一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:38898453 阅读:11 留言:0更新日期:2023-09-22 14:18
本发明专利技术涉及油气田开发储层改造的技术领域,公开了一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法,包含以下步骤:步骤S1:基于相似原理建立分层改造层间转向的室内实验装置;步骤S2:划分至少两个纵向加工层段,设置射孔数量、射孔直径以及射孔位置,理论计算施工过程每个射孔在扩径后的射孔孔径;至少基于前置液、携砂液及井筒钢级的参数设置暂堵球直径;步骤S3:根据相似原理设置实验过程中各纵向加工层段的加砂量,开展室内实验装置中的泵注模拟程序通过泵注压裂液进行加砂改造,完成层间转向模拟实验。本发明专利技术的巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法,提高巨厚多薄储层纵向改造效果和储量动用程度,提高单井产量。提高单井产量。提高单井产量。

【技术实现步骤摘要】
一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发储层改造的
,特别是涉及一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法。

技术介绍

[0002]目前,随着我国勘探区巨厚多薄储层比例越来越高,分层分段改造技术需求增强,巨厚多薄储层跨度大、射孔段分散,天然裂缝发育,层间存在较强的非均质性。改造过程中若采用笼统工艺注酸,纵向上裂缝系统得不到均匀改造,为了增大储层动用程度,提高改造效果,往往需要进行暂堵转向压裂。暂堵转向压裂工艺的目的主要是堵老缝、压裂新缝,是提高单井产量的有效措施之一。暂堵材料进行层间转向和缝内转向的原理是在压裂施工过程中应用化学颗粒、纤维或者其他材料作为暂堵剂,通过封堵已开的人工裂缝/天然裂缝,提高地层孔隙压力或者裂缝净压力,流体在地层中发生转向,开启其他方向或者层段的天然裂缝或者新缝。压裂施工结束后,产生封堵的暂堵剂将溶于地层水或压裂液,实现段内封堵裂缝开启,增加各段改造体积。
[0003]暂堵材料暂堵裂缝转向力学机理主要分为三种情况:
[0004]1、单一裂缝扩展:暂堵剂有效封堵已存在的裂缝缝口或端部,形成相对致密的暂堵材料滤饼,一方面降低液体滤失,使流体压力难以传递至缝尖,从而降低压力传递效率,裂缝扩展速度变慢;另一方面形成人工屏障,提高缝尖断裂韧性,使裂缝前缘钝化,裂缝难以继续向前扩展。
[0005]2、多裂缝竞争开启:储层段存在多条裂缝,每一条裂缝开启所需要的压力不同。泵注液体先开启一部分裂缝时,暂堵材料选择性封堵某一条或某几条裂缝,继续注入液体,裂缝内净压力增加,新的水力裂缝沿着次一级破裂压力较低的裂缝或某一薄弱面延伸扩展。目前油田设计时采用分级压裂就是基于储层发育多条裂缝竞争开启延伸的情况。
[0006]3、储层非均质各向异性延伸裂缝转向:暂堵材料有效暂堵已压开的人工裂缝,当净压力达到某一个临界值,局部应力场和弱面等因素满足一定力学条件,将开启新缝,从而使人工裂缝转向。
[0007]目前国内外针对巨厚多薄储层改针对性不够,套封隔器分层改造层数受限且操作风险大,巨厚多薄储层多数井的理想分层数为4-6层,但是分层工具仅能实现3层改造,储层打开程度受限,储量动用程度低。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是:提供一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法,设计可操作性强,可实现巨厚多薄储层纵向多个小层的充分改造,提高巨厚多薄储层纵向改造效果和储量动用程度,大大提高单井产量,有利于长期稳产。
[0009]为了实现上述目的,本专利技术提供了一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验方法,包含以下步骤:
[0010]步骤S1:基于相似原理建立分层改造层间转向的室内实验装置;
[0011]步骤S2:根据纵向多个层储层的厚度,划分至少两个纵向加工层段,将所述室内实验装置中的直井井筒根据各所述纵向加工层段对应设置射孔数量、射孔直径以及射孔位置,理论计算施工过程每个所述射孔在扩径后的所述射孔孔径;至少基于前置液、携砂液及井筒钢级的参数设置暂堵球直径;
[0012]步骤S3:根据相似原理设置实验过程中各所述纵向加工层段的加砂量,开展所述室内实验装置中的泵注模拟程序通过泵注压裂液进行加砂改造,完成层间转向模拟实验。
[0013]作为优选方案,所述泵注模拟程序包括以下步骤:对所述直井井筒的所述纵向加工层段从下往上依次加砂改造。
[0014]作为优选方案,所述直井井筒从下往上的三个所述纵向加工层段为第一层段、第二层段以及第三层段,所述第一层段泵注120%设计量的压裂液时,添加所述第一层段对应的暂堵球;
[0015]暂堵所述第一层段后,所述第二层段泵注100%设计量的压裂液,添加所述第二层段对应的暂堵球;
