CN108152183A - 酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法，属于油气田井开发工程技术领域。具体包括：制备长方体岩心样品，并沿长方体岩心样品的长度方向将长方体岩心样品劈裂为两块岩板；分别对两块岩板的初始形态进行三维激光扫描，获取两块岩板的裂缝面的各个点初始的高程值；将两块岩板对合成完整的岩心样品后进行酸液驱替及导流能力测试；对两块岩板酸液驱替后的形态进行三维激光扫描，获取两块岩板的裂缝面的各个点酸液驱替后的高程值；计算岩心样品的初始裂缝宽度和酸液驱替后的裂缝宽度，以及两块岩板各自的酸液溶蚀量。该测试方法可实现对酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力的定量表征，真实模拟实际酸压施工过程。
Description
技术领域
本发明涉及油气田井开发工程技术领域，特别涉及一种酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法。
背景技术
目前，酸压是碳酸盐岩油气藏增产改造的主流技术。酸压施工时，高压泵注酸液，延伸天然裂缝或压开地层形成人工裂缝，注入酸液与裂缝壁面岩石发生反应，酸压施工结束后，由于酸-岩非均匀刻蚀形成的沟槽或凸起阻止裂缝闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，从而改善油气井的渗流状况，增加油气井产量。酸蚀裂缝有效长度和导流能力是控制碳酸盐岩油气藏酸压改造效果的两个主要参数。其中，酸蚀裂缝导流能力主要取决于注入酸液对裂缝壁面岩石的绝对溶蚀量和非均匀刻蚀程度，这两个因素主要受地层岩石物性、矿物组成、岩石强度、酸压工艺、酸液类型、用酸强度、注酸排量、酸液浓度、反应温度等影响。因此，酸压设计中，根据储层地质资料，开展室内酸蚀裂缝导流能力评价，优选施工液体体系和工艺，对于提高油气井酸压改造效果具有重要意义。
现有技术中，主要采用高分辨率相机照相定性表征酸-岩非均匀刻蚀形态，利用地层岩心制成的光滑岩板，模拟储层性质、酸压工艺、施工参数、酸液滤失、裂缝宽度、裂缝角度、酸液滤失、酸液在裂缝中流动形态、反应温度等对酸蚀裂缝导流能力的影响。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法中不能很好地定量表征酸-岩非均匀刻蚀形态与酸蚀裂缝导流能力之间的关系，并且不能很好地模拟实际现场酸压施工过程中形成的张性酸蚀裂缝导流能力的变化过程，模拟实验的代表性不强。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法，该测试以张性劈裂岩板为测试对象，并利用三维激光扫描定量化表征酸-岩非均匀刻蚀行为、定量化分析岩板非均匀刻蚀形态与酸蚀裂缝导流能力关系，能够真实模拟现场酸压施工情况。
具体而言，包括以下的技术方案：
本发明实施例提供一种酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法，包括以下步骤：
步骤a，制备长方体岩心样品，并沿所述长方体岩心样品的长度方向将所述长方体岩心样品劈裂为两块岩板，得到第一岩板和第二岩板；
步骤b，对所述第一岩板和所述第二岩板的初始形态进行三维激光扫描，获取所述第一岩板和所述第二岩板的裂缝面的各个点初始的高程值；
步骤c，将所述第一岩板和所述第二岩板对合成完整的岩心样品后进行酸液驱替及导流能力测试；
步骤d，对所述第一岩板和所述第二岩板酸液驱替后的形态进行三维激光扫描，获取所述第一岩板和所述第二岩板的裂缝面的各个点酸液驱替后的高程值；
步骤e，根据所述第一岩板和所述第二岩板的裂缝面的各个点初始的高程值和酸液驱替后的高程值计算所述岩心样品的初始裂缝宽度和酸液驱替后的裂缝宽度，以及所述第一岩板和所述第二岩板的酸液溶蚀量。
进一步地，所述步骤a中，制备所述长方体岩心样品具体包括：对全直径岩心进行切割及打磨得到所述长方体岩心样品。
