[发明专利]一种油水井物理法增产增注效果评价模拟实验方法

说明书

本发明提供一种油水井物理法增产增注效果评价模拟实验方法。本发明利用储层天然露头岩心，设计制作等比例模拟井筒，模拟实际物理法增产增注环境。设计物理法增产增注措施作业时井筒不同距离处的压力测试方法，分析冲击波的作用距离及衰减规律；设计模拟井筒取芯方法，分析井筒不同距离处试样的渗透率改变程度，研究冲击波参数与提高储层渗透能力的关系；确定强冲击波导致地层破裂的类型及套管和水泥环损伤程度。通过直接模拟测试分析，得出实际井筒中物理法增产增注技术的作用机理及效果，并为数值模拟模型的修正提供依据。

技术领域

本发明涉及一种油水井物理法增产增注效果评价模拟实验方法，属于石油与天然气工程的技术领域。

背景技术

物理法增产增注技术是指以不同的物理原理实现提高储层渗透率的目的，其最大的优点是对地层和环境无污染或污染远小于化学法。目前所指的物理法包括超声波、微波、水力振荡低频声波和电脉冲产生的冲击波。物理法主要依靠冲击波对储层的撕裂作用和解堵作用实现油气水井的增产增注，现有的评价方法主要采用数值模拟和室内模拟实验两大类方法。数值模拟方法是以实际模型为基础进行适当简化后得出的间接结果，与实际情况必然存在偏差。室内模拟实验目前只是通过室内小型装置直接作用圆片状缩比小样品上，虽然可以得出直接的测试结果，但所得结果仅验证了冲击波对储层的撕裂作用和解堵作用。而实际储层是深埋地下上千米甚至几千米，采用缩比模拟实验所得的实验结果外推到实际井筒中时误差较大，而且实际加载到储层的冲击波是穿透套管和水泥环后才进入储层的，与缩比的室内模型直接施加冲击波机理不同，无法验证冲击波经过井筒液体、套管和水泥环衰的减后程度，无法评价井筒不同距离处的作用效果，无法验证冲击波是否会对套管和水泥环产生破坏，也无法验证数值模拟结果的准确程度，不能准确评价物理法增产增注的作业效果。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供一种油水井物理法增产增注效果评价模拟实验方法。本发明利用储层天然露头岩心，设计制作等比例模拟井筒，模拟实际物理法增产增注环境。设计物理法增产增注措施作业时井筒不同距离处的压力测试方法，分析冲击波的作用距离及衰减规律；设计模拟井筒取芯方法，分析井筒不同距离处试样的渗透率改变程度，研究冲击波参数与提高储层渗透能力的关系；确定强冲击波导致地层破裂的类型及套管和水泥环损伤程度。通过直接模拟测试分析，得出实际井筒中物理法增产增注技术的作用机理及效果，并为数值模拟模型的修正提供依据。

本发明的技术方案如下：

一种油水井物理法增产增注效果评价模拟实验方法，包括：

1)制备模拟井筒试样；

2)制备压力测试取芯孔：在所述模拟井筒试样的外表面、且沿所述模拟井筒的径向制备压力测试取芯孔；

3)压力测试实验：

在步骤2)所述压力测试取芯孔的内部设置应力传感器；在所述模拟井筒试样的外表面设置应力传感器；

在所述模拟井筒试样的外表面设置有应变片组；用于测定模拟井筒试样表面处的物理冲击波信号参数；

4)增产增注效果分析取芯方法：

在所述模拟井筒试样的外表面、且沿所述模拟井筒的径向、且与压力测试取芯孔相对的方向取芯，所述取芯的尺寸与所述相对压力测试取芯孔的尺寸相适应。

根据本发明优选的，所述步骤1)中制备模拟井筒试样的方法包括：试样主体、在试样主体轴向设置有模拟钻井井眼、在所述模拟钻井井眼依次套设有水泥环和套管。

根据本发明优选的，所述试样主体为天然形成的试样主体或人工加工的试验主体。优选的，所述的试样主体整体呈圆柱体：直径D＝500-3000mm、高H＝500-1200m，所述模拟钻井井眼为直径245mm。

根据本发明优选的，所述天然形成的试样主体为：利用储层天然露头岩石加工成圆柱体。