CN103926420A - 一种压裂液滤失速度的预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压裂液滤失速度的预测方法，依次包括：（1）将特定地层的岩芯加工成高温高压滤失仪所需的标准实验岩芯，在所需的温度、压力下进行压裂液滤失实验，通过测定实验岩芯的截面积A，压裂液通过地层岩芯在一定时间t的滤失量Q，依据v=Q/（t×A），得到特定地层的单位面积滤失速度v；（2）通过与特定地层、压裂液相关的变指数压裂液滤失速度计算式，计算待定指数b和滤失系数C，得到特定地层、特定压裂液滤失速度的计算式，从而预测压裂液的滤失速度。本发明原理可靠，操作简单，可准确预测压裂液向地层的滤失速度，为压裂设计中提高压裂液的效率、降低施工风险提供理论依据和技术支撑，具有良好的市场前景。

Description

一种压裂液滤失速度的预测方法
技术领域
本发明涉及一种压裂液滤失速度的预测方法，属于油气田开发领域。
背景技术
水力压裂作为目前油气增产的主要工艺技术，能减小油气向井底的流动阻力，沟通尽可能多的天然裂缝，扩大供油面积，增加油气产量，其应用范围已经从开发压裂拓展到探井压裂，使得该项技术不仅成为油气藏的增产增注手段，也成为评价认识储层的重要方法。然而在水力压裂施工过程中，压裂液在裂缝流体压力与地层压力差的作用下不可避免地会向地层滤失，其滤失量的大小将直接影响压裂液的效率和裂缝几何尺寸，甚至影响到支撑剂在裂缝中的最终分布。对高渗透地层而言，由于其渗透率较高，压裂液滤失速度较快，滤失量较大，对水力压裂的设计和施工影响非常大，因此，必须准确地计算压裂液的滤失量，以提高压裂施工设计的准确度和可靠性，降低施工的风险。
设计人员对压裂液在地层中滤失评价主要依据实验室用静态法测试的滤失系数，而目前对测试结果的处理依据公式v=Ct-1/2，这套经验公式的方法已应用了五十余年。由于地层的复杂性和液体类型的多样性，采用此方法对地层压裂液滤失进行的描述不能完全反应实际的压裂液滤失规律，有必要探索不同地层、不同压裂液下的滤失速度的预测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压裂液滤失速度的预测方法，该方法原理可靠，操作简单，可准确预测压裂液向地层的滤失量，为压裂设计中提高压裂液的效率、降低施工风险提供理论依据和技术支撑，具有良好的市场前景。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
通过对特定地层岩芯压裂液滤失实验数据的处理，求得特定地层压裂液滤失速度计算式中的未知参数，从而建立特定地层压裂液滤失速度计算式，可用于特定地层压裂液滤失速度的计算，从而为压裂设计提供更加准确的数据。
一种压裂液滤失速度的预测方法，包括：(1)特定地层岩芯压裂液滤失情况的测定。(2)采用与特定地层、压裂液相关的变指数压裂液滤失速度计算式进行压裂液滤失速度的预测，计算待定指数b和滤失系数C，从而得到特定地层、特定压裂液滤失速度的预测式。
所述特定地层岩芯压裂液滤失情况的测定，包括：将现场取回的特定地层岩芯加工成高温高压滤失仪所需的标准实验岩芯，然后在所需的温度、压力下进行压裂液的滤失实验，所述的压裂液包括：常规水基压裂液或油基压裂液。通过测定实验岩芯的截面积（A），压裂液在一定时间（t）内通过地层岩芯在一定时间（t）的滤失量（Q），依据v=Q/（t×A）得到特定地层的单位面积滤失速度。
所述采用与特定地层、压裂液相关的变指数压裂液滤失速度计算式①，通过测定待定指数b和滤失系数C，来建立不同地层、不同压裂液滤失速度的计算式，从而达到提高预测准确性和正对性的目的。
ν＝Ctb     ①
式中：
ν——滤失速度，m/min
t——时间，min
b——待定指数（与地层、压裂液滤失条件有关），无量纲
C——滤失系数，m/minb+1。
特定地层压裂液滤失速度计算式中未知参数C和b的求解：