进一步地，所述长方体岩心样品的尺寸为：长148毫米～152毫米，宽48毫米～52毫米，高48毫米～52毫米。
进一步地，所述步骤a中，采用巴西劈裂法将所述长方体岩心样品劈裂为两块岩板。
进一步地，所述步骤b和所述步骤d中，进行三维激光扫描时，将所述第一岩板和所述第二岩板放置在三维激光扫描设备的工作平台上，所述第一岩板和所述第二岩板的与裂缝面相对的表面与所述三维激光扫描设备的工作平台接触、并且位于同一水平面上。
进一步地，所述步骤e中，当所述三维激光扫描设备的高程值为激光发射源到裂缝面的距离时，所述岩心样品的裂缝宽度采用以下公式计算得到：
wi＝ZA,i+ZB,i-min(ZA,i+ZB,i)；i＝0,1 (1)；
所述第一岩板和所述第二岩板的酸液溶蚀量采用以下公式计算得到：
dZα＝Zα,1-Zα,0-min(Zα,1-Zα,0)；α＝A,B (2)；
其中，w0为所述岩心样品初始的裂缝宽度，w1为所述岩心样品酸液驱替后的裂缝宽度，ZA,0为所述第一岩板初始的高程值，ZA,1为所述第一岩板酸液驱替后的高程值；ZB,0为所述第二岩板初始的高程值；ZB,1为所述第二岩板酸液驱替后的高程值；dZA为所述第一岩板的酸液溶蚀量；dZB为所述第二岩板的酸液溶蚀量。
进一步地，所述步骤e中，当所述三维激光扫描设备的高程值为所述工作平台表面到裂缝面的距离时，所述岩心样品的裂缝宽度采用以下公式计算得到：
wi＝(-ZA,i-ZB,i)-min(-ZA,i-ZB,i)；i＝0,1 (3)；
所述第一岩板和所述第二岩板的酸液溶蚀量采用以下公式计算得到：
dZα＝Zα,0-Zα,1-min(Zα,0-Zα,1)；α＝A,B (4)；
其中，w0为所述岩心样品初始的裂缝宽度，w1为所述岩心样品酸液驱替后的裂缝宽度，ZA,0为所述第一岩板初始的高程值，ZA,1为所述第一岩板酸液驱替后的高程值；ZB,0为所述第二岩板初始的高程值；ZB,1为所述第二岩板酸液驱替后的高程值；dZA为所述第一岩板的酸液溶蚀量；dZB为所述第二岩板的酸液溶蚀量。
进一步地，所述步骤c具体包括：
配制用于酸液驱替的酸液；
将所述第一岩板和所述第二岩板对合成完整的岩心样品后放入裂缝导流能力试验仪的岩芯室内；
将所述酸液加热至预设温度后通过恒流泵注入至裂缝中，根据现场酸压施工的参数控制所述恒流泵的泵速和泵入时间；
酸液注入结束后，再向所述裂缝中注入清水；
清水注入结束后，在预设闭合应力值下向所述裂缝中注入氯化铵水溶液。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：
本发明实施例提供的酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法中，以张性劈裂岩板为测试对象，利用三维激光扫描定量化表征酸-岩非均匀刻蚀行为、定量化分析岩板非均匀刻蚀形态与酸蚀裂缝导流能力关系，能够真实模拟酸液压开储层、非均匀刻蚀裂缝壁面、形式酸蚀裂缝的实际酸压施工过程，可为实际储层酸压改造选择酸液体系和酸压工艺提供指导，对提高油气井酸压改造效果具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法的流程图；
图2-1为实施例二中第一岩板的裂缝面初始的三维激光扫描数字化形态图；
图2-2为实施例二中第二岩板的裂缝面初始的三维激光扫描数字化形态图；
图3为实施例二中初始的裂缝宽度等值线图；
图4-1为实施例二中第一岩板的裂缝面进行酸液驱替后的三维激光扫描数字化形态图；
图4-2为实施例二中第二岩板的裂缝面进行酸液驱替后的三维激光扫描数字化形态图；
图5-1为实施例二中第一岩板进行酸液驱替后的酸液溶蚀量等值线图；
图5-2为实施例二中第二岩板进行酸液驱替后的酸液溶蚀量等值线图；
图6为实施例二中进行酸液驱替后的裂缝宽度等值线图；
图7为实施例二中酸蚀裂缝导流能力随闭合应力变化关系图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
实施例一
本实施例提供一种酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法，参见图1，该方法包括以下步骤：
