CN101899975B - 一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法 - Google Patents
一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101899975B CN101899975B CN2010102436286A CN201010243628A CN101899975B CN 101899975 B CN101899975 B CN 101899975B CN 2010102436286 A CN2010102436286 A CN 2010102436286A CN 201010243628 A CN201010243628 A CN 201010243628A CN 101899975 B CN101899975 B CN 101899975B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fracturing fluid
- leak
- sap cavity
- coal
- coal petrography
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明涉及一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，是给岩心夹持器加载对应埋深的有效应力，夹持器连接压裂液液腔，搅拌液腔中的压裂液使压裂液以一定流速流过岩心前部端面，用恒压泵给液腔加压，使岩心前后两端形成一定的压差，测取岩心出口端滤液的滤失量和对应的滤失时间。本发明模拟煤层增产改造过程中压裂液滤失情况，实现科学有效地测定不含支撑剂的压裂液在地层条件下的滤失特性。
Description
技术领域
本发明属于煤层气开发及相关实验技术领域，尤其是一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法。
技术背景
压裂液从裂缝向地层滤失是煤层压裂的基本现象。煤岩不同于常规石油储层类岩石，煤岩石裂隙系统发育，当压裂液注入煤层时，由于注入流体的压力远大于地层流体压力，容易重新开启或扩大原来的天然裂缝，使渗透率大大增加，导致煤层压裂液滤失现象严重。针对以往压裂施工的分析结果表明，煤层施工压裂液效率一般只有15％～30％，滤失量很大。
常规石油储层类岩石的压裂液动滤失评价方法主要是通过泵将压裂液泵入并调整回压使压裂液在一定的滤失压差下并以一定剪切速率流过岩心端面，并测取滤液的滤失时间和滤失量，这种方法存在的主要缺陷为：(1)岩心两端压差主要通过泵来进行调节，使得岩心两端压差维持在地层裂缝内外的水平，故对泵的要求较高，当岩心入口端压力过大时，容易造成对泵的损害；(2)夹持器内的岩心没加围压，与地层条件下的实际滤失条件有所偏差。
由于煤岩具有的低渗透率和强应力敏感特性，在动滤失评价实验过程中，不考虑围压的滤失量和考虑围压的滤失量是有较大区别的；且煤层由于埋深相对较浅，煤岩动滤失实验过程中的压力、剪切速率以及温度都与常规油气类岩石的动滤失实验有所区别，故用实验来评价煤层压裂液动滤失时需要考虑煤层的特殊性，综合设计出一套适用煤层压裂液动滤失实验评价方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，以测定不含支撑剂的压裂液在高温高压下通过岩心端面时的滤失性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，实验评价方法的步骤是：
(1)测取压裂液损害前的煤岩气测渗透率；
(2)煤岩清水滤失实验：将已测定渗透率的岩心装入岩心夹持器内，在液腔内装入清水，围压为对应埋深的有效应力，设定转子搅拌速率，当滤液开始流出时，开始记录时间、初始滤失质量、滤液的累计滤失量，测定时间为120min，即完成煤岩清水滤失实验；
(3)煤岩压裂液滤失实验：卸去液腔压力，保持围压不变，将液腔内的清水排出，并配好与煤层匹配的压裂液，装入液腔内，设定液腔压力，设定转子搅拌速率，当滤液开始流出时，开始记录时间、初始滤失质量、滤液的累计滤失量，测定时间为120min，停止搅拌，并停止计时，卸去液腔压力和围压，并泄去压裂液，即完成煤岩压裂液滤失实验；
(4)煤岩压裂液损害率的测定：在岩心夹持器出口端处接上管线，并连接上泵用清水反向驱替，将液腔顶盖打开，观测岩心夹持器靠近液腔处出液情况，直至液腔出液变清，全为清水时，关闭驱替泵，停止驱替，并将液腔内液体排出，最后用反向测取煤岩滤失后的气体渗透率，即完成煤岩压裂液损害率的测定。
而且，所述测取压裂液损害前煤岩气测渗透率的方法是：选定好煤样先烘干，并按SY/T5336-1996岩心常规分析方法测取煤样滤失前的渗透率。
而且，所述步骤(2)及步骤(3)设定转子搅拌速率是根据实际地层压裂液的剪切速率。
本发明优点和积极效果是：
1、本发明与以往常规石油储层类岩石压裂液动滤失评价方法相比，岩心两端滤失压差形成方式不同。本发明主要通过恒压泵给液腔加压形成滤失压差，行业标准中的滤失压差为3.5MPa，因此恒压泵可以设定较低的压力，同时又可以方便地改变滤失压差以适应煤岩的特殊要求；针对煤层的埋深条件和应力特性，设计出适用于煤层压裂液动滤失评价的压力和剪切速率，围压为对应埋深的有效应力，根据实际地层压裂液剪切速率设定转子搅拌速率；
2、本发明与以往常规石油储层类岩石压裂液动滤失评价方法相比，压裂液剪切方式不同。对比常规石油储层类岩石压裂液动滤失评价方法模拟管道的剪切方式而言，本发明通过转动设备形成压裂液在岩心端面上的流动剪切，剪切方式更为合理，岩心端面的剪切速率分布更为均匀，并且还可以真实地模拟钻井时的井壁动滤失情况。
