一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法技术

本发明专利技术涉及采油工程技术领域，具体涉及一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法。它主要解决了现有方法不能系统、有效、量化、准确的评价油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能的问题。本发明专利技术依据压裂施工的基础资料，采用实验室导流能力测试装置模拟压裂裂缝中暂堵剂的暂堵，给出了缝内暂堵剂的暂堵强度相应的测试参数与评价方法。本发明专利技术具有能够准确、客观、有效的评价油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法
本专利技术涉及采油工程
，具体涉及一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法。
技术介绍
油田直井、水平井暂堵转向压裂、分支缝压裂过程中，需采用暂堵剂实现暂堵转向、分支缝工艺措施效果。但目前常规方法是测试暂堵剂的变形伸长能力，或采用岩心夹持器简易测试暂堵剂的封堵压力，未考虑暂堵剂在现场施工中被填置于人工支撑裂缝中的实际情况，无法准确、有效的测试暂堵剂在压裂施工中的性能，更无法系统测试、量化评价暂堵剂在压裂支撑裂缝内的暂堵强度性能，导致无法针对性优选暂堵剂类型。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的问题，提供能够系统、有效、量化、准确的评价油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能的方法。本专利技术通过如下技术方案来达到：一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法，包括以下步骤：第一步：采用实验室导流能力测试装置，设置实验参数；具体如下：（1）预定实验温度：采用压裂井储层温度作为驱替时的温度值；（2）预定闭合压力：采用压裂井储层闭合压力；（3）驱替液体：采用压裂井泵送暂堵剂时所采用压裂液的基液；（4）驱替流量Q：采用流量1mL/min，折算为0.0167cm3/s；（5）预定铺砂浓度：根据现场施工井的储层基础参数与施工参数，应用压裂模拟软件Meyer或StimPlan反演裂缝参数，获得人工裂缝的铺砂浓度；第二步：支撑裂缝导流能力测试；具体如下：（1）用游标卡尺测量导流室内部宽度b（单位cm）和导流室测压孔之间长度L（单位cm），用流变仪测定预定实验温度下驱替液体的粘度μ（单位mPa﹒s）；（2）将实验测试用导流室在未填置支撑剂的情况下装载完成，移至实验测试平台，导流室水平放置，均匀加载应力，装载位移传感器于测试平台处，打开液压加压机加载闭合应力至1.0MPa，各部位紧密贴合，将位移计测试面板数据调零，用游标卡尺测量第一次四角高度；（3）将液压机加载闭合应力至预定闭合压力，记录位移计数据，利用游标卡尺测量第二次四角高度，减去第一次四角高度，得到预定闭合压力条件下的导流室变形量，取平均值记为h1（单位cm）；（4）泄压后，对导流室进行加砂至预定的铺砂浓度，并用游标卡尺记录原始砂厚度h2（单位cm），将导流室移至实验测试平台，加压至1.0MPa，装载位移传感器并进行调零，第三次记录四角高度；（5）连接导流室的压差传感器、进出口管线，保证各阀门处于关闭状态，打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2.0MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况立即停止实验并重新装载导流室直至无漏液情况；（6）打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，其后打开驱替泵，使裂缝及管线饱和测试流体；（7）逐级加压测试支撑剂的导流能力，待加压至预定闭合压力时，用游标卡尺记录第四次四角高度和位移计数据，减去第三次四角高度，得到预定闭合压力下的总变形量h3（单位cm），计算得到在预定闭合压力下导流室中支撑剂的厚度hz（单位cm），公式如下：hz=h1+h2-h3计算预定闭合压力下导流室过流截面积A（单位cm2），A=b*hz；（8）打开导流能力测试程序，对本次实验的各项参数进行录入，此后切换至实验测试窗口，开始实验；（9）调节平流泵至设定的测试流量，记录30min内进液口平均压力P1，出液口平均压力P2，计算进液口与出液口平均压差△P（单位kPa）；公式如下：（10）测试完