步骤101，制备长方体岩心样品，并沿长方体岩心样品的长度方向将长方体岩心样品劈裂为两块岩板，得到第一岩板和第二岩板。
步骤102，对第一岩板和第二岩板的初始形态进行三维激光扫描，获取第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点初始的高程值。
步骤103，将第一岩板和第二岩板对合成完整的岩心样品后进行酸液驱替及导流能力测试。
步骤104，对第一岩板和第二岩板酸液驱替后的形态进行三维激光扫描，获取第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点酸液驱替后的高程值。
步骤105，根据第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点的初始高程值和酸液驱替后的高程值计算岩心样品的初始裂缝宽度和酸液驱替后的裂缝宽度，以及第一岩板和第二岩板的酸液溶蚀量。
本实施例提供的酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法中，将长方体岩心样品劈裂为两块岩板，以劈裂得到的张性劈裂岩板为测试对象，对劈裂得到的劈裂岩板进行酸液驱替前后的形态进行三维激光扫描，并根据劈裂岩板进行酸液驱替前后的高程值计算得到裂缝宽度、酸液溶蚀量等表征酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力的参数，实现对酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力的定量表征，真实模拟酸液压开储层、非均匀刻蚀裂缝壁面、形式酸蚀裂缝的实际酸压施工过程，可为实际储层酸压改造选择酸液体系和酸压工艺提供指导，对提高油气井酸压改造效果具有重要意义。
实施例二
本实施例提供一种能够定量表征酸-岩非均匀刻蚀形态与酸蚀裂缝导流能力之间的关系、并且能够真实模拟实际现场酸压施工过程中形成的张性酸蚀裂缝导流能力的变化过程的酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法，参见图1，具体包括以下步骤：
步骤201，制备长方体岩心样品，并沿长方体岩心样品的长度方向将长方体岩心样品劈裂为两块岩板，得到第一岩板和第二岩板。
长方体岩心样品通过对全直径岩心进行切割及打磨得到，得到的长方体岩心样品的6个面应当光滑、平整。本领域技术人员可以理解的是，全直径岩心采集自需要进行酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试的地层。
长方体岩心样品的具体尺寸可以根据实际需要进行确定，本发明实施例不作严格限定，可选地，长为148毫米～152毫米，宽为48毫米～52毫米，高为48毫米～52毫米，例如150毫米×50毫米×50毫米。
本实施例中，优选沿着长方体岩心样品的长度方向的中心线进行劈裂，在劈裂时，将长方体岩心样品的长度方向的中心线与劈裂装置的刀刃对齐。
本实施例中，可以采用巴西劈裂法将长方体岩心样品劈裂得到第一岩板和第二岩板。
在得到第一岩板和第二岩板之后，还可以进行以下步骤：采用游标卡尺准确测量第一岩板和第二岩板的尺寸数据，对第一岩板和第二岩板进行编号，标注酸液驱替的入口端和出口端，采用高分辨率照相机对第一岩板和第二岩板裂缝面的形态进行拍照。
步骤202，对第一岩板和第二岩板的初始形态进行三维激光扫描，获取第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点的初始高程值。
三维激光扫描是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速复建出被扫描物体的三维模型及线、面、体等各种图件数据，提供被扫描物体表面的三维点云数据，具有高效率、高精度的特点，可以用于获取高精度、高分辨率的被扫描物体数字模型；在建筑监测、室内设计、船舶设计、桥梁设计、军事分析、文物古迹保护等领域有着广泛的应用。
