微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统，方法包括在第一岩心体和第二岩心体之间放置可溶解的支撑条并拼合加压形成待测试岩心，将包含微支撑剂和溶解剂的第一料流通入待测试岩心，以完成微支撑剂的铺置，将包含驱替流体的第二料流通入待测试岩心，并在预设围压下进行驱替实验，对待测试岩心排出的第二料流的流量值进行检测，对待测试岩心的上

【技术实现步骤摘要】
微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统


[0001]本专利技术属于支撑剂导流能力测试
，具体涉及一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统
。

技术介绍

[0002]非常规油是目前国际和国内油气勘探开发的重点领域，而裂缝和微裂缝是非常规油气藏的主要渗流通道；因此，水力压裂被广泛用于提高非常规地层的产能
。
水力压裂会产生大量的次级裂缝和微裂缝，并激活沟通天然裂缝
。
根据调研油田大部分裂缝高度小于
200
μ
m
，常规尺寸的支撑剂无法有效地输送和支撑裂缝
。
随着水力压力的撤走，微裂缝快速闭合，在一些页岩储层，初期产量较高，但由于大量的微裂缝没有得到有效支撑，油气产量迅速下降
。
随着水力压裂技术的发展，支撑剂的尺寸越来越小
。
自
1980
年美国通用公司使用微支撑剂增产以来，北美在页岩储层中大量使用
100
目以上，平均为
325
目
(
其目数从
150
目至
615
目左右
)
的粉煤灰，并获得较好的增产效果
。
[0003]目前石油天然气行业标准中，压裂支撑剂导流能力测试方法
(SY/T6302
‑
2019)
主要是针对常规支撑剂的导流能力测试，对于微支撑剂，目前缺少有效的实验方法和系统对其进行测试，微支撑剂的导流能力难以在实验室中就对其进行评价
。

