一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法.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CN113969773A(43)申请公布日2022.01.25(21)申请号202111226552.0G06T17/00(2006.01)(22)申请日2021.10.21G01B11/30(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院(72)发明人张炜肖佳林易招波高婷刘湘黎琴(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人刘秋芳(51)Int.Cl.E21B43/26(2006.01)E21B49/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法(57)摘要本发明公开一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，包括：将目标油田施工现场的露头进行人工钻取得到柱状体岩芯；对柱状体岩芯进行处理，再通过人工剖缝的方式对柱状体岩芯进行人工造缝；对柱状体岩芯的裂缝进行扫描得到柱状体岩芯的裂缝剖面图；计算每个裂缝面的表面粗糙度；将造缝后的柱状体岩芯进行驱替实验；根据滤失时间、滤失的累计滤失量做滤失量与时间平方根关系图；根据滤失量与时间平方根关系图得到滤失量与时间的平方根的线性关系式以及该直线的斜率、截距；根据岩芯的横截面积、该直线的斜率、截距计算得到滤失系数、滤失速度和初滤失量。本发明可以准确的得到天然裂缝中压裂液的滤失规律，为后续现场施工时进行的水力压裂提供基础。CN113969773ACN113969773A权利要求书1/2页1.一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，包括：步骤S1、将目标油田施工现场的露头进行人工钻取得到柱状体岩芯；步骤S2、对柱状体岩芯进行处理并获得岩芯的横截面积，再通过人工剖缝的方式对处理后的柱状体岩芯进行人工造缝，以模拟地层中的天然裂缝；步骤S3、采用3D激光扫描仪对柱状体岩芯的裂缝进行扫描得到柱状体岩芯的裂缝剖面图；步骤S4、根据裂缝剖面图计算每个裂缝面的表面粗糙度；步骤S5、将造缝后的柱状体岩芯进行驱替实验，记录下进口压力、滤失时间、滤失的累计滤失量；步骤S6、根据滤失时间、滤失的累计滤失量做滤失量与时间平方根关系图；步骤S7、根据滤失量与时间平方根关系图得到滤失量与时间的平方根的线性关系式以及该直线的斜率、截距；步骤S8、根据岩芯的横截面积、该直线的斜率、截距计算得到滤失系数、滤失速度和初滤失量。2.根据权利要求1所述的一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，所述步骤S1中柱状体岩芯的长度为45～55mm，直径为20～30mm。3.根据权利要求1或2所述的一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，所述步骤S2中柱状体岩芯的处理步骤包括：步骤S21、岩芯清洁：首先将岩芯的两个端面磨平使之垂直于与光滑圆柱面；步骤S22、岩样烘干：采用选择烘干箱或真空烘干箱对清洗后的岩芯进行烘干5小时；步骤S23、用3D激光扫描测量并记录烘干后岩芯的长度及直径，并拍照记录此刻岩芯的外貌形态。4.根据权利要求1或2所述的一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，步骤S3具体为：将柱状岩芯经过3D激光扫描仪扫描后，通过使用电脑上的3D软件对其进行建模并生成其三维立体数据，即X‑Y‑Z轴上的点数值；然后将这些点数值做处理，去掉其中明显的“坏点”，再组合排列生成图像，即得到了岩芯的裂缝剖面。5.根据权利要求1或2所述的一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，每个裂缝面表面粗糙度Rq的计算公式如下式中：Rq为表面粗糙度；l为岩芯长度；z为裂缝剖面的z轴数据；将每块岩芯的两个裂缝剖面的Z轴数据带入该公式中计算，得到每个裂缝面的表面粗糙度Rq，最后计算柱状岩芯两个裂缝面的Rq平均后得到的Rq值。6.根据权利要求1或2所述的一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，所述步骤S8中的计算公式为：2CN113969773A权利要求书2/2页式中：C为滤失系数，m为滤失曲线的斜率，A为岩芯的横截面积，232cm；Vc为滤失速度，m/min；t为滤失时间，min；Qsp为初滤失量，m/m；h为滤失曲线直线段与Y轴的截距，cm2。7.根据权利要求6所述的一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法，其特征在于，选取了多个柱状体岩芯为试验对象，将岩芯的裂缝面的表面粗糙度作为X轴，计算得出的滤失系数作为Y轴，可以得出岩芯裂缝面的表面粗糙度与滤失系数的关系图，同时岩芯的裂缝面的表面粗糙度作为X轴，以单位时间滤失量为Y轴，可以得出岩芯裂缝面的表面粗糙度与滤失量关系图。3CN113969773A说明书1/7页一种粗糙天然裂缝压裂液滤失测试方法技术领域[0001]本发明涉及页岩