基于上述三维激光扫描的原理及优势，本实施例中，首先对第一岩板和第二岩板的初始形态进行三维激光扫描，并获取第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点初始的高程值。
在进行三维激光扫描时，将由一块长方体岩心样品劈裂得到的第一岩板和第二岩板沿裂缝面轴向对称铺开，放置于三维激光扫描仪的工作台上，第一岩板和第二岩板的与裂缝面相对的表面与三维激光扫描设备的工作平台接触，并且保证两块岩板的与裂缝面相对的表面位于同一水平面上，同时做好定位标记。
本领域技术人员可以理解的是，在三维激光扫描过程中，还包括必要的准备、数据保存等步骤。具体可以包括：
打开三维激光扫描设备的电源及激光测量按钮，检查计算机、数据采集卡及相应传感器对应连接是否正常，包括所有导线、电源线和数据传输线等。
进入激光扫描软件界面，检查工作平台是否联机，根据实际需要设置x轴和y轴步进值(例如，将x轴步进设置为0.1，y轴步进设置为50)，软件设置一切正常后准备扫描实验。
单击“确定”开始扫描，尽可能保证扫描过程在较暗的环境下进行，在扫描过程中，可通过“扫描→扫描/暂停”对话框暂停扫描，或通过“扫描→停止扫描”结束扫描，扫描结束后，用Microsoft Excel逗号分隔值文件保存扫描数据文件。所保存的数据中，x轴数据和y数据记录了第一岩板和第二岩板裂缝面的各个点的位置，z轴对应的数据则记录了第一岩板和第二岩板裂缝面的各个点的对应的初始高程值，
扫描完成后，先关闭扫描仪软件，再关闭扫描仪电源。
可以利用相关软件(例如Surfer软件)打开第一岩板和第二岩板初始的裂缝面三维激光扫描数据文件，分别生成网格化数据文件(以Surfer软件为例，网络化数据文件可以命名为A-pre.grd和B-pre.grd)，再利用软件生成初始的3D Surface数字化裂缝面形态图A-pre.srf和B-pre.srf，如图2-1和图2-2所示。
步骤203，将第一岩板和第二岩板对合成完整的岩心样品后进行酸液驱替及导流能力测试。该步骤具体包括：
步骤2031，配制用于酸液驱替的酸液。
根据现场酸压施工过程的需要，配制常规酸、转向酸、胶凝酸、交联酸、氯化铵溶液等。
其中，酸液的配制包括：
按照现场酸压施工用酸液配方，计算并准备相应添加剂、蒸馏水、质量分数为31％的工业盐酸用量；
量取需要量的质量浓度为31％的工业盐酸；将相应量的缓蚀剂加入至工业盐酸中，混合均匀；再加入相应量的蒸馏水，并混合均匀；
依次向上述盐酸溶液中加入铁离子稳定剂、缓蚀增效剂等其它添加剂，混合均匀；
之后，若配制转向酸，则继续加入转向剂，在搅拌速率500r/min以上的条件下搅拌30min以上；若配制胶凝酸，则继续缓慢加入粉末状稠化剂，在搅拌速率500r/min以上的条件下搅拌30min以上；若配制交联酸，则先配置相应量的酸液基液和交联剂，随后将交联剂缓慢加入酸液基液中，并用玻璃棒搅拌；
氯化铵溶液的配制包括：计算并称量所需量的氯化铵粉末；计算并量取所需量的蒸馏水；将称量的氯化铵粉末缓慢加入蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，配置所需氯化铵溶液。氯化铵溶的质量分数根据实际需要确定，例如可以为3％～5％。
步骤2032，将第一岩板和第二岩板对合成完整的岩心样品后放入裂缝导流能力试验仪的岩芯室内。
通过胶封将第一岩板和第二岩板对合成完整的长方体岩心。
步骤2033，将酸液加热至预设温度后通过恒流泵注入至裂缝中，根据现场酸压施工的参数控制所述恒流泵的泵速和泵入时间。
用液体循环加热系统将酸液加热到一定温度，若温度达到实验要求酸液温度，则将液体循环系统的出液端连接至岩心夹持器入口端；根据现场酸压施工排量和规模按相似准则换算到室内实验排量和酸液用量；打开恒流泵，将酸液注入至裂缝中，模拟现场酸压施工过程中酸液在压开裂缝中的流动反应过程，通过恒流泵控制驱替排量、驱替时间等施工参数。
步骤2034，酸液注入结束后，再向裂缝中注入顶替夜(例如清水)，以达到降温和冲洗残酸的目的；顶替夜的注入排量和用量根据现场施工参数换算得到。
