一種有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法
【專利摘要】一種有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法，涉及油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的壓裂【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明在常規(guī)的兩次正驅(qū)替后，再用于KCl水溶液模擬實(shí)際地層液進(jìn)行反驅(qū)替。通過(guò)對(duì)比壓裂液返排后支撐裂縫導(dǎo)流能力恢復(fù)后的值與支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害前的值，通過(guò)以壓裂液在返排后對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力實(shí)際傷害率來(lái)真實(shí)反映壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力實(shí)際傷害程度，為優(yōu)選壓裂液體系配方提供指導(dǎo)，從而降低壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害程度，提高壓裂增油的效果。
【專利說(shuō)明】一種有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的壓裂【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是評(píng)價(jià)不同壓裂液體系配方對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂液是壓裂改造油氣儲(chǔ)層的工作液，在起著傳遞壓力、形成和延伸裂縫的同時(shí)，最重要的就是攜帶支撐劑充填到已壓開(kāi)的裂縫中形成高導(dǎo)流能力的油氣滲流通道，并在施工結(jié)束后通過(guò)最大限度地破膠水化而返排出地面。
[0003]目前壓裂液的主要類型有植物膠類、聚合物類、表面活性劑類等，應(yīng)用最為廣泛的是植物膠類壓裂液。植物膠類壓裂液破膠水化后往往會(huì)產(chǎn)生大量固相殘?jiān)?，如果滯留在支撐裂縫中會(huì)堵塞支撐劑充填層顆粒間的孔隙，從而造成支撐裂縫導(dǎo)流能力下降，直接影響壓裂增產(chǎn)的效果。國(guó)內(nèi)外研究表明，壓裂液殘?jiān)鼘?duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害程度甚至能達(dá)到80~90%。
[0004]為了降低壓裂液殘?jiān)鼘?duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害程度，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和優(yōu)選低殘?jiān)牡蛡π蛪毫岩后w系配方。以往評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法是借用石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6302-2009《壓裂支撐劑充填層短期導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)推薦方法》中推薦的API支撐劑試驗(yàn)裝置流程(見(jiàn)附圖1)，采用蒸餾水按照從進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行單向驅(qū)替來(lái)測(cè)得支撐裂縫初始導(dǎo)流能力koWf，然后再單向驅(qū)替一定體積的壓裂液破膠液來(lái)模擬壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害過(guò)程，測(cè)得傷害后的裂縫導(dǎo)流能力Ic1Wf，對(duì)比傷害前后的導(dǎo)流能力值的變化即可得出所需評(píng)價(jià)的壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害率AktlWf -1^1Wf) /XlWf，為實(shí)現(xiàn)不同壓裂液體系配方優(yōu)選提供指導(dǎo)，從而降低壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害。
[0005]但是壓裂施工結(jié)束后，在壓裂液完成破膠水化進(jìn)行放噴返排過(guò)程中，積聚在支撐裂縫充填層中的部分壓裂液殘?jiān)谝欢ú顗鹤饔孟聲?huì)隨壓裂液破膠水化液及地層流體的攜帶作用而一起返排至地面，從而使得支撐裂縫導(dǎo)流能力得到部分恢復(fù)，并且如果壓裂液殘?jiān)皆叫t越容易被攜帶出支撐裂縫充填層，支撐裂縫導(dǎo)流能力恢復(fù)程度也越明顯。
[0006]因此，現(xiàn)有的方法僅僅模擬了壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害過(guò)程，而沒(méi)有考慮壓裂液返排過(guò)程會(huì)使得支撐裂縫導(dǎo)流能力得到部分恢復(fù)，不能真實(shí)反映出壓裂液對(duì)裂縫導(dǎo)流能力的實(shí)際傷害程度，影響對(duì)壓裂液體系配方的評(píng)價(jià)和優(yōu)選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是設(shè)計(jì)一種能真實(shí)反應(yīng)壓裂液對(duì)裂縫導(dǎo)流能力的實(shí)際傷害程度的有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的實(shí)驗(yàn)方法。
[0008]本發(fā)明先采用蒸餾水從導(dǎo)流儀的進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行正向驅(qū)替，測(cè)得支撐裂縫初始導(dǎo)流能力Igvf，再以壓裂液破膠液從導(dǎo)流儀的進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行正向驅(qū)替，模擬壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷 害，其特征在于:最后以KCl水溶液從導(dǎo)流儀的出液口至進(jìn)液口方向進(jìn)行反向驅(qū)替，模擬壓裂液返排時(shí)裂縫導(dǎo)流能力的部分恢復(fù)過(guò)程，測(cè)得恢復(fù)后的支撐裂縫導(dǎo)流能力值k2wf ；以壓裂液在返排后對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力實(shí)際傷害率:(k0fff-k2fff) /XlWf作為評(píng)價(jià)的壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害率。
