[發明專利]一種天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法有效
| 申請號: | 201810087559.0 | 申請日: | 2018-01-30 |
| 公開(公告)號: | CN108386176B | 公開(公告)日: | 2020-07-14 |
| 發明(設計)人: | 殷桂琴;張礦生;唐梅榮;張翔;杜現飛;李川;王建麾 | 申請(專利權)人: | 中國石油天然氣股份有限公司 |
| 主分類號: | E21B43/26 | 分類號: | E21B43/26;E21B49/00 |
| 代理公司: | 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108 | 代理人: | 高云 |
| 地址: | 100007 北京市*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 天然 裂縫 人工 延伸 規律 試驗 方法 | ||
1.一種天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)獲取真實地質巖心在地層條件下的三向地應力值和巖石力學參數,所述巖石力學參數包括密度、單軸抗壓強度、抗拉強度、泊松比和彈性模量;
2)建立模擬真實儲隔層的物理模型并在物理模型中預制天然裂縫,所述物理模型數量為多組且多組物理模型中預制的天然裂縫位置、數量和尺度均不同;所述的步驟2)中天然裂縫的位置包括三種,分別為天然裂縫在儲層內,天然裂縫在隔層內,天然裂縫貫通儲層和隔層;天然裂縫的數量為1-3條,天然裂縫的高度與儲層厚度的尺度比為1:2、1:1或2:1;天然裂縫的材料為粘合玻璃板或帶孔塑料板;
3)根據步驟1)的三向地應力值對步驟2)的物理模型加載圍壓,然后對物理模型進行水力壓裂試驗并采集數據,直至物理模型破裂后停止采集數據;
4)對破裂后的物理模型剖切掃描;
5)根據物理模型中的裂縫形態,研究分析天然裂縫對人工裂縫延伸規律的影響;天然裂縫對人工裂縫延伸規律的影響為:天然裂縫僅在儲層時,人工裂縫不易進入隔層;天然裂縫僅在隔層時,人工裂縫易進入隔層;天然裂縫貫通儲隔層時,人工裂縫沿天然裂縫擴展,易進入隔層;隨著各位置的天然裂縫的數量增加,人工裂縫更易進入隔層;天然裂縫的尺度越大,人工裂縫越容易進入隔層;同時通過人工裂縫形態,確定影響人工裂縫延伸的因素及其影響排序從大到小依次為:天然裂縫的位置、天然裂縫的尺度、壓裂液泵注排量、壓裂液粘度,天然裂縫的位置和尺度是決定人工裂縫走向最重要的兩個因素,其次是施工過程中的壓裂液泵注排量和壓裂液粘度。
2.如權利要求1所述的天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法,其特征在于:所述步驟1)中真實地質巖心形狀為圓柱體,圓柱體的高度為50mm、直徑為25mm;所述三向地應力值通過研究區域成像測井解釋裂縫發育井的相對坐標、初次壓裂數據、測井數據和巖石力學參數與地應力間的關系獲得。
3.如權利要求2所述的天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法,其特征在于:所述步驟2)中物理模型通過水泥和石英砂的混合物來分別建立模擬真實地質巖心在地層條件下的儲層和隔層,所述水泥為PC32.5R復合硅酸鹽水泥,石英砂為40-70目的石英砂,水泥和石英砂的配比根據真實地質巖心在地層條件下的儲層和隔層進行復配。
4.如權利要求3所述的天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法,其特征在于:所述的物理模型內設有與外界相通的預設孔眼,預設孔眼內設有注入管,注入管在物理模型內的長度為250mm,外徑為30mm。
5.如權利要求4所述的天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法,其特征在于:所述步驟3)的水力壓裂試驗中,將壓裂液注入預設孔眼內,所述的壓裂液為刮膠溶液,刮膠溶液的質量濃度為1-3%,刮膠溶液的粘度為46-162mPa.s,壓裂液中加入染料,染料為水粉染料,水力壓裂試驗中采用泵注方式將壓裂液注入預設孔眼內,泵注排量為1-4mL/min。
6.如權利要求5所述的天然裂縫與人工裂縫延伸規律物模試驗方法,其特征在于:所述步驟4)的物理模型剖切掃描采用OKIO-B型非接觸光學三維掃描儀與三維掃描軟件3D Scan相結合進行非接觸式掃描。
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