[发明专利]一种低铺砂浓度页岩分支裂缝导流能力测试方法

说明书

本发明提供的一种改进的低铺砂浓度页岩分支裂缝导流能力测试方法，避免采用标准圆柱形页岩岩心加工制备的支撑剂充填裂缝在用岩心夹持器加围压时裂缝内的支撑剂发生蠕动而被挤出并嵌入橡胶筒、以及压力监测点位置不合理导致驱替压差测量偏大问题，能够更加准确地测定低铺砂浓度下页岩裂缝的导流能力。

技术领域

本发明涉及页岩油开发技术领域，尤其涉及一种低铺砂浓度页岩分支裂缝导流能力测试方法。

背景技术

页岩油是一种重要的非常规油气资源，赋存于页岩储层纳米级孔喉和裂缝系统中，多沿片状层理面或与其平行的微裂缝分布，以吸附态和游离态形式存在，油质较轻、黏度较低。我国具有丰富的页岩油储量，技术可采资源量位居世界第三位，但目前还处于勘探开发初期，起步于2010年，比美国大概晚30～40年。不同于美国页岩油储层的海相沉积，我国富有有机质的页岩以陆相的湖泊沉积为主，这些页岩的粘土矿物含量比较大，脆性差一点，给水平井施工和分段压裂造成难度，井壁容易垮塌。我国页岩油资源主要分布于中新生界盆地，盆地形成时间晚，热演化程度偏低，页岩油油质偏稠，流动性差，这也对开发造成了困难。因此，美国的页岩油压裂技术不完全适用于我国，我国需要加强对页岩油的赋存特征研究，攻关形成适合我国地质特点的页岩油压裂开发技术。

评价页岩裂缝的导流能力是进行页岩压裂方案设计的重要内容。目前测定页岩裂缝导流能力的常规做法是采用API导流仪，但仅仅适用于高铺砂浓度，在较低铺砂浓度情况下，存在裂缝侧面容易闭合，无法测得实际作用在裂缝上的驱替压差的问题。采用标准圆柱形页岩岩心测定低铺砂浓度充填裂缝导流能力的难点在于低铺砂浓度填充裂缝的加工制备。由于标准圆柱形页岩岩心尺寸较小，在采用岩心夹持器圆形橡胶筒对岩心施加围压时，填充在两个半月形岩心片之间的支撑剂颗粒容易发生蠕动而被挤出裂缝嵌入橡胶筒，尤其在铺砂浓度较高、围压较大时，支撑剂被挤出裂缝后会导致缝宽明显减小，无法测得准确而稳定的裂缝导流能力；此外，在测量岩心两端的驱替压差时，压力监测点一般布置在岩心夹持器两端，且常规管线内径仅为1mm，导致所测的驱替压差大于实际作用在岩心两端的压差，尤其是铺砂浓度较高时，两压力监测点之间非岩心段产生的流动压差占比增大，造成求得的裂缝导流能力偏小，严重影响了裂缝导流能力测定的准确性。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种低铺砂浓度页岩分支裂缝导流能力测试方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种低铺砂浓度页岩分支裂缝导流能力测试方法，所述测试方法包括：

将沿中轴线断开的圆柱形页岩岩心加工成支撑剂充填裂缝；

采用岩心夹持器和驱替装置进行支撑剂充填页岩所述裂缝导流能力测试。

可选的，所述将沿中轴线断开的圆柱形页岩岩心加工成支撑剂充填裂缝具体包括：

测量断开的半月形页岩岩心裂缝壁面面积，根据铺砂浓度，称量支撑剂；

在半月形页岩岩心裂缝壁面粘附一层双面胶，在其上先预铺设一层支撑剂，防止裂缝壁面附近支撑剂滑移，再将剩余的支撑剂铺设在裂缝表面，并将两个半月形页岩岩心合并对齐；页岩岩心两端各安放一个与岩心端面同直径的圆形金属滤网，在岩心侧面沿裂缝处覆盖两个长条形、厚度为0.5-1mm的薄铝片，以防止岩心加围压后支撑剂被挤出裂缝；

将页岩岩心夹在两块圆柱形金属岩心之间，在岩心外侧包裹一层具有定型作用的铝箔纸胶带，置于热塑管中，并利用热风机使热塑管收缩贴紧岩心外侧，防止裂缝张开支撑剂脱落；金属岩心沿轴线有一内径为3mm的通孔，并在靠近页岩岩心一端加工有网格式导流槽，以便测试流体通过，减小岩心两端压力监测点之间作用在非页岩岩心段上的流动摩阻压差；在远离页岩岩心一端垂直于通孔方向也钻有一直径为3mm的导压槽，与压力传感器相连。

可选的，所述采用岩心夹持器和驱替装置进行支撑剂充填页岩所述裂缝导流能力测试具体包括：