成后，关闭平流泵，打开油压机的泄油阀，卸载油压，拆卸导流室的管线，取出导流室与导流室内的支撑剂；第三步：计算在预定闭合压力和预定铺砂浓度条件下的原始渗透率k；公式如下：式中：k—原始渗透率，μm2；μ—预定实验温度下驱替液体的粘度，mPa﹒s；Q—驱替流量，cm3/s；L—导流室测压孔之间长度，cm；A—导流室过流截面积，cm2；△P—进液口与出液口平均压差，kPa；第四步：暂堵剂暂堵强度性能测试；具体如下：（1）将暂堵剂和支撑剂共同填入导流室内，暂堵剂铺置在导流槽中部，支撑剂用量选择根据所需测定的预定铺砂浓度而定，将装载完成后的导流室移至实验测试平台，导流室水平放置；（2）连接导流室的压力传感器、进出口管线，各阀门处于关闭状态。打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况应立即停止实验并重新装载导流室；（3）打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，打开驱替泵，使裂缝及管线饱和测试流体；（4）打开液压加压机对导流室加载闭合应力，当闭合应力上升至预定闭合压力后停止加压，稳压时间大于30min；（5）打开预热器和加热器，温度设定为储层温度，以流量1mL/min正向驱替液体，观察入口端压力变化；（6）采用逐级加压的方式测试暂堵剂突破压力，压力按照15%逐级增加，稳压测试10min，若未突破则继续增压，直至出口端有连续液体流出，说明暂堵剂已经被突破，记录此时的最高压力为暂堵剂的突破压力P，即为暂堵剂的暂堵强度；（7）在暂堵剂突破之后，继续正向驱替液体，测量突破后30min内的渗透率k1；（8）测试完成后，关闭平流泵，打开油压机的泄油阀，卸载油压，拆卸导流室的管线，取出导流室及导流室内的支撑剂；第五步：计算暂堵率；公式如下：式中：z—暂堵率，%；k—原始渗透率，μm2；k1—暂堵后渗透率，μm2。本专利技术与已有技术相比具有如下有益效果：本专利技术能够系统、有效、量化、准确的评价缝内暂堵剂在压裂裂缝内的暂堵强度性能，从而指导暂堵剂优选、单井优化设计与现场施工。可控性强，操作方便简单、安全有效。附图说明：图1是本专利技术实施例1中YP1-P4井裂缝形态剖面示意图；图2是本专利技术实施例1中导流能力测试装置内铺置石英砂；图3是本专利技术实施例中DCF-1突破压力测试结果；图4是本专利技术实施例中DCF-1突破后压力及渗透率测试结果。具体实施方式：下面结合附图及实施例将对本专利技术作进一步说明：第一步：采用实验室导流能力测试装置，设置实验参数：（1）预定实验温度：根据YP1区块地温梯度确定YP1-P4井的储层温度范围为78℃-89℃，考虑到压裂施工中暂堵剂随压裂液一同注入目的层，由于压裂液的热耗散以及与裂缝岩石间的热交换等方式，都会导致井筒及裂缝产生降温现象，因此优选60°C作为驱替的预定实验温度值；（2）预定闭合压力：由于暂堵剂在现场施工中被填置于人工裂缝中，受到外部闭合压力的挤压，在室内实验测试中，应考虑到闭合压力对暂堵剂的影响，根据大庆油田现场施工测试压裂解释确定预定闭合压力为25.9MPa；（3）驱替液体：采用压裂井泵送暂堵剂时所采用压裂液的基液；（4）驱替流量Q：暂堵剂在现场施工中，随着前置液或携砂液一同被加入到地层裂缝内，由于室内实验的装置条件限制，无法通过相似理论模拟施工排量，因此对暂堵剂暂堵性能测试中流量的选择通用流量1mL/min，折算为0.0167cm3/s；（5）预定铺砂浓度：为了真实的模拟人工裂缝中暂堵剂的封堵，需要获得与真实人工裂缝相同的铺砂浓度，采用现场施工井YP1-P4井的储层基础参数及施工参数，采用Meyer软件反演裂缝参数，反演结果见表1；从模拟结果可以看出，裂缝的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：采用实验室导流能力测试装置，设置实验参数；具体如下：（1）预定实验温度：采用压裂井储层温度作为驱替时的温度值；（2）预定闭合压力：采用压裂井储层闭合压力；（3）驱替液体：采用压裂井泵送暂堵剂时所采用压裂液的基液；（4）驱替流量Q：采用流量1mL/min，折算为0.0167cm3/s；（5）预定铺砂浓度：根据现场施工井的储层基础参数与施工参数，应用压裂模拟软件Meyer或StimPlan反演裂缝参数，获得人工裂缝的铺砂浓度；第二步：支撑裂缝导流能力测试；具体如下：（1）用游标卡尺测量导流室内部宽度b（单位cm）和导流室测压孔之间长度L（单位cm），用流变仪测定预定实验温度下驱替液体的粘度μ（单位mPa﹒s）；（2）将实验测试用导流室在未填置支撑剂的情况下装载完成，移至实验测试平台，导流室水平放置，均匀加载应力，装载位