[0009]本發(fā)明在常規(guī)的兩次正驅(qū)替后，再用于KCl水溶液模擬實(shí)際地層液進(jìn)行反驅(qū)替?？烧打?qū)的導(dǎo)流儀解決了壓力傳感器不能反向受壓的問(wèn)題，正向驅(qū)替壓裂液破膠液模擬壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害過(guò)程，反向驅(qū)替則模擬壓裂液返排時(shí)裂縫導(dǎo)流能力的部分恢復(fù)過(guò)程。通過(guò)對(duì)比壓裂液返排后支撐裂縫導(dǎo)流能力恢復(fù)后的值與支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害前的值，通過(guò)以壓裂液在返排后對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力實(shí)際傷害率來(lái)真實(shí)反映壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力實(shí)際傷害程度，為優(yōu)選壓裂液體系配方提供指導(dǎo)，從而降低壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害程度，提高壓裂增油的效果。
[0010]本發(fā)明所述KCl水溶液的質(zhì)量百分比濃度為2%。當(dāng)植物膠類水基壓裂液進(jìn)入儲(chǔ)層后，會(huì)引起巖石粘土礦物發(fā)生膨脹，造成儲(chǔ)層滲流空間減小，降低儲(chǔ)層滲流能力。因此為了防止粘土膨脹，選用KCl水溶液可以起到防膨作用。此外壓裂液破膠水化后會(huì)和地層水等地層流體一起返排，地層水通常含有大量的Cl—離子，用KCl水溶液主要為了能夠能更接近的模擬返排流體。KCl水溶液濃度選用2%，主要考慮KCl水溶液濃度為2%時(shí)其粘度與蒸餾水基本接近，支撐裂縫導(dǎo)流能力計(jì)算時(shí)需要帶入粘度這個(gè)參數(shù)。由于兩者粘度接近，在對(duì)比反向驅(qū)替測(cè)得的導(dǎo)流能力和原始導(dǎo)流能力時(shí)可以避免因粘度變化造成的影響。
[0011]為了減少測(cè)試前導(dǎo)流儀內(nèi)空氣對(duì)測(cè)試值的影響，本發(fā)明在采用蒸餾水從導(dǎo)流儀的進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行正向驅(qū)替之前，先對(duì)導(dǎo)流儀進(jìn)行抽真空。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為現(xiàn)有評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法的API支撐劑試驗(yàn)裝置流程。
[0013]圖2為本發(fā)明流程圖。
[0014]圖3為兩種不同壓裂液體系正向驅(qū)替不同體積與裂縫導(dǎo)流能力的關(guān)系圖。
[0015]圖4為兩種不同壓裂液體系反向驅(qū)替不同體積與裂縫導(dǎo)流能力的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]從圖2可見(jiàn)，本發(fā)明用于試驗(yàn)的裝置主要由一個(gè)帶有活塞的磁力攪拌器16、一個(gè)活塞罐17、一個(gè)可正反驅(qū)的導(dǎo)流儀18和一個(gè)預(yù)熱器5組成。
[0017]在磁力攪拌器18活塞下部的腔體內(nèi)裝有壓裂液破膠液C，磁力攪拌以防止壓裂液殘?jiān)谌萜髑惑w中發(fā)生沉積而造成只有部分壓裂液殘?jiān)或?qū)替入可正反驅(qū)的導(dǎo)流儀18中，不能真實(shí)反映實(shí)際壓裂液殘?jiān)鼭舛葘?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害。
[0018]活塞罐17活塞上部的腔體內(nèi)裝有質(zhì)量百分比濃度為2%的KCl水溶液D，以模擬地層液。
[0019]在可正反驅(qū)的導(dǎo)流儀18中按照API標(biāo)準(zhǔn)鋪置一定鋪砂濃度的支撐劑。
[0020]可正反驅(qū)的導(dǎo)流儀18解決了壓力傳感器不能反向受壓的問(wèn)題，正向驅(qū)替壓裂液破膠液模擬壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害過(guò)程，反向驅(qū)替2%KC1溶液模擬壓裂液返排時(shí)裂縫導(dǎo)流能力的部分恢復(fù)過(guò)程。通過(guò)對(duì)比壓裂液返排后支撐裂縫導(dǎo)流能力恢復(fù)后的值與支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害前的值，就可以得出所需評(píng)價(jià)的壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的實(shí)際傷害程度。
[0021]具體操作流程:
1、只打開(kāi)與真空泵相連的真空閥3，對(duì)導(dǎo)流儀18進(jìn)行抽真空，然后關(guān)閉真空閥3。
[0022]2、正向驅(qū)替蒸餾水:打開(kāi)出口閥1，打開(kāi)2、4、6、11號(hào)閥門(mén)，關(guān)閉7、8、9、10、12、13、14、15號(hào)閥門(mén)，測(cè)得支撐裂縫初始導(dǎo)流能力值kQWf ；
【權(quán)利要求】
1.一種有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法，先采用蒸餾水從導(dǎo)流儀的進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行正向驅(qū)替，測(cè)得支撐裂縫初始導(dǎo)流能力IitlWf,再以壓裂液破膠液從導(dǎo)流儀的進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行正向驅(qū)替，模擬壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害，其特征在于:最后以KCl水溶液從導(dǎo)流儀的出液口至進(jìn)液口方向進(jìn)行反向驅(qū)替，模擬壓裂液返排時(shí)裂縫導(dǎo)流能力的部分恢復(fù)過(guò)程，測(cè)得恢復(fù)后的支撐裂縫導(dǎo)流能力值k2wf ;以壓裂液在返排后對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力實(shí)際傷害率:(k0fff-k2fff)/k0fff作為評(píng)價(jià)的壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法，其特征在于所述KCl水溶液的質(zhì)量百分比濃度為2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述有效評(píng)價(jià)壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力傷害的方法，其特征在于在采用蒸餾水從導(dǎo)流儀的進(jìn)液口至出液口方向進(jìn)行正向驅(qū)替之前，先對(duì)導(dǎo)流儀進(jìn)行抽真空。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK103867178SQ201410097115
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】金智榮, 張華麗, 包敏新, 王進(jìn)濤, 李升芳, 殷玉平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司