撑剂裂缝中的油相驱出。可见，实际的压裂施工过程并不是简单的单相流动，因而如果按照上述实验方法进行检测，对支撑剂的导流能力的评价势必单一片面、不够准确。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术提供一种支撑剂在不同相状态下的导流能力的评价方法，通过模拟典型的压裂施工过程中，支撑剂所处流体环境的交替变化情况，综合全面的评定支撑剂的导流性能。本专利技术的一个实施方式在于提供一种支撑剂在不同相状态下的导流能力的评价方法，包括：将支撑剂试样装入导流室，通过切换注入导流室的介质模拟压裂施工过程的相变化状态，并观察和测定支撑剂试样的导流能力。如上所述，实际的压裂施工过程，并非简单的单相流动，因而在单相流动条件下评估支撑剂的导流能力不够准确。通过切换注入导流室的介质模拟压裂施工过程中的相变化状态，并观察和测定支撑剂试样的导流能力，不仅能够得到更符合实际使用情况的疏水支撑剂的导流能力，并且通过观察其在不同相状态下的导流能力，可以充分了解其变化趋势，从而更为综合全面的评定疏水支撑剂的导流性能。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述支撑剂为疏水支撑剂。与其他支撑剂相比，疏水支撑剂对相变化更为敏感，因而仅采用单一稳定相的介质进行测定的偏差也更为突出和显著。因此，采用本专利技术所述的测定方法对疏水支撑剂的导流能力进行评价，就显得尤为必要。在本专利技术的一个优选实施方式中，观察和测定支撑剂试样的导流能力依次按以下五个阶段进行，阶段一：纯水相流动阶段；阶段二：油驱水流动阶段；阶段三：油相流动阶段，所述油相含不动水；阶段四：水驱油流动阶段；阶段五：水相流动阶段，所述水相含不动油。专利技术人经研究发现，典型的压裂井生产过程可归纳为纯水相流动、油驱水流动、油相(含不动水)流动、水驱油流动和水相(含不动油)流动五种状态的驱替，在测定导流能力时模拟了这种驱替过程，能够更为准确的表达对相变化尤为敏感的疏水支撑剂在实际使用时的导流能力。根据本专利技术，所述阶段一包括将水相介质注入并饱和整个导流室，待形成稳定流动状态后测定样品的纯水相导流能力。根据本专利技术，所述阶段二包括将水相介质更换为油相介质，在所述油相介质突破导流室出口之前，观测样品在油驱水状态下的导流能力。根据本专利技术，所述阶段三包括当油相介质突破导流室出口，待形成稳定流动状态后测定样品的油相导流能力。根据本专利技术，所述阶段四包括将油相介质更换为水相介质，在水相介质突破导流室出口之前，观测样品在水驱油状态下的导流能力。根据本专利技术，所述阶段五包括当水相介质突破导流室出口，待形成稳定流动状态后测定样品的含不动油的水相导流能力。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述水相介质为模拟地层水、蒸馏水、去离子水、地层水或注入水，优选模拟地层水。其中，所述模拟地层水为根据目标区域的地层水和注入水的成分分析资料，按比例配置成的地层水或注入水或与目标区域等矿化度的标准盐水，所述油相介质为油相介质为柴油、中性煤油或精制油，优选柴油。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述导流室中的驱替测试压力为0.1-7KPa，闭合压力为3.5-96.5MPa，注入导流室的介质的流速为1-10mL/min。根据本专利技术，所述驱替测试压力为导流室的介质入口的压力与介质出口的压力之差，将驱替测试压差控制在上述范围内，同时将注入导流室的介质流速也控制在上述范围内，形成稳态流动时测量导流能力。下面对本专利技术的一个优选的实施方式进行进一步说明。1)将支撑剂试样按照既定铺砂浓度装入导流室，施加3.5-96.5MPa的闭合压力，将导流室内部抽真空，注入水相介质饱和整个导流室。