移传感器于测试平台处，打开液压加压机加载闭合应力至1.0MPa，各部位紧密贴合，将位移计测试面板数据调零，用游标卡尺测量第一次四角高度；（3）将液压机加载闭合应力至预定闭合压力，记录位移计数据，利用游标卡尺测量第二次四角高度，减去第一次四角高度，得到预定闭合压力条件下的导流室变形量，取平均值记为h1（单位cm）；（4）泄压后，对导流室进行加砂至预定的铺砂浓度，并用游标卡尺记录原始砂厚度h2（单位cm），将导流室移至实验测试平台，加压至1.0MPa，装载位移传感器并进行调零，第三次记录四角高度；（5）连接导流室的压差传感器、进出口管线，保证各阀门处于关闭状态，打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2.0MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况立即停止实验并重新装载导流室直至无漏液情况；（6）打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，其后打开驱替泵，使裂缝及管线饱和测试流体；（7）逐级加压测试支撑剂的导流能力，待加压至预定闭合压力时，用游标卡尺记录第四次四角高度和位移计数据，减去第三次四角高度，得到预定闭合压力下的总变形量h3（单位cm），计算得到在预定闭合压力下导流室中支撑剂的厚度hz（单位cm），公式如下：hz=h1+h2‑h3计算预定闭合压力下导流室过流截面积A（单位cm2），A=b*hz；打开导流能力测试程序，对本次实验的各项参数进行录入，此后切换至实验测试窗口，开始实验；（9）调节平流泵至设定的测试流量，记录30min内进液口平均压力P1，出液口平均压力P2，计算进液口与出液口平均压差△P（单位kPa）；公式如下：...

【技术特征摘要】
1.一种油田压裂用缝内暂堵剂的暂堵强度性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：采用实验室导流能力测试装置，设置实验参数；具体如下：（1）预定实验温度：采用压裂井储层温度作为驱替时的温度值；（2）预定闭合压力：采用压裂井储层闭合压力；（3）驱替液体：采用压裂井泵送暂堵剂时所采用压裂液的基液；（4）驱替流量Q：采用流量1mL/min，折算为0.0167cm3/s；（5）预定铺砂浓度：根据现场施工井的储层基础参数与施工参数，应用压裂模拟软件Meyer或StimPlan反演裂缝参数，获得人工裂缝的铺砂浓度；第二步：支撑裂缝导流能力测试；具体如下：（1）用游标卡尺测量导流室内部宽度b（单位cm）和导流室测压孔之间长度L（单位cm），用流变仪测定预定实验温度下驱替液体的粘度μ（单位mPa﹒s）；（2）将实验测试用导流室在未填置支撑剂的情况下装载完成，移至实验测试平台，导流室水平放置，均匀加载应力，装载位移传感器于测试平台处，打开液压加压机加载闭合应力至1.0MPa，各部位紧密贴合，将位移计测试面板数据调零，用游标卡尺测量第一次四角高度；（3）将液压机加载闭合应力至预定闭合压力，记录位移计数据，利用游标卡尺测量第二次四角高度，减去第一次四角高度，得到预定闭合压力条件下的导流室变形量，取平均值记为h1（单位cm）；（4）泄压后，对导流室进行加砂至预定的铺砂浓度，并用游标卡尺记录原始砂厚度h2（单位cm），将导流室移至实验测试平台，加压至1.0MPa，装载位移传感器并进行调零，第三次记录四角高度；（5）连接导流室的压差传感器、进出口管线，保证各阀门处于关闭状态，打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2.0MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况立即停止实验并重新装载导流室直至无漏液情况；（6）打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，其后打开驱替泵，使裂缝及管线饱和测试流体；（7）逐级加压测试支撑剂的导流能力，待加压至预定闭合压力时，用游标卡尺记录第四次四角高度和位移计数据，减去第三次四角高度，得到预定闭合压力下的总变形量h3（单位cm），计算得到在预定闭合压力下导流室中支撑剂的厚度hz（单位cm），公式如下：hz=h1+h2-h3计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤君，王维，张洪涛，顾明勇，唐鹏飞，张浩，刘宇，李东旭，赵亮，郑继明，冯程滨，魏天超，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11