用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115822538A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202210509279.0(22)申请日2022.05.11(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团工程技术研究院有限公司(72)发明人谭鹏王倩陈朝伟房超蒋宏伟赵庆项德贵翟文宝冯枭(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师贾磊刘飞(51)Int.Cl.E21B43/26(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法及装置(57)摘要本文涉及石油勘探领域，尤其涉及用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法及装置。该方法包括利用页岩试样进行水力压裂试验，生成初始裂缝，初始裂缝包括初始主裂缝、初始次生裂缝、初始多级次生裂缝中的一种或多种；获取各初始裂缝的裂缝宽度，不同的裂缝宽度使各初始裂缝成为不同尺度的初始裂缝；向各初始裂缝中注入含有暂堵剂的压裂液，获取所述初始裂缝对应的泵压曲线；根据所述泵压曲线的压力峰值、泵压达到所述压力峰值所需时间，确定适用于不同尺度裂缝的最优暂堵剂。本方法实现对不同页岩裂缝形态与多级裂缝宽度条件下，不同尺度裂缝的暂堵剂暂堵方式与暂堵效果的评价，优选形成的暂堵剂配方，以提高页岩气井单井产能和最终采收率。CN115822538ACN115822538A权利要求书1/2页1.一种用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法，其特征在于，所述方法包括：利用页岩试样进行水力压裂试验，生成初始裂缝，所述初始裂缝包括初始主裂缝、初始次生裂缝、初始多级次生裂缝中的一种或多种；获取各初始裂缝的裂缝宽度，不同的裂缝宽度使所述各初始裂缝成为不同尺度的初始裂缝；向各初始裂缝中注入含有暂堵剂的压裂液，获取所述初始裂缝对应的泵压曲线；根据所述泵压曲线的压力峰值、泵压达到所述压力峰值所需时间，确定适用于不同尺度裂缝的最优暂堵剂。2.根据权利要求1所述的用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法，其特征在于，所述获取各初始裂缝的裂缝宽度包括：在各初始裂缝的不同位置分别铺设钢球，以支撑所述初始裂缝；在各初始裂缝的不同位置分别设置应变传感器，根据所述应变传感器的应变量，获取各初始裂缝的裂缝宽度。3.根据权利要求2所述的用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法，其特征在于，向各初始裂缝中注入含有暂堵剂的压裂液包括：根据压裂液的液体参数、暂堵剂的种类分别设置压裂液与暂堵剂的不同组合，其中，所述压裂液包括压裂液的排量及压裂液的黏度；所述暂堵剂的种类包括纤维暂堵剂、粉末暂堵剂、颗粒暂堵剂及胶体暂堵剂。4.根据权利要求3所述的用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法，其特征在于，所述根据所述泵压曲线的压力峰值、泵压达到所述压力峰值所需时间，确定适用于不同尺度裂缝的最优暂堵剂，包括：对具有相同裂缝宽度的初始裂缝，选择压力峰值最大的泵压曲线或泵压达到压力峰值所需时间最短的泵压曲线，确定适用于该裂缝宽度的不同压裂液与暂堵剂组合；根据所述组合确定适用于不同尺度裂缝的最优暂堵剂。5.根据权利要求4所述的用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法，其特征在于，在确定适用于不同尺度裂缝的最优暂堵剂之后进一步包括：打开所述页岩试样；根据所述最优暂堵剂在所述初始裂缝的裂缝面上的分布状况，确定裂缝种类，其中，所述裂缝种类包括缝口暂堵及缝内暂堵。6.根据权利要求5所述的用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定方法，其特征在于，所述利用页岩试样进行水力压裂试验包括：根据页岩储层实际应力状态确定围压大小；根据所述围压大小，利用页岩试样进行真三轴水力压裂试验。7.一种用于多尺度页岩暂堵压裂的模拟装置，其特征在于，包括：岩石试样，所述岩石试样与页岩储层的天然层理对应；井筒，所述井筒设置于所述岩石试样中部，所述井筒具有预设内径、预设外径；围压提供单元，用于向所述岩石试样提供各方向的围压；压裂液注入单元，用于向所述井筒中注入含有暂堵剂的压裂液；采集单元，用于采集所述模拟装置中生成的数据。2CN115822538A权利要求书2/2页8.一种用于多尺度页岩暂堵压裂的暂堵剂确定装置，其特征在于，所述装置包括：初始裂缝生成单元，用于利用页岩试样进行水力压裂试验生成初始裂缝，所述初始裂缝包括初始主裂缝、初始次生裂缝、初始多级次生裂缝中的一种或多种；裂缝宽度获取单元，用于获取各初始裂缝的裂缝宽度，不同的裂缝宽度使所述各初始裂缝成为不同尺度的初始裂缝；泵压曲线获取单元，用于向所述各初始裂缝中注入含有暂堵剂的压裂液，获取所述初始裂缝对应的泵压曲线；暂堵剂确定单元，用于根据所述泵压曲线的压力峰值、泵压达到所述压力峰值所需时间，确定适用于不同尺度裂缝的最