【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压裂液滤失实验领域，具体涉及高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法及实验系统。
技术介绍
1、在油气藏压裂过程中，压裂液向地层的滤失是不可避免的，由于压裂液的滤失使得压裂效率降低，造缝体积减小，同时，压裂液会对地层产生一定的伤害，因此研究压裂液的滤失伤害特性对裂缝几何参数的计算和对地层损害的认识都是必不可少的。
2、泡沫压裂液携砂能力强、滤失量低、反排快、对地层伤害小，具有降粘、防膨、降阻、助排等多种特性，适合低压、低渗透、致密及水敏性强等复杂地层。泡沫压裂液在国外已有几十年的发展历史，但在国内更多的局限在室内研究阶段，并且对于泡沫压裂液的性能测试都是在参考水基压裂液性能测试的标准上进行的，但由于泡沫压裂液具有气液两相，压裂液滤失不仅包括液体，也包括气体，这就使得水基压裂液的测试方法并不适用对泡沫压裂液滤失的测量。
3、泡沫压裂液是近些年发展起来的用于低压低渗油气层改造的新型压裂液，其最大特点是易于返排、滤失少以及摩阻低等，研究表明，压力、温度、剪切速率等对泡沫压裂液的流变特性影响显著，而且在实际的压裂过程中，泡沫压裂液处于高温、高压、高剪切速率状态，因此，泡沫压裂液的滤失伤害特性必须在高温、高压、动态剪切条件下进行测试，这样才能反映压裂施工条件下真实的滤失和伤害情况，现有的泡沫压裂液滤失伤害实验系统大多基于常规水基压裂液滤失伤害系统设计，不能模拟动态剪切条件下泡沫液的动态滤失和伤害，且测试的温度和压力范围有限，不适用于高温高压泡沫压裂液滤失伤害的评价。
4、通过上述分析，现有技术存
5、(1)现有的泡沫压裂液滤失实验系统大多基于常规水基压裂液滤失伤害系统设计，不能模拟动态剪切条件下泡沫压裂液的伤害。
6、(2)现有的压裂液伤害实验系统测试的对象范围有限，不适用于高温高压泡沫压裂液滤失伤害的评价。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法及实验系统，以克服上述技术缺陷。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，包括：
3、夹持固定岩芯样品；
4、旋转岩芯样品，并向岩芯样品注入清水，对清水加压、加热，进行清水滤失实验，记录在滤失时间t清水的清水滤失量q清水，以及岩芯样品的两端压力差δp清水，计算清水滤失速率v清水、水相渗透率k清水；
5、输送泡沫压裂液至岩芯样品内，对泡沫压裂液加压、加热，进行泡沫压裂液滤失实验，旋转岩芯样品，模拟岩芯受到不同剪切力，记录在滤失时间t泡沫的泡沫压裂液滤失量q泡沫，以及岩芯样品的两端压力差δp泡沫，计算泡沫压裂液滤失速率v泡沫、泡沫压裂液渗透率k泡沫；
6、根据v清水和v泡沫，获得泡沫压裂液滤失系数降低效率η；
7、根据k清水和k泡沫，获得泡沫压裂液伤害率
8、进一步地，计算清水滤失速率v清水，其计算过程包括：
9、以滤失时间为横轴、清水滤失量q清水为纵轴，绘制拟合直线，计算拟合直线的斜率m，将m作为滤失系数，根据v清水＝0.005×m÷a得到清水滤失速率，其中a为岩芯样品的端面面积。
10、进一步地，计算泡沫压裂液滤失速率v泡沫，其计算过程包括：
11、以滤失时间为横轴、泡沫压裂液滤失量q泡沫为纵轴，绘制拟合直线，计算拟合直线的斜率n，将n作为滤失系数，根据v泡沫＝0.005×n÷a得到泡沫压裂液滤失速率，其中a为岩芯样品的端面面积。
12、进一步地，计算水相渗透率k清水、计算泡沫压裂液渗透率k泡沫，均根据以下计算公式获得：
13、
14、式中，q为清水滤失量q清水或泡沫压裂液滤失量q泡沫；
15、μ为清水粘度或泡沫压裂液粘度；
16、l为岩芯样品的长度；
17、δp为清水滤失实验中或泡沫压裂液滤失实验中岩芯样品的两端压力差；
18、a为岩芯样品的端面面积。
19、进一步地，根据v清水和v泡沫，获得泡沫压裂液滤失系数降低效率η，根据以下公式计算：
20、η＝(v泡沫-v清水)/v清水×100％。
21、进一步地，根据k水和k泡沫，获得泡沫压裂液伤害率根据以下公式计算：
22、
23、本专利技术还提供了高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统，应用于实验方法，具体包括：
24、岩芯夹持器，用于对岩芯样品进行夹持固定，并根据设定参数选择夹持胶桶围压；
25、加压压力泵，用于对输送介质进行加压；
26、加热器，用于对输送介质进行加热；
27、剪切盘管，用于使检测介质通过剪切盘管，模拟岩芯受到的不同剪切力；
28、注水模块，用于通过注水管路向岩芯样品内注入清水，进行清水滤失实验；
29、泡沫压裂液储液箱，用于对泡沫压裂液进行存储；
30、泡沫压裂液注入模块，用于通过传输泵和传输管路将泡沫压裂液储液箱内的泡沫压裂液传输到岩芯样品内；
31、检测模块，用于计量检测流过岩芯样品的液体滤失量，以及岩芯样品的两端压力差；
