[发明专利]一种压裂裂缝导流能力实验方法

说明书

本发明公开了一种压裂裂缝导流能力实验方法，该方法包括基于实际储层的压力、温度以及支撑剂的注入情况进行模拟实验以确定支撑裂缝宽度与支撑裂缝长度之间的对应关系；利用所述对应关系计算支撑剂的注入量及沿支撑裂缝长度方向的岩板的厚度；根据所述岩板的厚度制作实验用岩板，并利用该实验用岩板与计算得到的支撑剂的注入量进行导流能力的测试。该实验方法能够实现尺寸变化的粗糙壁面及不同铺砂浓度的条件下导流能力测试，可有效的评价压裂效果，有针对性的进行压裂设计和施工。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，尤其涉及一种压裂裂缝导流能力实验方法。

背景技术

压裂裂缝的导流能力是评价水力压裂裂缝效果的一项关键指标。支撑剂导流能力测试实验技术是模拟、评价支撑剂填充裂缝效果的重要技术。作为该实验技术中影响裂缝导流能力的主要因素，基于支撑剂类型、岩石属性、裂缝形态等的研究越来越得到重视。

现有技术中已经提出多种结合不同储层岩性和具体特征的支撑剂导流能力实验评价技术，归纳起来，主要在不同岩性与影响因素等方面开展了工作。例如在一种可用于研究和评价脆性页岩压裂形成的转向缝与分支缝的导流能力的模拟实验中，选取制作试件的地层页岩岩心或同层位的页岩露头，加工成两端半圆形的符合转向缝或分支缝的要求页岩岩板，岩板中间铺置一定铺砂浓度的支撑剂，进行导流能力实验测试。还有能够实现压裂形成的裂缝网络的有效导流能力的实验测试，该方法将要测试的页岩的主要成分制造成中间有凹槽的半圆形模型，再将两半圆形模型正压紧形成了一个中间有一个裂缝网络的页岩裂缝网络模型，从而测量导流能力。

上述模拟实验方法主要存在如下问题，未涉及到尺寸变化的粗糙壁面的导流能力的研究，且未针对非均匀铺砂情况下的水力裂缝导流能力开展测试。由于不同支撑剂在不同铺砂浓度和不同闭合压力下的裂缝导流能力一般是不同的，因此现有技术中的模拟实验方法存在一定局限性。

因此，亟需一种能够对不同裂缝形态下的支撑剂填充裂缝导流能力进行评价的实验方法以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够对不同裂缝形态下的支撑剂填充裂缝导流能力进行评价的实验方法。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种压裂裂缝导流能力实验方法，包括：基于实际储层的压力、温度以及支撑剂的注入情况进行模拟实验以确定支撑裂缝宽度与支撑裂缝长度之间的对应关系；利用所述对应关系计算支撑剂的注入量及沿支撑裂缝长度方向的岩板的厚度；根据所述岩板的厚度制作实验用岩板，并利用该实验用岩板与计算得到的支撑剂的注入量进行导流能力的测试。

优选地，在基于实际储层的压力、温度以及支撑剂的注入情况进行模拟实验以确定支撑裂缝宽度与支撑裂缝长度之间的对应关系的步骤中包括：基于实际储层的支撑剂的注入情况确定铺砂浓度沿支撑裂缝长度方向的第一浓度变化曲线；基于实际储层的压力、温度确定铺砂浓度与支撑裂缝宽度之间的第二浓度变化曲线；基于所述第一浓度变化曲线与第二浓度变化曲线确定支撑裂缝宽度与支撑裂缝长度之间的对应关系。

优选地，在基于实际储层的支撑剂的注入情况确定铺砂浓度沿支撑裂缝长度方向的第一浓度变化曲线的步骤中包括：将以支撑剂注入口为起点，以裂缝尖端为终点的直线长度确定为目标长度；基于实际储层的支撑剂的注入情况进行模拟得到所述目标长度上任一点的铺砂浓度；根据模拟得到的铺砂浓度与目标长度之间的对应关系确定铺砂浓度沿支撑裂缝长度方向的第一浓度变化曲线。

优选地，在基于实际储层的压力、温度确定铺砂浓度与支撑裂缝宽度之间的第二浓度变化曲线的步骤中包括：确定实验所采用的最大铺砂浓度与最小铺砂浓度，并在所述最大铺砂浓度与最小铺砂浓度之间选取多个浓度测试点；基于实际储层的压力和温度条件进行模拟实验，分别测量得到对应于所述最大铺砂浓度、最小铺砂浓度及多个浓度测试点的支撑裂缝的宽度；根据铺砂浓度与支撑裂缝宽度之间的对应关系回归得到铺砂浓度与支撑裂缝宽度之间的第二浓度变化曲线。