[0016]暂堵所述第二层段后,所述第三层段泵注80%设计量的压裂液,添加所述第三层段对应的暂堵球,完成改造施工。
[0017]作为优选方案,纵向相连的至少两个储层厚度小于15m划分为同一所述纵向加工层段,单一所述储层厚度大于15m则划分为至少两个所述纵向加工层段,每一所述纵向加工层段的厚度小于或等于15m。
[0018]作为优选方案,每一所述纵向加工层段对应设置有第一暂堵球、第二暂堵球以及第三暂堵球,所述纵向加工层段的射孔直径为a,第一暂堵球的直径为0.8a,所述第二暂堵球的直径为a,所述第三暂堵球的直径为1.2a。
[0019]作为优选方案,所述第一暂堵球、所述第二暂堵球以及所述第三暂堵球的数量分别为该所述纵向加工层段的暂堵球总量的1/3。
[0020]作为优选方案,所述暂堵球的数量为对应的所述纵向加工层段的所述射孔数量的3倍。
[0021]作为优选方案,所述前置液为低粘液体,所述前置液的粘度<20mPa
·
s。
[0022]作为优选方案,所述携砂液为非交联压裂液,所述携砂液粘度30-60mPa
·
s。
[0023]一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置,包括连接管、套管、搅拌机、水泵、直井井筒以及用于储存压裂液的水箱,所述搅拌机安装于所述水箱,所述水箱通过所述连接管与所述直井井筒连接,所述套管套装于所述直井井筒的外周,所述直井井筒的周侧壁设有射孔,所述直井井筒通过所述射孔与所述套管连通,所述套管通过所述连接管与所述水箱连通。
[0024]本专利技术实施例一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置及方法与现有技术相比,其有益效果在于:能够明确巨厚多薄储层暂堵分层改造能否实现分层的关键因素,实现纵向多个小层的充分改造,为提高巨厚多薄储层改造效果提供技术支撑。本专利技术提供的技术方法,设计可操作性强,对巨厚多薄储层孔眼暂堵分层改实现纵向全动用控储及增产意义重大,可显著提高巨厚多薄储层纵向改造效果和储量动用程度,大大提高单井产量,有利于长期稳产,显著提高巨厚多薄储层开发效益,具有广阔的应用前景。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例的巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验装置结构示意图。
[0026]图2为射孔孔眼受到冲蚀磨损后的扩径原理的剖面结构示意图。
[0027]图3为射孔孔眼受到冲蚀磨损后的扩径原理的侧周面的结构示意图。
[0028]图中:
[0029]10、连接管;11、套管;12、搅拌机;13、水泵;14、直井井筒;15、水箱;16、射孔。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。
[0031]在本专利技术的描述中,应当理解的是,本专利技术中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验方法,其特征在于:包含以下步骤:步骤S1:基于相似原理建立分层改造层间转向的室内实验装置;步骤S2:根据纵向多个层储层的厚度,划分至少两个纵向加工层段,将所述室内实验装置中的直井井筒根据各所述纵向加工层段对应设置射孔数量、射孔直径以及射孔位置,理论计算施工过程每个所述射孔在扩径后的所述射孔孔径;至少基于前置液、携砂液及井筒钢级的参数设置暂堵球直径;步骤S3:根据相似原理设置实验过程中各所述纵向加工层段的加砂量,开展所述室内实验装置中的泵注模拟程序通过泵注压裂液进行加砂改造,完成层间转向模拟实验。2.根据权利要求1所述的巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验方法,其特征在于:所述泵注模拟程序包括以下步骤:对所述直井井筒的所述纵向加工层段从下往上依次加砂改造。3.根据权利要求2所述的巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验方法,其特征在于:所述直井井筒从下往上的三个所述纵向加工层段为第一层段、第二层段以及第三层段,所述第一层段泵注120%设计量的压裂液时,添加所述第一层段对应的暂堵球;暂堵所述第一层段后,所述第二层段泵注100%设计量的压裂液,添加所述第二层段对应的暂堵球;暂堵所述第二层段后,所述第三层段泵注80%设计量的压裂液,添加所述第三层段对应的暂堵球,完成改造施工。4.根据权利要求1所述的巨厚多薄储层改造层间转向模拟实验方法,其特征在于:纵向相连的至少两个储层厚度小于15m划分为同一所述纵向加工层段,单一所述储层厚度大于15m则划分为至少两个所述纵...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓校国付杰杨战伟曾晶莹洪凯王辽高莹曾瑞华李振
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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