CN107869345B - 模拟井筒呼吸效应的试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种模拟井筒呼吸效应的试验装置及试验方法,其中模拟井筒呼吸效应的试验装置包括:力学测试组件,用于对岩体样品施加应力;压裂液输出组件,用于向岩体样品输出压裂液,以及用于控制压裂液的输出压力,同时检测压裂液的流量;裂缝检测组件,用于检测岩体样品裂缝变化形态;控制组件,所述控制组件与所述压裂液输出组件连接,以调节所述压裂液输出组件对压裂液输出压力的控制,同时接收及显示所述压裂液输出组件检测的压裂液流量信号,所述控制组件与所述裂缝检测组件连接,以接收及显示所述裂缝检测组件检测到岩体样品裂缝变化形态的信号。本发明能够探明钻井工况下井筒呼吸效应的产生机理及其引起的流体变化量级。
Description
模拟井筒呼吸效应的试验装置及试验方法
技术领域
[0001] 本发明属于油气钻井试验技术领域,尤其涉及一种模拟井筒呼吸效应的试验装置 及试验方法。
背景技术
[0002] 在油气钻探过程中,对于安全压力窗口窄、井控风险较大的井,井筒呼吸效应会大 大增加钻井过程中对井下真实状况的识别难度,并且井筒呼吸效应常常会与井涌、井漏等 井下复杂情况混淆而导致误判,从而严重制约了钻井时效的提升和井控工作的开展。因此, 井筒呼吸效应是目前深海、深地等复杂地质油气钻探面临的主要客观难题之一。
[0003] 近年来,困扰钻井施工的井筒呼吸效应逐渐引起人们的重视:2005年,Lavrov A等 采用耦合分析模型研宄了钻进天然裂缝性地层时由单一裂缝引起的井筒呼吸效应的主要 机理;2011年,Shahri M P等研究了裂缝变形对天然裂缝性地层呼吸效应的影响规律;2016 年,Schlumberger公司利用PWD实测数据分析了呼吸效应与钻井液热膨胀和井涌导致的井 筒压力变化之间的差别。
[0004]然而上述国外有关井筒呼吸效应的研究,主要集中在单一裂缝在不同条件下的变 形规律以及利用现场数据分析井筒呼吸效应与井涌井漏之间的差异特征,而对于井筒呼吸 效应的产生机理及其引起的流体变化量级的试验研究尚未涉及,因此其在提高深海、深地 等复杂地质油气钻探过程工作效率方面,效果并不显著。
发明内容
[0005] 本发明针对上述技术问题,提出一种能够显著提高深海、深地等复杂地质油气钻 探过程工作效率的模拟井筒呼吸效应的试验装置,以及模拟井筒呼吸效应的试验方法。 [0006]为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
[0007] —种模拟井筒呼吸效应的试验装置,包括:力学测试组件,用于对岩体样品施加应 力,以模拟岩体样品在真实环境中沿一个或多个方向的受力状态;压裂液输出组件,用于向 岩体样品输出压裂液,以及用于控制压裂液的输出压力,同时检测压裂液的流量;裂缝检测 组件,用于检测岩体样品裂缝变化形态;控制组件,所述控制组件与所述压裂液输出组件连 接,以调节所述压裂液输出组件对压裂液输出压力的控制,同时接收及显示所述压裂液输 出组件检测的压裂液流量信号,所述控制组件与所述裂缝检测组件连接,以接收及显示所 述裂缝检测组件检测到岩体样品裂缝变化形态的信号。
[0008]作为优选,所述力学测试组件为真三轴岩石力学性能测试组件,以对岩体样品施 加X轴方向、Y轴方向及z轴方向上的应力,进而模拟岩体样品的真三轴受力状态。
[0009] —种模拟井筒呼吸效应的试验方法,应用如上所述的模拟井筒呼吸效应的试验装 置,包括以下步骤:
[0010]预处理的步骤,控制所述压裂液输出组件向岩体样品输入压裂液,并以加压步长 为Ah,加压周期为Tl的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂液的压力,直至在一个Tl周期内 岩体样品中压裂液的输入量Ch = 0,此时岩体样品中输入的压裂液压力记为pb;
[0011]井筒呼吸效应模拟的步骤,包括初次加压步骤、初次泄压步骤、再次加压步骤及再 次泄压步骤;
[0012]初次加压步骤,控制所述压裂液输出组件以起始压力为Pb,加压步长为A p2,加压 周期为T2的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂液的压力,直至在一个T2时间内岩体样品中 的压裂液输入量Qin,i达到A Qj,记录此时岩体样品中输入压裂液的压力值为P。,其中每次加 压后的压力为Pi = Pb+iX AP2,式中i为加压次数,同时AQj为i = j时岩体样品中压裂液输 入量的预设值,并且A Qj>0,所述加压周期T2为加压时间与泄压时间之和;