步骤2035，清水注入结束后，在预设闭合应力值下向所述裂缝中注入氯化铵水溶液。
示例地，进行酸液驱替实验的具体步骤可以为：
1、在酸液驱替实验开始前，应保证裂缝导流能力实验仪的所有传感器开关为关闭状态。往储液罐内倒入相应量的胶凝酸和常规酸；再启动计算机程序，仪器检漏，检查裂缝导流能力实验仪管路状态，进行密封性测试，确保仪器正常运行；
2、将第一岩板和第二岩板胶封放入裂缝导流能力实验仪的岩芯室内，调整岩芯室垫片，使裂缝宽度为2mm；用液体循环加热系统将质量分数为20％的胶凝酸加热到120℃；
3、将液体加热系统的出液端连接至岩心夹持器入口端，以300ml/min的排量驱替质量分数为20％的胶凝酸20min；
4、关闭液体循环加热系统，待岩芯室冷却后，去掉岩芯室垫片；用液体循环加热系统将质量分数为28％的常规酸加热到120℃；
5、切换储液罐至质量分数为28％的常规酸，将液体加热系统的出液端连接至岩心夹持器入口端，以40ml/min的排量驱替质量分数为28％的常规酸5min；
6、酸液驱替结束后，再注入蒸馏水10min；
7、设定闭合应力值分别为5MPa、10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa；打开恒流泵，在每个闭合压力下驱替4％的氯化铵溶液至排量、压差、导流能力值趋于恒定；保存导流能力测试数据文件；
8、实验完毕，关闭恒流泵；泄空放压；待夹持器温度自然冷却至室温后，拆开岩芯室，取出岩板，将岩板烘干、照相。
步骤204，对第一岩板和第二岩板酸液驱替后的形态进行三维激光扫描，获取第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点酸液驱替后的高程值。
对第一岩板和第二岩板酸液驱替后的形态进行三维激光扫描的具体步骤参照对第一岩板和第二岩板酸液初始的形态进行三维激光扫描的步骤，在此不再赘述。
同样可以利用相关软件(例如Surfer软件)打开第一岩板和第二岩板酸液驱替的裂缝面三维激光扫描数据文件，分别生成网格化数据文件(以Surfer软件为例，网络化数据文件可以命名为A-post.grd和B-post.grd)，再利用软件生成酸液驱替后的3D Surface数字化裂缝面形态图A-post.srf和B-post.srf，如图4-1和图4-2所示。
步骤205，根据第一岩板和第二岩板的裂缝面的各个点的初始高程值和酸液驱替后的高程值计算岩心样品的初始裂缝宽度和酸液驱替后的裂缝宽度，以及第一岩板和第二岩板的酸液溶蚀量。
对于不同的三维激光扫描设备，其z轴的数值可能是激光发射源到裂缝面的距离，也可能是工作平台表面到裂缝面的距离。针对这两种不同的情况，本实施例中采用不同公式计算裂缝宽度和酸液溶蚀量。
当三维激光扫描设备的高程值为激光发射源到裂缝面的距离时，岩心样品的裂缝宽度采用以下公式计算得到：
wi＝ZA,i+ZB,i-min(ZA,i+ZB,i)；i＝0,1 (1)；
第一岩板和第二岩板的酸液溶蚀量采用以下公式计算得到：
dZα＝Zα,1-Zα,0-min(Zα,1-Zα,0)；α＝A,B (2)；
其中，w0为岩心样品初始的裂缝宽度，w1为岩心样品酸液驱替后的裂缝宽度，ZA,0为第一岩板初始的高程值，ZA,1为第一岩板酸液驱替后的高程值；ZB,0为第二岩板初始的高程值；ZB,1为第二岩板酸液驱替后的高程值；dZA为第一岩板的酸液溶蚀量；dZB为第二岩板的酸液溶蚀量。
本领域技术人员可以理解的是，上述公式(1)和公式(2)中分别计算第一岩板和第二岩板的裂缝面每个点对应的裂缝宽度和酸液溶蚀量，通过相关的软件，可以得到酸液驱替前后的裂缝宽度的等值线图(如图3和图6所示)以及两块岩板各自的酸液溶蚀量等值线图(如图4-1、4-2、5-1以及5-2所示)。
上述公式(1)中，ZA,i和ZB,i是两块岩板对应位置处的高程值(也就是两块岩板对合时重合的位置)，min(ZA,i+ZB,i)是指所有点中ZA,i和ZB,i的加和的最小值。同样地，Zα,1和Zα,0是第一岩板(或第二岩板)同一位置处进行酸液驱替前后的高程值，min(Zα,1-Zα,0)是指所有点中Zα,1和Zα,0差的最小值。