3、本发明给岩心夹持器加载对应埋深的有效应力，夹持器连接压裂液液腔，搅拌液腔中的压裂液使压裂液以一定流速流过岩心前部端面，用恒压泵给液腔加压，使岩心前后两端形成一定的压差，测取岩心出口端滤液的滤失量和对应的滤失时间。本发明模拟煤层增产改造过程中压裂液滤失情况，实现科学有效地测定不含支撑剂的压裂液在地层条件下的滤失特性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明的总体技术思路是：
针对常规石油储层类岩石的压裂液动滤失评价方法和煤岩的特殊性质，给岩心夹持器加载对应埋深的有效应力，夹持器连接压裂液液腔，搅拌液腔中的压裂液使压裂液以一定流速流过岩心前部端面，用恒压泵给液腔加压，使岩心前后两端形成一定的压差，测取岩心出口端滤液的滤失量和对应的滤失时间。
一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，主要步骤为：
(1)测取压裂液损害前的煤岩气测渗透率，即选定好煤样先烘干，并按SY/T 5336-1996岩心常规分析方法测取煤样滤失前的渗透率。
(2)将已测定渗透率的岩心装入岩心夹持器内，在液腔内装入清水，围压为对应埋深的有效应力，液腔压力设为3.5MPa，根据实际地层压裂液剪切速率设定转子搅拌速率，当滤液开始流出时，开始记录时间、初始滤失质量、滤液的累计滤失量，测定时间为120min，完成煤岩清水滤失实验。
用清水进行滤失实验，既可以检测仪器的密闭性，又可以让管路充满液体，有利于滤液的排出和采集。
(3)再用选定的压裂液进行煤岩滤失实验并完成相关数据采集：卸去液腔压力，保持围压不变，将液腔内的清水排出，并配好与煤层匹配的压裂液，装入液腔内，液腔压力设为3.5MPa，根据实际地层压裂液剪切速率设定转子搅拌速率。当滤液开始流出时，开始记录时间、初始滤失质量、滤液的累计滤失量，测定时间为120min。若用3.5MPa的液腔压力实验60min后，岩心夹持器出口端仍没有滤液滤出时，保持围压不变，调节液腔压力，使液腔压力缓慢增大至煤岩埋深对应的有效应力，直至出液。120min过后，停止搅拌，并停止计时，卸去液腔压力和围压，并泄去压裂液，完成煤岩压裂液滤失实验。
(4)在岩心夹持器出口端处接上管线，并连接上泵用清水反向驱替，将液腔顶盖打开，观测岩心夹持器靠近液腔处出液情况，直至液腔出液变清，全为清水时，关闭驱替泵，停止驱替，并将液腔内液体排出，最后用反向测取煤岩滤失后的气体渗透率，完成煤岩压裂液损害率的测定。
本发明所采用的工装，均为本领域的常规装置，因此没有具体描述其结构。
Claims (3)
1.一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，其特征在于：实验评价方法的步骤是：
(1)测取压裂液损害前的煤岩气测渗透率；
(2)煤岩清水滤失实验：将已测定渗透率的岩心装入岩心夹持器内，在液腔内装入清水，围压为对应埋深的有效应力，设定转子搅拌速率，当滤液开始流出时，开始记录时间、初始滤失质量、滤液的累计滤失量，测定时间为120min，即完成煤岩清水滤失实验；
(3)煤岩压裂液滤失实验：卸去液腔压力，保持围压不变，将液腔内的清水排出，并配好与煤层匹配的压裂液，装入液腔内，设定液腔压力，设定转子搅拌速率，当滤液开始流出时，开始记录时间、初始滤失质量、滤液的累计滤失量，测定时间为120min，停止搅拌，并停止计时，卸去液腔压力和围压，并泄去压裂液，即完成煤岩压裂液滤失实验；
(4)煤岩压裂液损害率的测定：在岩心夹持器出口端处接上管线，并连接上泵用清水反向驱替，将液腔顶盖打开，观测岩心夹持器靠近液腔处出液情况，直至液腔出液变清，全为清水时，关闭驱替泵，停止驱替，并将液腔内液体排出，最后用反向测取煤岩滤失后的气体渗透率，即完成煤岩压裂液损害率的测定。
2.根据权利要求1所述的适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，其特征在于：所述测取压裂液损害前煤岩气测渗透率的方法是：选定好煤样先烘干，并按SY/T 5336-1996岩心常规分析方法测取煤样滤失前的渗透率。
3.根据权利要求1所述的适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法，其特征在于：所述步骤(2)及步骤(3)设定转子搅拌速率是根据实际地层压裂液的剪切速率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102436286A CN101899975B (zh) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | 一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102436286A CN101899975B (zh) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | 一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101899975A CN101899975A (zh) | 2010-12-01 |
| CN101899975B true CN101899975B (zh) | 2012-04-18 |
Family
