一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法及系统。方法包括：测试储层天然裂缝的应力状态和力学强度，根据应力状态和力学强度测试储层天然裂缝在原地状态下的初始机械开度；等间距离散储层天然裂缝；根据初始机械开度和水力剪切压裂施工参数，测试n段离散储层天然裂缝的缝内流体压力；测试n段离散储层天然裂缝在水力剪切压裂过程中的法向剪胀开度；根据n段离散储层天然裂缝的缝内流体压力和n段法向剪胀开度，测试储层天然裂缝的总开度；根据储层天然裂缝的总开度，测试储层天然裂缝的剪胀导流能力和综合导流能力。本发明专利技术定量计算了天然裂缝的初始机械开度和法向剪胀开度，准确反映了天然裂缝的剪胀导流能力。

【技术实现步骤摘要】
一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法及系统
本专利技术属于油气田开发
，具体涉及一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法及系统。
技术介绍
裂缝型岩体天然裂缝导流能力的改善程度不仅是深层页岩气藏大型水力压裂微裂缝改造的重要指标，也是深层干热岩地热资源地下网络裂缝冷注、热采经济循坏的重要保障。深层裂缝型岩体力学强度高、原地应力复杂，水力压裂的增渗机理是通过水力剪切改造原生天然裂缝，天然裂缝在剪切滑移情况下产生剪胀导流开度，实现单裂缝导流能力的增大和裂缝网络半径的扩展。因此，研究和测试天然裂缝在水力剪切压裂作用下的剪胀导流能力是该技术研究的主要工作。裂缝型岩体在水力剪切压裂过程中，天然裂缝的剪胀导流能力主要取决于原生天然裂缝在原地状态下的初始机械开度和剪切滑移过程中的法向剪胀开度，法向剪胀开度大小主要则受到天然裂缝动态粗糙度系数和切向滑移量的影响。目前，天然裂缝剪胀导流能力的计算方法既未考虑粗糙裂缝在原地应力压缩状态下的初始机械开度，也未考虑动态粗糙度对天然裂缝切向滑移和法向剪胀的影响，无法准确预测天然裂缝导流能力的改善程度，无法为深本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：获取储层天然裂缝的应力状态和力学强度，根据所述应力状态和所述力学强度测试所述储层天然裂缝在原地状态下的初始机械开度；/nS2：等间距离散所述储层天然裂缝，得到n段离散储层天然裂缝；根据所述初始机械开度和水力剪切压裂施工参数，分别测试n段所述离散储层天然裂缝的缝内流体压力；其中，所述水力剪切压裂施工参数包括压裂液粘度、压裂注入排量以及压裂注入压力；/nS3：测试n段所述离散储层天然裂缝在水力剪切压裂过程中的法向剪胀开度；/nS4：根据n段所述离散储层天然裂缝的缝内流体压力和n段所述法向剪胀开度，测试所述储层天然裂缝的...

【技术特征摘要】
1.一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取储层天然裂缝的应力状态和力学强度，根据所述应力状态和所述力学强度测试所述储层天然裂缝在原地状态下的初始机械开度；
S2：等间距离散所述储层天然裂缝，得到n段离散储层天然裂缝；根据所述初始机械开度和水力剪切压裂施工参数，分别测试n段所述离散储层天然裂缝的缝内流体压力；其中，所述水力剪切压裂施工参数包括压裂液粘度、压裂注入排量以及压裂注入压力；
S3：测试n段所述离散储层天然裂缝在水力剪切压裂过程中的法向剪胀开度；
S4：根据n段所述离散储层天然裂缝的缝内流体压力和n段所述法向剪胀开度，测试所述储层天然裂缝的总开度；
S5：根据所述储层天然裂缝的总开度，测试所述离散天然裂缝的剪胀导流能力和所述储层天然裂缝的综合导流能力。


2.根据权利要求1所述的一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：
S11：获取所述储层天然裂缝在地层中的倾角、最大主应力以及最小主应力，并根据所述倾角、所述最大主应力以及所述最小主应力按下式测试所述储层天然裂缝受到的正应力与剪应力；



其中，σ1为所述储层天然裂缝在原地的最大主应力、σ2为所述储层天然裂缝在原地的最小主应力，β为所述储层天然裂缝的倾角；τ为剪应力，σn为正应力；
S12：测试所述储层天然裂缝的动态抗压强度和所述储层天然裂缝的动态粗糙度系数，并根据所述动态抗压强度、所述动态粗糙度系数以及所述正应力按下式测试所述储层天然裂缝在原地状态下的初始机械开度；



其中，w0为初始机械开度，JRCd为储层天然裂缝的动态粗糙度系数，JCSd为储层天然裂缝的动态抗压强度，σn为正应力。


3.根据权利要求2所述的一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，测试所述储层天然裂缝的动态抗压强度和所述储层天然裂缝的动态粗糙度系数包括以下步骤：
采集含天然裂缝的岩样，并沿天然裂缝的延伸方向将所述岩样切割为岩板，同时利用激光扫描仪测试所述岩板的天然裂缝面的形貌数据(xi,yi,zi)，其中，xi,yi表示其中一个扫描点的位置，zi表示该扫描点的高程；
根据所述形貌数据，测试所述岩板的天然裂缝面的静态粗糙度系数；
根据所述静态粗糙度系数按下式测试所述储层天然裂缝的动态粗糙度系数和动态抗压强度；



其中，L为所述储层天然裂缝的长度；JCS为岩体抗压强度，Δx表示所述储层天然裂缝离散的间距，JRC为静态粗糙度系数。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
S21：测试所述离散储层天然裂缝中天然裂缝的动量变化；
S22：根据所述动量变化，测试所述离散天然裂缝的缝内流体压力和缝内总压力降。


5.根据权利要求4所述的一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
S31：测试第i段所述离散储层天然裂缝发生剪切滑移时的剪切刚度；其中，i＝1,2,3…n；
S32：根据第i段的所述剪切刚度，测试第i段的所述离散储层天然裂缝发生剪切滑移时的法向刚度；其中，i＝1,2,3…n；
S33：根据所述剪应力和第i段的所述法向刚度，测试第i段的所述离散储层天然裂缝发生剪切滑移时的法向剪胀开度；i＝1,2,3…n。


6.根据权利要求5所述的一种水力剪切压裂剪胀导流能力的测试方法，其特征在于，所述S4包括以下子步骤：
S41：测试第i段所述离散储层天然裂缝的总开度；其中，i＝1,2,3…n；
S42：用第i段的所述总开度替换所述初始机械开度，重...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，王贺华，米中荣，成一，曹献平，袁浩，瞿建华，岑玉达，黄凯，吕新东，张博宁，邓祺，
申请(专利权)人：成都北方石油勘探开发技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51