当三维激光扫描设备的高程值为工作平台表面到裂缝面的距离时，岩心样品的裂缝宽度采用以下公式计算得到：
wi＝(-ZA,i-ZB,i)-min(-ZA,i-ZB,i)；i＝0,1 (3)；
第一岩板和第二岩板的酸液溶蚀量采用以下公式计算得到：
dZα＝Zα,0-Zα,1-min(Zα,0-Zα,1)；α＝A,B (4)；
其中，w0为岩心样品初始的裂缝宽度，w1为岩心样品酸液驱替后的裂缝宽度，ZA,0为第一岩板初始的高程值，ZA,1为第一岩板酸液驱替后的高程值；ZB,0为第二岩板初始的高程值；ZB,1为第二岩板酸液驱替后的高程值；dZA为第一岩板的酸液溶蚀量；dZB为第二岩板的酸液溶蚀量。
同样地，上述公式(3)和公式(4)中分别计算第一岩板和第二岩板的裂缝面每个点对应的裂缝宽度和酸液溶蚀量，通过相关的软件，可以得到酸液驱替前后的裂缝宽度的等值线图以及两块岩板各自的酸液溶蚀量等值线图。
上述公式(3)中，ZA,i和ZB,i是两块岩板对应位置处的高程值(也就是两块岩板对合时重合的位置)，min(-ZA,i-ZB,i)是指所有点中-ZA,i-ZB,i的最小值；Zα,1和Zα,0是第一岩板(或第二岩板)同一位置处进行酸液驱替前后的高程值，min(Zα,0-Zα,1)是指所有点中Zα,0和Zα,1差的最小值。
下面以Surfer软件为例，对网格化数据文件、3D Surface数字化裂缝面形态图、以及裂缝宽度等值线图和酸液溶蚀量等值线图的生成步骤作简要说明。
首先，打开Surfer软件，单击“Grid→Data”，打开三维扫描数据；
然后，选择相应的x、y、z系列数据，将第一岩板和第二岩板的x轴和y轴的最小值、最大值、节点数设置相同，采用Kriging插值方法生成grd格式的网格化数据文件；
之后，单击“Map→New→3D Surface…”，打开上述得到的网格化数据文件，生成第一岩板和第二岩板酸液驱替前后的形态图，设置好相应图片参数，保存图片；
之后，将grd格式的网格化数据文件另存为dat格式的数据文件，步骤202中对第一岩板和第二岩板的初始形态进行扫描时所作的定位标记对其中一块岩板进行对称处理；然后根据具体情况选择公式(1)和公式(2)或者公式(3)和公式(4)计算得到各个点对应的裂缝宽度和酸液溶蚀量，并生成裂缝宽度和酸液溶蚀量的grd格式的网格化数据文件
最后，单击“Map→New→Contour Map…”，打开相应的裂缝宽度或酸液溶蚀量的grd格式的网格化数据文件，生成酸液驱替前后的裂缝宽度、酸液溶蚀量等值线图，并设置好相应图片参数，保存图片。
本实施例提供的测试方法中，还可以根据步骤203中酸蚀裂缝导流能力测试后保存的各闭合压力下裂缝导流能力数据，绘制酸蚀裂缝导流能力随闭合应力的变化关系曲线(如图7所示)。
本实施例提供的测试方法中，所用的三维激光扫描设备、裂缝导流能力试验仪等仪器设备的具体型号均没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
综上，本发明实施例的基于劈裂岩板的酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法能够真实模拟实际酸压施工过程中高泵压注酸形成张性裂缝、酸液在张性裂缝内流动非均匀刻蚀裂缝壁面的过程，定量描述劈裂岩板酸蚀裂缝导流能力实验前后的岩板形态、裂缝宽度、各岩板的溶蚀量，量化分析刻蚀形态与导流能力的相关性，应用范围广，过程简单，只需利用裂缝劈裂装置(例如巴西劈裂裂缝装置)、三维激光扫描设备以及裂缝导流能力试验仪等仪器设备即可完成。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种酸蚀裂缝刻蚀形态及导流能力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，制备长方体岩心样品，并沿所述长方体岩心样品的长度方向将所述长方体岩心样品劈裂为两块岩板，得到第一岩板和第二岩板；