[0013]初次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件将岩体样品中输入的压裂液泄压,记录 并显示Qin,i及压裂液返出量Q〇ut,i的变化,判断Qin,i是否降至〇并且是否升高至AQj,若 是,则进行再次加压步骤,同时记录当Qin,i = 0时岩体样品中输入压裂液的压力值*pd,若不 是,则停止试验;
[0014]再次加压步骤,控制所述压裂液输出组件将岩体样品中输入的压裂液继续加压至 Pj+1,直至Qin,i= AQj+1,其中AQj+1为i = j+1时岩体样品中压裂液输入量的预设值,并且A Qj+i> A Qj;
[0015]再次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件将岩体样品中输入的压裂液泄压至Pd, 记录并显示Qin,i及压裂液返出量Qcmt,i的变化,判断Qin,i是否降至〇并且Q。^是否升高至A Qj+1,若是,则取j = j+1,返回再次加压步骤,若不是,则停止试验;
[0016]检测裂缝变化形态的步骤,在井筒呼吸效应模拟的步骤中,实时控制裂缝检测组 件检测岩体样品裂缝变化形态,同时采集所述裂缝检测组件的检测信号。
[0017]作为优选,还包括数据处理步骤:将在井筒呼吸效应模拟的步骤中记录的Pi、Qin,i 及Qcmt, i作图,以绘制出压裂液流量与加压次数的关系曲线,同时对采集到的所述裂缝检测 组件的检测信号进行分析,以得出井筒呼吸效应引起的岩体样本裂缝扩展规律。
[0018] 作为优选,在预处理的步骤中,Ti = 5min。
[0019]作为优选,在初次加压步骤中,第j次加压以前的T2为lmin。
[0020]作为优选,在预处理的步骤之前需要进行岩体样本准备的步骤:选用渗透率低于 O.Olmd的岩体样本。
[0021]作为优选,岩体样本准备的步骤还包括:在同一批次的岩体样本中挑选1〇 %样品 进行渗透率测试,若发现有岩体样本渗透率高于0 • Olmd,则更换批次重新进行测试。
[0022]作为优选,在预处理的步骤之前需要进行压裂液准备的步骤:选用粘度S150mPa. s的压裂液,同时对压裂液进行搅拌,搅拌时间为T3。
[0023]作为优选,T3 = 20min。
[0024]与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
[0025] 1、本发明模拟井筒呼吸效应的试验装置通过设置所述力学测试组件、所述压裂液 输出组件、所述裂缝检测组件及所述控制组件,能够实现对井筒呼吸效应的模拟,从而有利 于分析不同条件下井筒呼吸效应引起的岩石裂缝扩展形态以及流体流动规律,继而为探明 井筒呼吸效应产生机理及其对井筒流体流动的影响提供有效的试验测试手段,进而显著减 小了钻井过程中对井下真实状况的识别难度,更进而显著提高了深海、深地等复杂地质油 气钻探过程工作效率。
[0026] 2、本发明模拟井筒呼吸效应的试验方法通过预处理的步骤、初次加压步骤、初次 泄压步骤、再次加压步骤及再次泄压步骤,能够实现对井筒呼吸效应的模拟,从而有利于分 析不同条件下井筒呼吸效应引起的岩石裂缝扩展形态以及流体流动规律,继而为探明井筒 呼吸效应产生机理及其对井筒流体流动的影响提供有效的试验测试手段,进而显著减小了 钻井过程中对井下真实状况的识别难度,更进而显著提高了深海、深地等复杂地质油气钻 探过程工作效率。
附图说明
[0027]图1为本发明模拟井筒呼吸效应的试验装置实施例的结构示意图;
[0028]图2为通过本发明试验方法获得的压裂液加压与流量的对应关系示意图;
[0029]以上各图中:1、力学测试组件;2、压裂液输出组件;201、压裂液输出单元;202、增 压控制单元;3、裂缝检测组件;4、控制组件;5、第一阀体;6、第二阀体;7、压裂液配置组件; 701、压裂液配置单元;702、栗体;8、第三阀体;9、第四阀体。
具体实施方式
[0030]下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一 步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式 中。