ID=43225851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102436286A Expired - Fee Related CN101899975B (zh) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | 一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101899975B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102621050A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-08-01 | 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 | 一种基于地质强度指标的滤失系数的确定方法 |
| CN103926420B (zh) * | 2014-04-16 | 2015-10-07 | 西南石油大学 | 一种压裂液滤失速度的预测方法 |
| CN104677778A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-06-03 | 中国石油大学(华东) | 煤层气压裂过程中冰冻暂堵性能评价装置及方法 |
| CN106448421B (zh) * | 2016-07-05 | 2019-02-19 | 中国石油大学(北京) | 致密油储层开采模拟装置与方法 |
| CN106383219B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-09-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 模拟非连续铺砂缝动态闭合的可视化装置及测试方法 |
| CN108562519A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-09-21 | 中国石油大学(华东) | 一种高压条件下液态co2/n2两相体系干法压裂液动态滤失性测量装置及其测量方法 |
| CN110410061B (zh) * | 2019-07-10 | 2021-05-28 | 中国地质大学（武汉） | 一种煤层气渗透滤失测试装置 |
| CN111398095A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-10 | 中国石油大学(华东) | 压裂液滤失性特性的检测评价方法 |
| CN112378819B (zh) * | 2021-01-15 | 2021-03-30 | 成都理工大学 | 一种钻井液动态损害评价仪 |
| CN112378832B (zh) * | 2021-01-15 | 2021-03-30 | 成都理工大学 | 一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪 |
| CN113032956B (zh) * | 2021-02-18 | 2022-09-02 | 重庆大学 | 一种水力割缝技术参数快速确定方法 |
| CN116380752B (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-11 | 成都理工大学 | 一种可降解下沉剂人工隔层遮挡效果评价方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2276780C2 (ru) * | 2003-10-31 | 2006-05-20 | ООО "Уренгойгазпром" | Способ определения коэффициента фильтрации горных пород |
| CN2812001Y (zh) * | 2005-08-05 | 2006-08-30 | 张占山 | 高温高压砂床滤失仪 |
| CN101487831A (zh) * | 2009-02-06 | 2009-07-22 | 西南石油大学 | 一种快速确定致密岩心损害的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8869888B2 (en) * | 2008-12-12 | 2014-10-28 | Conocophillips Company | Controlled source fracture monitoring |
-
2010
- 2010-08-02 CN CN2010102436286A patent/CN101899975B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2276780C2 (ru) * | 2003-10-31 | 2006-05-20 | ООО "Уренгойгазпром" | Способ определения коэффициента фильтрации горных пород |
| CN2812001Y (zh) * | 2005-08-05 | 2006-08-30 | 张占山 | 高温高压砂床滤失仪 |
| CN101487831A (zh) * | 2009-02-06 | 2009-07-22 | 西南石油大学 | 一种快速确定致密岩心损害的方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 冯利娟等.煤层应力敏感性及其对压裂液滤失的影响.《煤田地质与勘探》.2010,第38卷(第2期),14-17. * |