技术实现思路

[0004]针对上述的缺陷或不足，本专利技术提供了一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统，旨在解决的现有技术中难以在实验室中测量微支撑剂的导流能力的技术问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统，其中，微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法包括：
[0006]在第一岩心体和第二岩心体之间放置可溶解的支撑条并拼合加压形成待测试岩心；
[0007]将包含微支撑剂和溶解剂的第一料流通入待测试岩心，以完成微支撑剂的铺置；
[0008]将包含驱替流体的第二料流通入待测试岩心，并在第一围压下进行驱替实验；
[0009]对待测试岩心排出的第二料流的第一流量值进行检测；
[0010]对待测试岩心的上
、
下游压力以及待测试岩心的裂缝高度值进行实时监测以获取第一上游压力值
、
第一下游压力值和第一裂缝高度值；
[0011]根据第一上游压力值
、
第一下游压力值
、
第一裂缝高度值和第一流量值计算得到第一围压下微支撑剂的导流能力
。
[0012]在本专利技术实施例中，对待测试岩心进行实时扫描以获取裂缝高度值包括：对待测试岩心的头部
、
中部和尾部分别进行检测以获取头部的裂缝高度
、
中部的裂缝高度和尾部的裂缝高度，取平均值作为第一裂缝高度值
。
[0013]在本专利技术实施例中，对待测试岩心排出的第二料流的流量值进行检测包括：收集
待测试岩心的尾部流出的第二料流并进行称重，以换算得到流量值
。
[0014]在本专利技术实施例中，在第一岩心体和第二岩心体之间放置可溶解的支撑条并拼合加压形成待测试岩心包括：
[0015]将标准岩心劈开形成第一岩心体和第二岩心体；
[0016]将可溶解的第一支撑条置于第一岩心体和第二岩心体的拼合面之间，并且第一支撑条与拼合面的第一长边边缘对齐设置，以及将可溶解的第二支撑条置于第一岩心体和第二岩心体的拼合面之间，并且第二支撑条与拼合面的第二长边边缘对齐设置；
[0017]对第一岩心体和第二岩心体进行拼合加压以形成待测试岩心
。
[0018]在本专利技术实施例中，将包含驱替流体的第二料流通入待测试岩心，并在第二围压下进行驱替实验；
[0019]对待测试岩心排出的第二料流的流量值进行检测；
[0020]对待测试岩心的上
、
下游压力以及待测试岩心的裂缝高度进行实时监测以获取第二围压下的第二上游压力值
、
第二下游压力值和第二裂缝高度值；
[0021]根据第二上游压力值
、
第二下游压力值
、
第二裂缝高度值和第二流量值计算得到第二围压下微支撑剂的导流能力
。
[0022]在本专利技术实施例中，导流能力在驱替流体为液相的计算公式为：
[0023][0024]式中，
kW
f
为导流能力，单位为
D
·
cm
；
μ
为实验温度条件下的流体粘度，单位为
mPa
·
s
；
Q
为驱替流量，单位为
cm3/s
；
L
为裂缝长度，单位为
cm
；
W
为裂缝高度，单位为
cm
；
P1为上游压力，
P2为下游压力，单位为
atm
；
[0025]导流能力在驱替流体为气相的计算公式为：
[0026][0027]式中，
kW
f
为导流能力，单位为
D
·
cm
；
W
为裂缝高度，单位为
cm
；
Q0为
P0压力下对应的气体流量，单位为
cm3/s
；
P0为大气压力，单位为
atm
；
μ
为实验温度条件下的流体粘度，单位为
mPa
·
s
；
L
为岩心裂缝长度，单位为
cm
；
P1为上游压力，
P2为下游压力，单位为
atm
；
A
为过流面积，单位为
cm2。
[0028]为了实现上述目标，本专利技术还提供一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试系统，用于实现上述微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，系统包括：
[0029]岩心夹持装置，用于容置待测试岩心并施加围压，岩心夹持装置的两端对应待测试岩心的头部和尾部形成有入口和出口；
[0030]搅拌装置，用于生成第一料流并将第一料流通入待测试岩心；
[0031]驱替装置，与岩心夹持装置的入口相连并用于依次将第一料流和第二料流通入待测试岩心；
[0032]数据采集装置，用于检测待测试岩心排出的第二料流的流量值以及获取待测试岩心的上
、
下游压力和裂缝高度
。
[0033]在本专利技术实施例中，数据采集装置包括控制主机
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，其特征在于，所述方法包括：在第一岩心体
(16)
和第二岩心体
(17)
之间放置可溶解的支撑条
(14)
并拼合加压形成待测试岩心
(18)
；将包含微支撑剂和溶解剂的第一料流通入所述待测试岩心
(18)
，以完成微支撑剂的铺置；将包含驱替流体的第二料流通入所述待测试岩心
(18)
，并在第一围压下进行驱替实验；对所述待测试岩心
(18)
排出的所述第二料流的第一流量值进行检测；对所述待测试岩心
(18)
的上
、
下游压力以及所述待测试岩心
(18)
的裂缝高度值进行实时监测以获取第一上游压力值
、
第一下游压力值和第一裂缝高度值；根据所述第一上游压力值
、
所述第一下游压力值
、
所述第一裂缝高度值和所述第一流量值计算得到所述第一围压下微支撑剂的导流能力
。2.
根据权利要求1所述的微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，其特征在于，所述对所述待测试岩心
(18)
进行实时扫描以获取裂缝高度值包括：对所述待测试岩心
(18)
的头部
、
中部和尾部分别进行检测以获取头部的裂缝高度
、
中部的裂缝高度和尾部的裂缝高度，取平均值作为所述第一裂缝高度值
。3.
根据权利要求1所述微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，其特征在于，所述对所述待测试岩心
(18)
排出的所述第二料流的流量值进行检测包括：收集所述待测试岩心
(18)
的尾部流出的所述第二料流并进行称重，以换算得到所述流量值
。4.
根据权利要求1所述的微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，其特征在于，所述在第一岩心体
(16)
和第二岩心体
(17)
之间放置可溶解的支撑条
(14)
并拼合加压形成待测试岩心
(18)
包括：将标准岩心
(15)
劈开形成第一岩心体
(16)
和第二岩心体
(17)
；将可溶解的第一支撑条置于第一岩心体
(16)
和第二岩心体
(17)
的拼合面之间，并且所述第一支撑条与拼合面的第一长边边缘对齐设置，以及将可溶解的第二支撑条置于第一岩心体
(16)
和第二岩心体
(17)
的拼合面之间，并且所述第二支撑条与拼合面的第二长边边缘对齐设置；对所述第一岩心体
(16)
和所述第二岩心体
(17)
进行拼合加压以形成所述待测试岩心
(18)。5.
根据权利要求1所述的微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，其特征在于，所述方法还包括：将包含驱替流体的第二料流通入所述待测试岩心
(18)
，并在第二围压下进行驱替实验；对所述待测试岩心
(18)
排出的所述第二料流的第二流量值进行检测；对所述待测试岩心
(18)
的上
、
下游压力以及所述待测试岩心
(18)
的裂缝高度进行实时监测以获取所述第二围压下的第二上游压力值
、
第二下游压力值和第二裂缝高度值；根据所述第二上游压力值
、
所述第二下游压力值
、
所述第二裂缝高度值和所述第二流量值计算所述第二围压下微支撑剂的导流能力
。
6.
根据权利要求1所述的微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，其特征在于，所述导流能力在驱替流体为液相的计算公式为：式中，
kW
f
为导流能力，单位为
D
·
cm
；
μ
为实验温度条件下的流体粘度，单位为
mPa
·
s
；
Q
为驱替流量，单位为
cm3/s
；
L
为裂缝长度，单位为
cm
；
W
为裂缝高度，单位为
cm
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡龙乔，周福建，刘艺璇，田亚凯，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：