[0031] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描 述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032] 参见图1,一种模拟井筒呼吸效应的试验装置,包括:力学测试组件1,用于对岩体 样品施加应力,以模拟岩体样品(如岩心)在真实环境中沿一个或多个方向的受力状态;压 裂液输出组件2,用于向岩体样品输出压裂液,以及用于控制压裂液的输出压力,同时检测 压裂液的流量;裂缝检测组件3,用于检测岩体样品裂缝变化形态;控制组件4,所述控制组 件4与所述压裂液输出组件2连接,以调节所述压裂液输出组件2对压裂液输出压力的控制, 同时接收及显示所述压裂液输出组件2检测的压裂液流量信号,所述控制组件4与所述裂缝 检测组件3连接,以接收及显示所述裂缝检测组件3检测到岩体样品裂缝变化形态的信号。 [0033]基于上述,本发明模拟井筒呼吸效应的试验装置通过设置所述力学测试组件1、所 述压裂液输出组件2、所述裂缝检测组件3及所述控制组件4,能够实现对井筒呼吸效应的模 拟,从而有利于分析不同条件下井筒呼吸效应引起的岩石裂缝扩展形态以及流体流动规 律,继而为探明井筒呼吸效应产生机理及其对井筒流体流动的影响提供有效的试验测试手 段,进而显著减小了钻井过程中对井下真实状况的识别难度,更进而显著提高了深海、深地 等复杂地质油气钻探过程工作效率。
[0034]如图1所示,在一些实施方式中,所述力学测试组件1为真三轴岩石力学性能测试 组件,以对岩体样品施加X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上的应力,从而模拟岩石的真三轴受 力状态,即能够真实模拟岩石的实际受力,更进而能够提高试验结果的精度。
[0035]此外,如图1所示,在一些实施方式中,所述压裂液输出组件2包括压裂液输出单元 201及增压控制单元202,所述压裂液输出单元2〇 1用于向岩体样品输出压裂液,同时检测压 裂液的流量,所述增压控制单元202与所述压裂液输出单元201连接,以控制所述增压控制 单元2〇2输出压裂液的压力,同时接收所述压裂液输出单元201检测的流量信号,所述控制 组件4与所述增压控制单元2〇2连接,以调节所述增压控制单元202对所述压裂液输出单元 201的控制,同时接收及显示所述增压控制单元202传递的流量信号。
[0036] 进一步,如图1所示,在至少一个实施方式中,所述压裂液输出单元201压裂输出的 一端连接有可调节流入岩体样本压裂液流量的第一阀体5,所述压裂液输出单元201与所述 增压控制单元2〇2之间连接有第二阀体6。
[0037]进一步,如图1所示,在至少一个实施方式中,所述压裂液输出单元201连接有可向 所述压裂液输出单元201输送足够量压裂液的压裂液配置组件7,所述压裂液配置组件7包 括压裂液配置单元701及泵体702,所述压裂液配置单元701与所述栗体702连接,所述泵体 7〇2与所述压裂液输出单元2〇1连接,以将所述压裂液配置单元701内的压裂液输送至所述 压裂液输出单元201中,所述压裂液配置单元701与所述栗体702之间连接有第三阀体8,所 述栗体7〇2与所述压裂液输出单元201之间连接有第四阀体9。
[0038]基于上述,本发明模拟井筒呼吸效应的试验装置通过设置所述第一阀体1、所述第 二阀体2、所述第三阀体3及所述第四阀体4,能够在模拟井筒呼吸效应的过程中控制试验过 程的有序进行,从而避免了不同试验过程之间的相互干扰,进而保证了试验过程的顺利进 行。
[0039]如图1所示,在一些实施方式中,所述裂缝检测组件3为声波测试组件。
[0040]如图1所示,在一些实施方式中,所述控制组件4为计算机。
[0041]参见图2,本发明还提供了 一种模拟井筒呼吸效应的试验方法,该试验方法应用如 上所述的模拟井筒呼吸效应的试验装置,包括以下步骤:
[0042]预处理的步骤,控制所述压裂液输出组件2向岩体样品(如岩心)输入压裂液,并以 加压步长为A巧,加压周期为Tl的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂液的压力,直至在一个 Ti周期内岩体样品中压裂液的输入量Q1 = 0 (即此时岩体样本内的压裂液已达到饱和),此时 向石体样品中输入的压裂液压力记SPb (Pb小于岩体样品起裂压力PQ),预处理的步骤用于 使岩体样品内的压裂液达到饱和状态,同时记录此时向岩体样品中输入压裂液的压力; [0043]井筒呼吸效应模拟的步骤,包括初次加压步骤、初次泄压步骤、再次加压步骤及再 次泄压步骤;
[0044]初次加压步骤,控制所述压裂液输出组件2以起始压力为pb,加压步长为Ap2,加压 周期为T2的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂液的压力,直至在一个T2时间内岩体样品中 的压裂液输入量Qin,i达到A Qj,记录此时岩体样品中输入压裂液的压力值为P。,其中每次加 压后的压力为Pi = Pb+i X A P2,式中i为加压次数,同时A Qj为i = j时岩体样品中压裂液输 入量的预设值,并且A Qj>〇 (即说明此时岩体样品己产生裂缝),所述加压周期12为加压时 间与泄压时间之和,初次加压步骤用于使岩体样本产生裂缝,同时记录岩体样本开设产生 裂缝时岩体样品中输入压裂液的压力值;