32、计时器，用于通过对流过岩芯样品的液体滤失时间进行记录。
33、进一步地，岩芯夹持器上安装有用于检测岩芯位置温度的温度传感器、检测岩芯位置压力的压力传感器、对岩芯内的泡沫压裂液滤失过程进行图像采集记录的摄像头。
34、进一步地，注水模块包括：存储清水的蓄水箱、调节水压的水泵、检测控制出水量的流量计。
35、进一步地，高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统，还包括中央处理器，用于控制各个受控模块的启闭，形成不同的测试通路，并通过处理结果和控制参数对各个受控模块进行协调控制，受控模块至少包括岩芯夹持器、加压压力泵、加热器、剪切力调节模块、注水模块、泡沫压裂液注入模块、检测模块、滤失时间记录模块。
36、本专利技术的有益效果如下：
37、在滤失伤害单元模拟实际工况条件下模拟泡沫压裂液的动态滤失速率、滤失量、滤失系数随温度、压力、剪切速率、泡沫质量等因素的变化规律；能够通过对滤失前后岩芯渗透率的测量，得出压裂液对于岩芯的动态滤失伤害率，并分析伤害率受温度、压力、泡沫质量等因素的影响规律；综合泡沫压裂液的岩芯伤害、滤失及泡沫压裂液的有效粘度特性，实现对于压裂液体系的优化及筛选。
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1.高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述计算清水滤失速率v清水，其计算过程包括：
3.如权利要求1所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述计算泡沫压裂液滤失速率v泡沫，其计算过程包括：
4.如权利要求1或2或3所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述计算水相渗透率K清水、计算泡沫压裂液渗透率K泡沫，均根据以下计算公式获得：
5.如权利要求1所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述根据v清水和v泡沫，获得泡沫压裂液滤失系数降低效率η，根据以下公式计算：
6.如权利要求4所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述根据K水和K泡沫，获得泡沫压裂液伤害率根据以下公式计算：
7.高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统，其特征在于，应用于权利要求1-6中任一项所述的实验方法，具体包括：
8.如权利要求7所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统，其特征在
9.如权利要求7所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统，其特征在于，所述注水模块包括：存储清水的蓄水箱、调节水压的水泵、检测控制出水量的流量计。
10.如权利要求7所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验系统，其特征在于，还包括中央处理器，用于控制各个受控模块的启闭，形成不同的测试通路，并通过处理结果和控制参数对各个受控模块进行协调控制，所述受控模块至少包括岩芯夹持器、加压压力泵、加热器、剪切力调节模块、注水模块、泡沫压裂液注入模块、检测模块、滤失时间记录模块。
...【技术特征摘要】
1.高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述计算清水滤失速率v清水，其计算过程包括：
3.如权利要求1所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述计算泡沫压裂液滤失速率v泡沫，其计算过程包括：
4.如权利要求1或2或3所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述计算水相渗透率k清水、计算泡沫压裂液渗透率k泡沫，均根据以下计算公式获得：
5.如权利要求1所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述根据v清水和v泡沫，获得泡沫压裂液滤失系数降低效率η，根据以下公式计算：
6.如权利要求4所述的高温高压泡沫压裂液滤失伤害实验方法，其特征在于，所述根据k水和k泡沫，获得泡沫压裂液伤害率根据以下公式计算：
7.高...
【专利技术属性】
技术研发人员：张矿生，刘汉斌，唐梅荣，吕宝强，张彦军，吴江，刘晓庆，张宇，王成旺，周晓群，
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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