The present invention relates to an experimental device and method for simulating the production of multi-stage fractured horizontal gas wells after stuffing. The experimental device is mainly composed of a left and right end injection device, a core holder part and an outlet end measurement device. The core holder part uses a special core, which consists of even number of equal-sized short cores in series with the same channel at the core. Firstly, two groups of special cores with similar physical properties are selected. One group of special cores is injected with nitrogen until the set conditions for exhaustion recovery. After exhaustion of nitrogen, methane is injected to repeat the experiment. After the experiment, two groups of special cores are saturated with experimental fluid under static and dynamic pressure respectively, and the self-suction of two groups of special cores is measured at any time, and through the experimental device. Repeated exhaustive mining experiments with methane injection were carried out. Finally, the experimental results of each group were compared. The invention can simulate the exhaustive production of multi-stage fractured horizontal tight gas/shale gas wells under different water saturation or muggy well conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置和方法
本专利技术涉及一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置和方法,属于油气田开发的
技术介绍
页岩气以吸附态、游离态及溶解态赋存于富含有机质的泥页岩或其夹层中,其中吸附态气体约占页岩气总储量的20%~85%,占比大;另外,页岩储层基质属于超低孔和超低渗的致密多孔介质,必须经过压裂改造形成有效渗流裂缝才能产生工业气流。页岩气井的这几种特点使其产量递减规律与常规气井、致密气井有一定的区别:(1)气井初始产量较高,但在很短的时间内快速递减,此时递减率很大;(2)递减到一定程度后,会以较稳定的产量持续很长时间,此时递减率非常小。另外,页岩区别于常规砂岩,具有孔喉尺度小、低孔致密、比表面大等地质特征,又因为页岩压裂过程中使用大量的低粘度滑溜水,在压裂作用过程中,会有大量的压裂液进入页岩基质当中,且难以返排,造成页岩气井压裂液返排率低。目前,部分学者认为页岩自吸作用会额外促进微裂缝的产生,且一定程度上置换孔隙表面的吸附气,达到提产的效果,因此建议水力压裂作业后不要立刻进行返排,而是闷井一段时间后再返排;但部分学者持相反的意见,他们认为水相进入页岩当中,因为页岩孔隙尺寸属于纳米级,会产生很大的水锁效应,阻碍自由气的产出,对页岩气的生产造成很大的负面效应,因此建议水力压裂作业后快速返排。总的来说,闷井对页岩气井的产能影响认识并不清晰,是否闷井存在很大争议。因此,开展页岩气井的产量递减规律及闷井正负效应研究,对于指导现场动态生产制度安排,具有至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能真实模拟多段压裂 ...
【技术保护点】
1.一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置,其特征在于,其主要由左右端注入装置、岩心夹持器部分、出口端测量装置组成;所述的岩心夹持器部分使用特制岩心,该特制岩心由偶数个等尺寸、且圆心处有相同孔道的较短岩心串联组成,较短岩心之间装有薄纱网,且特制岩心的圆心孔道处固定一根与孔道等径的金属筛管;左右端注入装置各安装一套相同的气相、液相泵入系统,用于注入单相气或不同类型流体;出口端测量装置设置有两条支路,其中一条用于测量单相气的流量,另外一条用于分离气液两相混合流体、且测量分离后的气体和液体流量。
【技术特征摘要】
1.一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置,其特征在于,其主要由左右端注入装置、岩心夹持器部分、出口端测量装置组成;所述的岩心夹持器部分使用特制岩心,该特制岩心由偶数个等尺寸、且圆心处有相同孔道的较短岩心串联组成,较短岩心之间装有薄纱网,且特制岩心的圆心孔道处固定一根与孔道等径的金属筛管;左右端注入装置各安装一套相同的气相、液相泵入系统,用于注入单相气或不同类型流体;出口端测量装置设置有两条支路,其中一条用于测量单相气的流量,另外一条用于分离气液两相混合流体、且测量分离后的气体和液体流量。2.根据权利要求1所述的一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置,其特征在于,所述的金属筛管用来模拟水平井筒,且能在岩心夹持器部分施加围压后起到保护岩心的作用。3.根据权利要求1所述的一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置,其特征在于,所述的薄纱网用来模拟页岩气井水力压裂形成的主缝间的填充支撑剂,也是为了避免较短岩心之间的表面过于光滑而出现贴合紧密、无法提供流体正常渗流通道的情况。4.根据权利要求1所述的一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置,其特征在于,所述的左右端注入装置各安装一套相同的气相、液相泵入系统,为了使串联组成的特制岩心的两端都能均匀饱和流体,而且能缩短饱和实验的时长。5.根据权利要求1所述的一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置,其特征在于,所述的岩心夹持器的中间位置、中间位置左端10cm处、中间位置左端5cm处、中间位置右端5cm处、中间位置右端10cm处各装有一个压差传感器,这5个压差传感器的末端安装在岩心夹持器的右端。6.一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验方法,其特征在于,其包括步骤如下:(1)首先取同区块两组物性接近的特制岩心,两组岩心为偶数个等尺寸、且圆心处有相同孔道的较短岩心串联组成,较短岩心之间装有薄纱网,将金属筛管塞入任意一组岩心的圆心处,接着装入橡胶套筒并安装好岩心夹持器部分,装置密封性检测无误后方可进行实验;(2)将左端注入装置及出口端测量装置全部打开,泵入实验气体排出装置中的空气,结束后关闭双向...
【专利技术属性】
技术研发人员:王科,李海涛,刘琦,蒋贝贝,王志强,邵长春,补成中,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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