对特定地层压裂液滤失速度计算式进行变换，将式①两边取对数，得式lgv＝lgC+blgt。根据特定地层岩芯压裂液滤失情况的测定结果，取压裂液滤失速度v的对数值作为纵坐标，取压裂液滤失时间t的对数值作为横坐标作图，进行拟合，得到一条直线；该直线斜率即为b值，直线与横坐标截距即为lgC，得到C值，从而得到确定的特定地层压裂液滤失速度计算式ν＝Ctb，依据此方程可以预测特定地层的滤失速度。
一种压裂液滤失速度的预测方法，依次包括以下步骤：
（1）将特定地层的岩芯加工成高温高压滤失仪所需的标准实验岩芯，在所需的温度、压力下进行压裂液滤失实验，通过测定实验岩芯的截面积A，压裂液通过地层岩芯在一定时间t的滤失量Q，依据v=Q/（t×A），得到特定地层的单位面积滤失速度v；
（2）通过与特定地层、压裂液相关的变指数压裂液滤失速度计算式ν＝Ctb，计算待定指数b和滤失系数C，得到特定地层、特定压裂液滤失速度的计算式，从而预测压裂液的滤失速度。
所述计算待定指数b和滤失系数C过程如下：取压裂液滤失速度v的对数值为纵坐标，取压裂液滤失时间t的对数值为横坐标作图，得到一条直线，该直线斜率为b值，直线与横坐标截距为lgC，换算后得到C值。
所述压裂液为水基压裂液或油基压裂液。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明建立一种压裂液滤失速度的预测方法，相对采用传统式v=Ct-1/2进行压裂液滤失速度的计算，本发明具有方法简单、计算准确、使用范围广、针对性强的特点。本发明可预测特定压裂液在特定地层下的滤失速度，用于压裂设计中计算滤失速度，为压裂模拟设计提供合理参数，为压裂工艺参数的优化提供更加准确的数据，具有良好的市场前景。
附图说明
图1是压裂液滤失测试数据拟合结果。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
取西部某油田岩芯，岩芯直径2.54cm，实验测得滤失量随时间的变化，根据v=Q/（t×A）计算出滤失速度，具体数值见表1。
表1西部某油田岩芯压裂液虑失测试结果
时间（t） 1 4 9 16 25 36 49 64
滤失量(Q) 0.212 0.287 0.363 0.465 0.503 0.712 0.865 0.963
滤失速度(v) 4.18E-04 1.41E-04 7.96E-05 5.74E-05 3.97E-05 3.91E-05 3.48E-05 2.97E-05
lgv -3.37 -3.85 -4.10 -4.24 -4.40 -4.41 -4.46 -4.53
lgt 0 0.60 0.95 1.20 1.40 1.56 1.69 1.81
以压裂液滤失速度v的对数值为纵坐标，以压裂液滤失时间t的对数值为横坐标作图，具体见图1。对数据进行拟合，得到一条直线，该直线斜率为-0.68，即b为-0.68，该直线在纵坐标截距为-3.1，lgc为-3.1，c为7.94×10-4，故此地层压裂液滤失速度预测结果为：ν＝7.94×10-4t-0.68。运用此预测结果作为基础进行压裂过程中排量、压力等设计，在现场取得了良好的效果。

Claims (3)

1.一种压裂液滤失速度的预测方法，依次包括以下步骤：
（1）将特定地层的岩芯加工成高温高压滤失仪所需的标准实验岩芯，在所需的温度、压力下进行压裂液滤失实验，通过测定实验岩芯的截面积A，压裂液通过地层岩芯在一定时间t的滤失量Q，依据v=Q/（t×A），得到特定地层的单位面积滤失速度v；
（2）通过与特定地层、压裂液相关的变指数压裂液滤失速度计算式                                                ，计算待定指数b和滤失系数C，得到特定地层、特定压裂液滤失速度的计算式，从而预测压裂液的滤失速度。
2.如权利要求1所述的压裂液滤失速度的预测方法，其特征在于，所述计算待定指数b和滤失系数C过程如下：取压裂液滤失速度v的对数值为纵坐标，取压裂液滤失时间 t的对数值为横坐标作图，得到一条直线，该直线斜率为b值，直线与横坐标截距为lgC，换算后得到C值。
3.如权利要求1所述的压裂液滤失速度的预测方法，其特征在于，所述压裂液为水基压裂液或油基压裂液。
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