步骤b，对所述第一岩板和所述第二岩板的初始形态进行三维激光扫描，获取所述第一岩板和所述第二岩板的裂缝面的各个点初始的高程值；
步骤c，将所述第一岩板和所述第二岩板对合成完整的岩心样品后进行酸液驱替及导流能力测试；
步骤d，对所述第一岩板和所述第二岩板酸液驱替后的形态进行三维激光扫描，获取所述第一岩板和所述第二岩板的裂缝面的各个点酸液驱替后的高程值；
步骤e，根据所述第一岩板和所述第二岩板的裂缝面的各个点初始的高程值和酸液驱替后的高程值计算所述岩心样品的初始裂缝宽度和酸液驱替后的裂缝宽度，以及所述第一岩板和所述第二岩板的酸液溶蚀量。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤a中，制备所述长方体岩心样品，具体包括：对全直径岩心进行切割及打磨得到所述长方体岩心样品。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述长方体岩心样品的尺寸为：长148毫米～152毫米，宽48毫米～52毫米，高48毫米～52毫米。
4.根据权利要求1～3任一项所述的测试方法，其特征在于，所述步骤a中，采用巴西劈裂法将所述长方体岩心样品劈裂为两块岩板。
5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤b和所述步骤d中，进行三维激光扫描时，将所述第一岩板和所述第二岩板放置在三维激光扫描设备的工作平台上，所述第一岩板和所述第二岩板的与裂缝面相对的表面与所述三维激光扫描设备的工作平台接触、并且位于同一水平面上。
6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤e中，当所述三维激光扫描设备的高程值为激光发射源到裂缝面的距离时，所述岩心样品的裂缝宽度采用以下公式计算得到：
wi＝ZA,i+ZB,i-min(ZA,i+ZB,i)；i＝0,1 (1)；
所述第一岩板和所述第二岩板的酸液溶蚀量采用以下公式计算得到：
dZα＝Zα,1-Zα,0-min(Zα,1-Zα,0)；α＝A,B (2)；
其中，w0为所述岩心样品初始的裂缝宽度，w1为所述岩心样品酸液驱替后的裂缝宽度，ZA,0为所述第一岩板初始的高程值，ZA,1为所述第一岩板酸液驱替后的高程值；ZB,0为所述第二岩板初始的高程值；ZB,1为所述第二岩板酸液驱替后的高程值；dZA为所述第一岩板的酸液溶蚀量；dZB为所述第二岩板的酸液溶蚀量。
7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤e中，当所述三维激光扫描设备的高程值为所述工作平台表面到裂缝面的距离时，所述岩心样品的裂缝宽度采用以下公式计算得到：
wi＝(-ZA,i-ZB,i)-min(-ZA,i-ZB,i)；i＝0,1 (3)；
所述第一岩板和所述第二岩板的酸液溶蚀量采用以下公式计算得到：
dZα＝Zα,0-Zα,1-min(Zα,0-Zα,1)；α＝A,B (4)；
其中，w0为所述岩心样品初始的裂缝宽度，w1为所述岩心样品酸液驱替后的裂缝宽度，ZA,0为所述第一岩板初始的高程值，ZA,1为所述第一岩板酸液驱替后的高程值；ZB,0为所述第二岩板初始的高程值；ZB,1为所述第二岩板酸液驱替后的高程值；dZA为所述第一岩板的酸液溶蚀量；dZB为所述第二岩板的酸液溶蚀量。
8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：
配制用于酸液驱替的酸液；
将所述第一岩板和所述第二岩板对合成完整的岩心样品后放入裂缝导流能力试验仪的岩芯室内；
将所述酸液加热至预设温度后通过恒流泵注入至裂缝中，根据现场酸压施工的参数控制所述恒流泵的泵速和泵入时间；
酸液注入结束后，再向所述裂缝中注入清水；
清水注入结束后，在预设闭合应力值下向所述裂缝中注入氯化铵水溶液。
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