一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108386179A(43)申请公布日2018.08.10(21)申请号201810203404.9(22)申请日2018.03.13(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人陈迟赖杰郭建春黎俊峰黄楚淏段华(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人霍春月(51)Int.Cl.E21B43/267(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法(57)摘要本发明公开了一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法，将待压裂砂岩储层的井筒资料等输入油气藏产能模拟软件中，模拟计算不同裂缝参数下储层产能大小，以确定该储层生产所需最优裂缝导流能力；采用储层真实岩板劈裂形成裂缝，采集其裂缝表面粗糙形貌数据，然后制作与其表面粗糙形貌一致的制样模具，制作具有真实裂缝表面形貌的人造砂岩岩样；采用人造砂岩岩样开展不同支撑剂参数下的支撑裂缝导流能力测试，将其测试结果与模拟计算结果进行对比分析，得到符合该储层特征的最优支撑剂参数。本发明采用可反映砂岩储层水力压裂真实裂缝表面形貌的人造砂岩岩样开展支撑裂缝导流能力测试，可高效、准确地获得支撑剂参数优化结果。CN108386179ACN108386179A权利要求书1/2页1.一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、首先将待压裂砂岩储层的井筒资料、储层基本物理性质、裂缝参数、储层流体特征、生产参数输入油气藏产能模拟软件中，模拟计算不同裂缝参数下储层产能大小，确定该储层生产所需最优裂缝导流能力；所用模拟软件为Eclipse，在CaseDefinition模块中定义模型求解基本参数；在Grid模块中设置网格属性；在PVT模块中设置油气水以及岩石PVT性质；在Initialization模块中设置油藏模型初始化参数；在Schedule模块中设置生产参数；S2、采集砂岩储层段的井下岩心，利用岩样切割机制作多块尺寸相同的原始方形岩板，尺寸为长176mm、宽36mm、高50mm；S3、采用雕刻刀在原始方形岩板中部沿岩板长度方向预制划痕，制得预制划痕的方形岩板；S4、将步骤S3中预制划痕的方形岩板放入岩板劈裂装置中；将岩板劈裂装置放于压力加载框架上，缓慢加压直至预制划痕的方形岩板破裂为一对具有粗糙表面形态的劈裂后岩样；S5、采用三维激光扫描仪获取劈裂后岩样表面粗糙形貌数据，并计算劈裂后岩样表面粗糙度系数JRC；根据粗糙度系数JRC及其分布特征，选取一对最能代表该砂岩储层水力压裂裂缝表面形貌的劈裂后岩样；S6、利用线切割机将步骤S5中所选出的劈裂后岩样两端打磨为半圆弧，获得符合API导流室形状标准的岩样；S7、利用三维激光扫描仪获取步骤S6中所述符合API导流室形状标准的岩样的上下两个表面粗糙形貌数据，并将其分别导入3D打印机中，分别制作压制人造砂岩岩样上下两个表面的制样模具；S8、对砂岩储层段的井下岩心开展矿物组分分析和粒度分析；根据矿物组分、粒度分析结果，筛选并按配比称取制作人造砂岩岩样的所需矿物，再将硅酸盐胶结剂与上述矿物充分混合均匀，得到制作人造砂岩岩样的原料混合物；S9、分别将步骤S7中所述的压制人造砂岩岩样上下两个表面的制样模具装入人造岩样制样装置，倒入步骤S8所述的制作人造砂岩岩样的原料混合物，将制样装置送入压力机中，加压至10MPa并稳压30min，分别制作含岩样下表面粗糙形貌和含岩样上表面粗糙形貌的人造砂岩岩样；S10、根据砂岩储层地层压力、最小水平主应力、有效应力系数、地层温度确定支撑裂缝导流能力测试条件；S11、将步骤S9所述的含岩样下表面粗糙形貌的人造砂岩岩样和含岩样上表面粗糙形貌的人造砂岩岩样放入导流室中，并在其间铺置支撑剂；将填装好人造砂岩岩样和支撑剂的导流室装入导流能力测试装置，对导流室加温并加载闭合压力，测试支撑裂缝导流能力；S12、将步骤S1确定的该储层最优支撑裂缝导流能力与步骤S11测得的不同支撑剂参数条件下支撑裂缝导流能力进行对比，最终选择出最优支撑剂参数。2.根据权利要求1所述的一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法，其特征在于，所述步骤S5，根据多对劈裂后岩样表面粗糙度系数JRC分布特征，选取与粗糙度系数JRC平均值最接近的劈裂后岩样表面代表该储层水力压裂裂缝表面形貌。3.根据权利要求1所述的一种砂岩储层水力压裂支撑剂参数的优化方法，其特征在于，2CN108386179A权利要求书2/2页所述步骤S11，其具体步骤如下：S11.1、将步骤S9中所述含岩样下表面粗糙形貌的人造砂岩岩样放入导流室中，调整导流室底部活塞安装位置使人造砂岩岩样粗糙表面位于导流