2)在导流室入口处加压(使驱替测试压力保持在0.1-7KPa，同时使注入导流室的水相介质的流速在1-10mL/min范围内)，使水相介质以稳定流速注入导流室，观测样品在纯水相状态下的导流能力，当导流能力测定值稳定后，即已形成纯水相稳定流动状态)，记录此值为纯水相导流能力。3)将水相介质更换为油相介质，在油相介质突破导流室出口之前，观测样品在油驱水状态下的导流能力。4)当油相介质(含不动水)突破导流室出口后，观测样品在油相状态下的导流能力，当导流能力测定值稳定后(即已形成油相稳定流动状态)，记录此值为油相导流能力。5)将油相介质更换为水相介质，在水相介质突破导流室出口之前，观测样品在水驱油状态下的导流能力。6)当水相介质(含不动油)突破导流室出口后，观测样品在水相状态下的导流能力，当导流能力测定值稳定后(即已形成水相稳定流动状态)，记录此值为含不动油的水相导流能力。7)对实验数据进行处理，形成疏水支撑剂试样的导流能力变化趋势图。支撑剂的铺砂浓度和厚度等工艺参数可根据测试需要进行调整。本专利技术的有益效果：根据本专利技术提供的评价方法，模拟典型压裂井生产过程中支撑剂所处流体环境的相状态变化情况，分别记录支撑剂的纯水相导流能力、油相导流能力和含不动油的水相导流能力，并形成支撑剂试样的导流能力变化趋势图，相比现有技术仅测试单一的水相导流能力，能更为综合全面的评定支撑剂的导流性能，从而得出更符合实际应用情况的支撑剂的导流能力，也能为不同需求的支撑剂筛选提供依据。在用于评价疏水支撑剂的导流性能时，上述优势尤为明显。根据本专利技术提供的评价方法，通过导流能力计算油井产量的结果，验证了本专利技术对支撑剂的实际导流能力的评估具有适用性。同时，该方法具有较强的操作性、重复性和稳定性，广泛适用于各种油井条件、不同生产阶段、不同压力及不同相状态下支撑剂的导流能力评价。附图说明附图1为根据本专利技术实施例1的评价方法流程图。附图2为本专利技术实施例1的评价结果示意图，其中，图2-1为本专利技术实施例1中石英砂疏水支撑剂在20MPa时的导流能力变化趋势图；图2-2为本专利技术实施例1中陶粒疏水支撑剂在40MPa时的导流能力变化趋势图；图2-3为本专利技术实施例1中目陶粒疏水支撑剂在6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支撑剂的导流能力的评价方法，包括：将支撑剂试样装入导流室，通过切换注入导流室的介质模拟压裂施工过程中的相变化状态，并观察和测定所述支撑剂试样的导流能力。

【技术特征摘要】
1.一种支撑剂的导流能力的评价方法，包括：将支撑剂试样装入导流室，通过切换注入导流室的介质模拟压裂施工过程中的相变化状态，并观察和测定所述支撑剂试样的导流能力。2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述支撑剂为疏水支撑剂。3.根据权利要求1或2所述的评价方法，其特征在于，观察和测定所述支撑剂试样的导流能力依次按以下五个阶段进行，阶段一：纯水相流动阶段；阶段二：油驱水流动阶段；阶段三：油相流动阶段，所述油相含不动水；阶段四：水驱油流动阶段；阶段五：水相流动阶段，所述水相含不动油。4.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述阶段一包括将水相介质注入并饱和整个导流室，待形成稳定流动状态后测定样品的纯水相导流能力。5.根据权利要求3或4所述的评价方法，其特征在于，所述阶段二包括将水相介质更换为油相介质，在所述油相介质突破导流室出口之前，观测样品在油驱水状态下的导流能力。6.根据权利要求3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨科峰，苏建政，刘长印，黄志文，李凤霞，贺甲元，李萍，孙志宇，林鑫，郑承纲，
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