| 刘伟.低渗透油藏储层保护与改造措施研究.《成都理工大学博士学位论文》.2008,37-69. * |
| 杨胜来等.应力敏感及液锁对煤层气储层伤害程度实验研究.《天然气工业》.2006,第26卷(第3期),90-92. * |
| 王欣等.不同压裂液类型对煤岩水力压裂的影响研究.《油气井测试》.2009,第18卷(第2期),1-4. * |
| 郑军.煤层气储层敏感性实验研究.《成都理工大学硕士学位论文》.2006,1-57. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101899975A (zh) | 2010-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101899975B (zh) | 一种适用煤层压裂液动滤失的实验评价方法 | |
| CN103485759B (zh) | 油气井水力压裂裂缝扩展可视化实验方法及其装置 | |
| US8838427B2 (en) | Method for determining the closure pressure of a hydraulic fracture | |
| CN106596371B (zh) | 饱和凝析气藏衰竭式开发近井区反凝析伤害实验评价方法 | |
| Li et al. | The effect of pulse frequency on the fracture extension during hydraulic fracturing | |
| CN104406910A (zh) | 高温高压固井一、二界面封固能力测试装置及方法 | |
| CN106869898B (zh) | 模拟复杂裂缝铺砂的装置及方法 | |
| CN109751032B (zh) | 一种多粒径支撑剂混合压裂方法 | |
| CN103969160B (zh) | 高温高压泡沫液体动滤失检测系统及其检测方法 | |
| Gala et al. | Modeling of fluid injection in depleted parent wells to minimize damage due to frac-hits | |
| CN103924955A (zh) | 一种页岩气井co2及滑溜水混合压裂工艺 | |
| CN207161044U (zh) | 一种压裂用暂堵剂评价装置 | |
| RU2544931C1 (ru) | Способ разработки карбонатной нефтяной залежи | |
| Wang et al. | Approximate analytical-pressure studies on dual-porosity reservoirs with stress-sensitive permeability | |
| CN109838218A (zh) | 一种模拟多段压裂水平气井闷井后开采的实验装置和方法 | |
| CN110306964A (zh) | 一种水力压裂煤层裂纹可视化及增透效果评价方法 | |
| Jha et al. | Problems with application of material balance time to transient flow data in diagnostic plots | |
| CN207703850U (zh) | 一种致密砂岩储层胍胶压裂液吸附伤害实验评价装置 | |
| Weaver et al. | Fracturing fluid conductivity damage and recovery efficiency | |
| CN108287123A (zh) | 一种测量co2压裂液高压动态滤失条件下携砂性能的可视化装置及方法 | |
| Hu et al. | Experimental study of the effects of fine retention on fracturing proppant permeability in coalbed methane reservoirs | |
| CN102562024B (zh) | 一种优化均匀铺置浓度的压裂设计方法 | |
| Hwang et al. | Hydraulic fracture diagnostics and stress interference analysis by water hammer signatures in multi-stage pumping data | |
| Ayoub et al. | New Findings in Fracture Cleanup Change Common Industry Perceptions | |
| Jianguang et al. | Experimental investigation of long-term fracture conductivity filled with quartz sand: Mixing proppants and closing pressure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120418 Termination date: 20170802 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |