一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法技术

本发明专利技术公开了一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法，包括

【技术实现步骤摘要】
一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法


[0001]本专利技术涉及石油压裂支撑剂
，更具体的说是涉及一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法
。

技术介绍

[0002]水力压裂作为油气井开采中重要的增产措施，其效果很大程度上取决于所选用的支撑剂的性能
。
支撑剂的作用是支撑压开的地层裂缝及承受地层闭合压力，形成一条具有高导流能力的通道，便于油气顺利进入井筒，达到增产增注的目的
。
目前，测试支撑剂破碎率的方法有
《
水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法
SY/T5108
‑
2014》
，该标准仅考虑经筛选后的支撑剂在不同闭合压力下材料破碎的数量，并不能反映支撑剂应对复杂的地层环境和实际工况下的破碎情况，具体原因如下：
[0003]①
各储层条件不同，闭合压力
、
温度都会对支撑剂材料性质产生影响，抗压强度下降且不同影响因素对支撑剂破碎率的影响程度分析并不明确；
[0004]②
支撑剂随含大量化学添加剂的压裂液一起注入地层，待压裂作业结束后，压裂液破胶后返排，支撑剂仍处在潮湿的地层环境；
[0005]③
标准中称量支撑剂质量公式中的
24.7
实际对应支撑剂铺置浓度是
1.96g/cm2，堆积厚度是
1.22cm
，在实际的页岩气压裂中，铺砂浓度比标准中的铺置浓度小，铺置浓度小导致支撑剂破碎率增大；
>[0006]④
水平井分段多簇压裂作业时间长，支撑剂需长时间浸泡在压裂液中
。
基于上述压力
、
温度
、
湿度
、
时间及铺置浓度的因素
。
现亟需一种能反映实际地层下支撑剂破碎性能的测试方法，从而更加准确地评价支撑剂的性能和分析影响因素对支撑剂破碎率的影响程度
。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种考虑不同闭合压力
、
铺置浓度
、
温度
、
流体类型及时间的因素，储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法，从而更加准确地评价支撑剂的性能和分析影响因素对支撑剂破碎率的影响程度
。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法，包括以下步骤：
[0010]S1、
采用电动振筛机及筛网对原样支撑剂进行粒径筛选，测试原样支撑剂体积密度
ρ
体
，将所述原样支撑剂分成原样支撑剂Ⅰ和原样支撑剂Ⅱ两份，每份按公式称量；
[0011]S2、
储层闭合压力条件下的支撑剂破碎率测试：
[0012]将套有密封圈的下活塞垂直压入导流室，放入下岩板
(
下钢片
)
，将
S1
所述原样支撑剂Ⅰ并均匀铺置在下岩板
(
下钢片
)
上，用刮平器刮平原样支撑剂Ⅰ表面后放入上岩板
(
上钢片
)
，将套有密封圈的上活塞垂直压入导流室，将导流室移入液压机承压面，打开液压机施加与储层条件相同的闭合压力使导流室中原样支撑剂Ⅰ破碎，完全倒出原样支撑剂Ⅰ于筛
网上，筛析并称量筛网上未破碎原样支撑剂Ⅰ质量
m2和底盘上已破碎原样支撑剂Ⅰ质量
m3，计算该闭合压力下的原样支撑剂Ⅰ破碎率
B
P
；
[0013]原样支撑剂Ⅱ操作同原样支撑剂
I
，不同之处在于对导流室施加与储层条件相同的闭合压力一段时间后再按相同方法计算原样支撑剂
II
破碎率
B
Pt
；
[0014]S3、
储层温度条件下的支撑剂破碎率测试：
[0015]同
S2
中组装导流室并填入原样支撑剂Ⅰ，组装完成后，在导流室侧边插入加热元件和测温元件，将导流室加热至储层温度后，施加同
S2
所述的闭合压力使导流室中原样支撑剂Ⅰ破碎，将原样支撑剂Ⅰ置于筛网上，按
S2
方法筛析并计算原样支撑剂Ⅰ破碎率，记为
B
T
；
[0016]原样支撑剂Ⅱ操作同原样支撑剂
I
，不同之处在于对导流室施加与
S2
中相同闭合压力和时间后再计算原样支撑剂
II
破碎率，记为
B
Tt
；
[0017]S4、
储层流体环境下的支撑剂破碎率测试：
[0018]同所述
S2
步骤组装导流室并填入原样支撑剂Ⅰ，组装后的导流室用液测管线连接导流能力测试仪和平流泵，打开平流泵调节实验流体流量，待流体完全浸润导流室中原样支撑剂Ⅰ填充层后，施加与所述
S2
中相同的闭合压力后拆卸导流室，倒出湿样原样支撑剂Ⅰ并烘干，然后按
S2
方法筛析并计算原样支撑剂Ⅰ破碎率，记录为
B
L
；
[0019]原样支撑剂Ⅱ操作同原样支撑剂
I
，不同之处在于对导流室施加与
S2
中相同闭合压力和时间后，将湿样原样支撑剂Ⅱ倒出并烘干，然后计算原样支撑剂Ⅱ破碎率，记录为
B
Lt
；
[0020]S5、
储层环境下的支撑剂破碎率测试：
[0021]同所述
S2
步骤组装导流室并填入原样支撑剂
I
或
II
；同所述
S3
步骤插入加热元件和测温元件使支撑剂填充层升至与
S3
相同温度，持续加热；同所述
S4
步骤连接导流室
、
导流能力测试仪和平流泵，通入与所述
S4
中相同的流体，调节流体流量与所述
S4
中流体流量保持一致，确保流体完全浸润导流室中支撑剂填充层；施加同所述
S2
中的闭合压力和时间后拆卸导流室，倒出湿样支撑剂后烘干，然后按
S2
方法计算支撑剂破碎率，记录为
B0；
[0022]S6、
根据公式计算经处理后的支撑剂破碎率和影响因素对支撑剂破碎率影响分析
。
[0023]优选的，所述支撑剂破碎率影响因素包括：时间
、
温度
、
流体环境
、
温度
‑
时间耦合和流体环境
‑
时间耦合；
[0024]根据公式
①
计算支撑剂破碎率受时间因素的影响：
[0025][0026]根据公式
②
计算支撑剂破碎率受温度因素的影响：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
采用电动振筛机及筛网对原样支撑剂进行粒径筛选，测试原样支撑剂体积密度
ρ
体
，将所述原样支撑剂分成原样支撑剂Ⅰ和原样支撑剂Ⅱ两份，每份按公式称量；
S2、
储层闭合压力条件下的支撑剂破碎率测试：下活塞垂直压入导流室，放入下岩板，将
S1
中所述原样支撑剂Ⅰ铺置在下岩板上，刮平后放入上岩板，将上活塞垂直压入导流室，对导流室施加与储层条件相同的闭合压力使原样支撑剂Ⅰ破碎，将原样支撑剂Ⅰ置于筛网上，筛析并称量未破碎原样支撑剂Ⅰ质量
m2和已破碎质量
m3，计算该闭合压力下的原样支撑剂Ⅰ破碎率
B
P
；原样支撑剂Ⅱ操作同原样支撑剂
I
，不同之处在于对导流室施加与储层条件相同的闭合压力一段时间后再按相同方法计算原样支撑剂
II
破碎率
B
Pt
；
S3、
储层温度条件下的支撑剂破碎率测试：同
S2
中组装导流室并填入原样支撑剂Ⅰ，组装完成后，在导流室侧边插入加热元件和测温元件，将导流室加热至储层温度后，施加同
S2
所述的闭合压力使导流室中原样支撑剂Ⅰ破碎，将原样支撑剂Ⅰ置于筛网上，按
S2
方法筛析并计算原样支撑剂Ⅰ破碎率，记为
B
T
；原样支撑剂Ⅱ操作同原样支撑剂
I
，不同之处在于对导流室施加与
S2
中相同闭合压力和时间后再计算原样支撑剂
II
破碎率，记为
B
Tt
；
S4、
储层流体环境下的支撑剂破碎率测试：同所述
S2
步骤组装导流室并填入原样支撑剂Ⅰ，组装后的导流室用液测管线连接导流能力测试仪和平流泵，打开平流泵调节实验流体流量，待流体完全浸润导流室中原样支撑剂Ⅰ填充层后，施加与所述
S2
中相同的闭合压力后拆卸导流室，倒出湿样原样支撑剂Ⅰ并烘干，然后按
S2
方法筛析并计算原样支撑剂Ⅰ破碎率，记录为
B
L
；原样支撑剂Ⅱ操作同原样支撑剂
I
，不同之处在于对导流室施加与
S2
中相同闭合压力和时间后，将湿样原样支撑剂Ⅱ倒出并烘干，然后计算原样支撑剂Ⅱ破碎率，记录为
B
Lt
；
S5、
储层环境下的支撑剂破碎率测试：同所述
S2
步骤组装导流室并填入原样支撑剂
I
或
II
；同所述
S3
步骤插入加热元件和测温元件使支撑剂填充层升至与
S3
相同温度，持续加热；同所述
S4
步骤连接导流室
、
导流能力测试仪和平流泵，通入与所述
S4
中相同的流体，调节流体流量与所述
S4
中流体流量保持一致，确保流体完全浸润导流室中支撑剂填充层；施加同所述
S2
中的闭合压力和时间后拆卸导流室，倒出湿样支撑剂后烘干，然后按
S2
方法计算支撑剂破碎率，记录为
B0；
S6、
根据公式计算经处理后的支撑剂破碎率和影响因素对支撑剂破碎率影响分析
。2.
根据权利要求1所述的一种储层条件下评价支撑剂破碎率影响因素的方法，其特征在于，所述支撑剂破碎率影响因素包括：时间
、
温度
、
流体环境
、
温度
‑
时间耦合和流体环境
‑
时间耦合；根据公式
①
计算支撑剂破碎率受时间因素的影响：根据公式
②
计算支撑剂破碎率受温度因素的影响：
根据公式
③
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱静怡，吴江，李小刚，杨兆中，廖梓佳，袁健峰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：