[0045^初次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件2将岩体样品中输入的压裂液泄压,记录 并显示Qin」i及压裂液返出量的变化,判断^“是否降至0并且QQUt i是否升高至AQj,若 是,则进行再次加压步骤,同时记录当Qin)i = 0时岩体样品中输入压裂液的压力值为匕,若不 是,则停止试验;
[0046]再次加压步骤,控制所述压裂液输出组件2将岩体样品中输入的压裂液继续加压 至Pj+1,直至Qin>1= AQj+1,其中AQj+^i = j + l时岩体样品中压裂液输入量的预设值,并且 A Qj+i> A Qj;
[0047]再次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件2将岩体样品中输入的压裂液泄压至pd, 记录并显示Qin,i及压裂液返出量QDUt,i的变化,判断Qin,i是否降至〇并且QQUt i是否升高至△ Qj+1,若是,则取j = j+1,返回再次加压步骤,若不是,则停止试验;
[0048]检测裂缝变化形态的步骤,在井筒呼吸效应模拟的步骤中,实时控制裂缝检测组 件3检测岩体样品裂缝变化形态,同时采集所述裂缝检测组件3的检测信号。
[0049]基于上述,本发明模拟井筒呼吸效应的试验方法通过预处理的步骤、初次加压步 骤、初次泄压步骤、再次加压步骤及再次泄压步骤,能够实现对井筒呼吸效应的模拟,从而 有利于分析不同条件下井筒呼吸效应引起的岩石裂缝扩展形态以及流体流动规律,继而为 探明井筒呼吸效应产生机理及其对井筒流体流动的影响提供有效的试验测试手段,进而显 著减小了钻井过程中对井下真实状况的识别难度,更进而显著提高了深海、深地等复杂地 质油气钻探过程工作效率。
[0050]在一些实施方式中,上述预处理的步骤具体为:控制所述压裂液输出组件2向岩心 输入压裂液,并以加压步长为A Pi,加压周期为5min的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂 液的压力,即每加压一个步长的压力,维持该压力5min,加压的原则是控制、稳定压裂液的 栗入速率,直至在一个周期内岩心中压裂液的输入量& = 〇 (即此时岩体样本内的压裂液已 达到饱和),此时向岩体样品中输入的压裂液压力记为Pb(Pd、于岩体样品起裂压力p0)。 [0051]进一步,在至少一个实施方式中,上述初次加压步骤具体为:控制所述压裂液输出 组件2以起始压力为Pb,加压步长为A P2,加压周期为lmin的方式逐渐增加向岩心输入压裂 液的压力,直至在一个周期内岩心中的压裂液输入量Qin,i达到0 • 5ml,记录此时岩心中输入 压裂液的压力值为P。,其中每次加压后的压力为Pi=Pb+iX AP2,式中i为加压次数。
[0052]进一步,在至少一个实施方式中,上述初次泄压步骤具体为:控制所述压裂液输出 组件2将岩心中输入的压裂液泄压,记录并显示QiM及压裂液返出量auu的变化,判断Qinil 是否降至0并且Q〇ut,i是否升高至0.5〇11,若是,则进行再次加压步骤,同时记录当仏114 = 〇时 岩体样品中输入压裂液的压力值为Pd,若不是,则停止试验;
[0053]进一步,在至少一个实施方式中,上述再次加压步骤具体为:控制所述压裂液输出 组件2将岩心中输入的压裂液继续加压至Pj+1,直至Qin,i= A Qj+1,取A Qj+1 = 〇.5ml。
[0054] 进一步,在至少一个实施方式中,上述再次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件2 将岩心中输入的压裂液泄压至Pd,记录并显示Qin,i及压裂液返出量Q™t,i的变化,判断Qin,i是 否降至0并且Q™t,i是否升高至lml,若是,则取j = j+1,返回再次加压步骤,并取A Qj+1二lml, 若不是,则停止试验;
[0055] 参见图2,在一些实施方式中,模拟井筒呼吸效应的试验方法还包括数据处理步 骤:将在井筒呼吸效应模拟的步骤中记录的PuQiM及QouM作图,以绘制出压裂液流量与加 压次数的关系曲线,同时对采集到的所述裂缝检测组件3的检测信号进行分析,以得出井筒 呼吸效应引起的岩心裂缝扩展规律,数据处理步骤能够将Pi、Qin,i及的变化过程及其 之间相互关系进行清晰的显示,进而能够提高分析不同条件下井筒呼吸效应引起的岩石裂 缝扩展形态以及流体流动规律的效率,更进而有利于提高试验过程的工作效率。
[0056] 在一些实施方式中,在预处理的步骤之前需要进行岩体样本准备的步骤:选用渗 透率低于O.Olmd的岩体样本;由于岩心本身的渗透性会影响试验中流体流动规律的测试结 果,因此本试验方法选用渗透率低于〇 〇lmd的低渗岩心,以降低压裂液在岩心本体的渗透 损失,进而提高了试验测试结果的准确性。
[0057]进一步,在至少一个实施方式中,岩体样本准备的步骤为:在同一批次的岩体样本 中挑选10%样品进行渗透率测试,若发现有岩体样本渗透率高于〇.〇lmd,则更换批次重新 进行测试。
[0058] 在一些实施方式中,为了减少试验中压裂液在岩心本体的渗透损失,在预处理的 步骤之前需要进行压裂液准备的步骤:选用粘度为150mPa.s的压裂液,同时对压裂液进行 搅拌,搅拌时间为T3,以此能够减少试验中压裂液在岩心本体的渗透损失,进而提高了试验 测试结果的准确性。
[0059]进一步,在至少一个实施方式中,T3 = 20min,以此能够提高压裂液准备的步骤的 效率。
Claims (8)
1.一种模拟井筒呼吸效应的试验方法,应用模拟井筒呼吸效应的试验装置,该模拟井 筒呼吸效应的试验装置包括: 力学测试组件(1),用于对岩体样品施加应力,以模拟岩体样品在真实环境中沿一个或 多个方向的受力状态; 压裂液输出组件(2 ),用于向岩体样品输出压裂液,以及用于控制压裂液的输出压力, 同时检测压裂液的流量; 裂缝检测组件(3),用于检测岩体样品裂缝变化形态; 控制组件(4),所述控制组件(4)与所述压裂液输出组件⑵连接,以调节所述压裂液输 出组件⑵对压裂液输出压力的控制,同时接收及显示所述压裂液输出组件⑵检测的压裂 液流量信号,所述控制组件(4)与所述裂缝检测组件(3)连接,以接收及显示所述裂缝检测 组件(3)检测到岩体样品裂缝变化形态的信号; 其特征在于,所述模拟井筒呼吸效应的试验方法包括以下步骤: 预处理的步骤,控制所述压裂液输出组件(2)向岩体样品输入压裂液,并以加压步长为 A Pi,加压周期为Ti的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂液的压力,直至在一个^周期内岩 体样品中压裂液的输入量& = 0,此时岩体样品中输入的压裂液压力记为Pb; 井筒呼吸效应模拟的步骤,包括初次加压步骤、初次泄压步骤、再次加压步骤及再次泄 压步骤; 初次加压步骤,控制所述压裂液输出组件⑵以起始压力为&,加压步长为AP2,加压周 期为T2的方式逐渐增加向岩体样品输入压裂液的压力,直至在一个T2时间内岩体样品中的 压裂液输入量Qin,i达到A Qj,记录此时岩体样品中输入压裂液的压力值为Pc,其中每次加压 后的压力为Pi = Pb+iX AP2,式中i为加压次数,同时AQj为i = j时岩体样品中压裂液输入 量的预设值,并且A Qj>0,所述加压周期T2为加压时间与泄压时间之和; 初次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件(2)将岩体样品中输入的压裂液泄压,记录并 显示Qin,i及压裂液返出量0。此,1的变化,判断Qin,i是否降至〇并且i是否升高至AQ」,若 是,则进行再次加压步骤,同时记录当Qin,i = 0时岩体样品中输入压裂液的压力值SPd,若不 是,则停止试验; 再次加压步骤,控制所述压裂液输出组件(2)将岩体样品中输入的压裂液继续加压至 Pj+i,直至Qin,i= A Qj+1,其中A Qj+1为i = j+1时岩体样品中压裂液输入量的预设值,并且△ Qj+i〉△ Qj; 再次泄压步骤,控制所述压裂液输出组件(2)将岩体样品中输入的压裂液泄压至Pd,记 录并显示Qin,i及压裂液返出量Qmn,i的变化,判断^^是否降至〇并且QQut i是否升高至△ Qj+1,若是,则取j = j+1,返回再次加压步骤,若不是,则停止试验; 检测裂缝变化形态的步骤,在井筒呼吸效应模拟的步骤中,实时控制裂缝检测组件(3) 检测岩体样品裂缝变化形态,同时采集所述裂缝检测组件(3)的检测信号。
2. 根据权利要求1所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,还包括数据处理 步骤:将在井筒呼吸效应模拟的步骤中记录的Pi、Qin,i及QQUt i作图,以绘制出压裂液流量与 加压次数的关系曲线,同时对采集到的所述裂缝检测组件⑶的检测信号进行分析,以得出 井筒呼吸效应引起的岩体样本裂缝扩展规律。
3. 根据权利要求1所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,在预处理的步骤 中,Ti = 5min。
4. 根据权利要求1所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,在初次加压步骤 中,第j次加压以前的T2Slmin。
5. 根据权利要求1所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,在预处理的步骤 之前需要进行岩体样本准备的步骤:选用渗透率低于0. Olmd的岩体样本。
6. 根据权利要求5所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,岩体样本准备的 步骤还包括:在同一批次的岩体样本中挑选10%样品进行渗透率测试,若发现有岩体样本 渗透率高于0. Olmd,则更换批次重新进行测试。
7.根据权利要求1所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,在预处理的步骤 之前需要进行压裂液准备的步骤:选用粘度为i 50mPa. s的压裂液,同时对压裂液进行搅拌, 搅拌时间为T3。
8.根据权利要求7所述的模拟井筒呼吸效应的试验方法,其特征在于,T3 = 20min。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5018396A (en) * | 1988-08-17 | 1991-05-28 | Stim Lab, Inc. | Cell assembly for determining conductivity and permeability |
CN103883301A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 中国矿业大学 | 一种煤层气井水力压裂物理模拟方法 |
RU2540712C1 (ru) * | 2014-03-03 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ интенсификации работы скважины |
CN105134186A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 中国地质大学(武汉) | 页岩气水力压裂物理模拟试验系统 |
CN106896043A (zh) * | 2015-12-21 | 2017-06-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 真三轴应力下模拟起裂及评价裂缝渗流的装置 |
CN107050531A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-08-18 | 雃博股份有限公司 | 压力控制方法及其系统 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5018396A (en) * | 1988-08-17 | 1991-05-28 | Stim Lab, Inc. | Cell assembly for determining conductivity and permeability |
RU2540712C1 (ru) * | 2014-03-03 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ интенсификации работы скважины |
CN103883301A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 中国矿业大学 | 一种煤层气井水力压裂物理模拟方法 |
CN105134186A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 中国地质大学(武汉) | 页岩气水力压裂物理模拟试验系统 |
CN107050531A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-08-18 | 雃博股份有限公司 | 压力控制方法及其系统 |
CN106896043A (zh) * | 2015-12-21 | 2017-06-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 真三轴应力下模拟起裂及评价裂缝渗流的装置 |
Non-Patent Citations (1)
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深水井控中地层呼吸效应的识别与处理探讨;林雍森;《海洋石油》;20140331;第34卷(第1期);第72-76页 * |
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