CN108166968B - 测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统和方法，其涉及油气田开发技术领域，该实验系统包括：夹持装置；能与夹持装置的第一端相连接的第一支线，第一支线包括：相串联的第一流量计、第一液体存储罐、第一压力装置；能与夹持装置的第二端相连接的第二支线，第二支线包括：第二液体存储罐，第二液体存储罐并能与第一压力装置的出口相连通；能与夹持装置的第二端相连接的第三支线，第三支线包括：第二流量计；分别能与夹持装置的第一端和第二端相连通的第一压力表。本申请能够对压裂现场的压裂液侵入、焖井、返排进行全过程的物理模拟，从而对压裂后的焖井过程对近井地带渗透率的影响进行有效验证与定量分析。

Description

测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统和方法

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统和方法。

背景技术

致密油气、页岩气等非常规油气资源在我国储量丰富，现阶段已经成为我国油气勘探开发的关键增长点。非常规油气资源的有效开发得益于美国页岩气革命的繁荣发展，长水平井钻进以及大规模分段多簇的“体积改造”模式是该类储层得以有效动用的关键技术。在“千方砂，万方液”的大规模体积改造过程中将会有大量的压裂液注入地层，而压裂施工现场却仅有5-20％的压裂液可以返排至地面。这些滞于地层中的压裂液侵入储层基质，导致其中的粘土膨胀，颗粒运移，从而造成“水锁”，并影响近井地带基质渗透率。

美国宾夕法尼亚马塞勒斯气田发现，压裂后不立即关井，而是进行焖井一段时间，如此可显著提高开井后的产气量，并大幅缩小产水量。研究人员普遍猜测，焖井期间裂缝水在渗吸作用下向基质运移，解除近井地带的“水锁”，并提高近井地带渗透率是压裂焖井后产量大幅提高的关键因素。焖井过程对近井地带渗透率的提高效果仍然需验证并须量化处理，现场施工由于操作过程相对粗化，可进行压裂后焖井、返排等一系列操作，但是却无法得出焖井后近井地带渗透率的变化规律，因此现场试验具有明显的局限性。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统和方法，其能够对压裂现场的压裂液侵入、焖井、返排进行全过程的物理模拟，从而对压裂后的焖井过程对近井地带渗透率的影响进行有效验证与定量分析。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统，包括：

夹持装置,所述夹持装置用于承装致密岩芯；

能与所述夹持装置的第一端相连接的第一支线，所述第一支线包括：相串联的第一流量计、第一液体存储罐、第一压力装置；

能与所述夹持装置的第二端相连接的第二支线，所述第二支线包括：第二液体存储罐，所述第二液体存储罐并能与所述第一压力装置的出口相连通；

能与所述夹持装置的第二端相连接的第三支线，所述第三支线包括：第二流量计；

分别能与所述夹持装置的第一端和第二端相连通的第一压力表。

在一种优选的实施方式中，还包括：

与所述夹持装置的第三端相连接的第四支线，所述第四支线包括：能向所述夹持装置的第三端输入压力的第二压力装置以及与所述夹持装置的第三端相连通的第二压力表。

在一种优选的实施方式中，所述第一液体存储罐和所述第一压力装置之间设置有减压阀。

在一种优选的实施方式中，所述第一流量计和所述第一液体存储罐之间设置有第一液体缓冲罐，所述第二液体存储罐和所述夹持装置的第二端之间设置有第二液体缓冲罐。

在一种优选的实施方式中，所述第一液体至少包括以下之一：煤油、航空油、原油和原油与煤油的混合油，所述第二液体至少包括以下之一：清水、地层水、滑溜水和去离子水。

在一种优选的实施方式中，所述夹持装置包括：管体，所述管体内设置有橡胶筒；设置在所述管体的一端的第一接头，其用于连接所述第一支线；设置在所述管体的另一端的第二接头，其用于连接所述第二支线和所述第三支线；设置在所述管体侧壁上的接口，所述接口用于连接所述第四支线。

在一种优选的实施方式中，所述第三支线还包括：与第二流量计相连接的回压阀，与所述回压阀相连通的流体计量器。

一种采用上述任一所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，包括：

将所述夹持装置的第一端与所述第一支线相连接，所述夹持装置的第二端与所述第三支线相连接，开启所述第一压力装置使得第一液体存储罐中的第一液体流以经所述第一流量计后以预设速度注入所述夹持装置的第一端，待第一流量计与第二流量计的流量相同时记录第一压力表的压力P0；

将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端以模拟水侵过程；

将所述夹持装置的第一端与所述第一支线相连接，所述夹持装置的第二端与所述第三支线相连接，开启所述第一压力装置使得第一液体存储罐中的第一液体流经所述第一流量计后以预设速度注入所述夹持装置的第一端，待第一流量计与第二流量计的流量相同时记录第一压力表的压力P1；

将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端，关闭所述第一压力装置，卸载所述夹持装置的第一端和所述夹持装置的第二端的压力，并静止所述夹持装置预设时间；

开启所述第一压力装置使得第一液体存储罐中的第一液体流经所述第一流量计后以预设速度注入所述夹持装置的第一端，待第一流量计与第二流量计的流量相同时记录第一压力表的压力P2；

根据压力P0、压力P1、压力P2和预设速度分别计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2。

在一种优选的实施方式中，在步骤根据压力P0、压力P1、压力P2和预设速度分别计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2中，计算公式如下：

其中，K表示致密岩芯初始渗透率K0或水侵后渗透率K1或焖井后渗透率K2，单位为mD；q表示向所述夹持装置注入流体的预设速度，单位为mL/min；μ表示注入流体的粘度，单位为mPa·s；L表示致密岩芯的长度，单位为cm；A表示致密岩芯的横截面积，单位为cm²；P表示压力P0或压力P1或压力P2，单位为MPa。

在一种优选的实施方式中，所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统还包括：与所述夹持装置的第三端相连接的第四支线，所述第四支线包括：能向所述夹持装置的第三端输入压力的第二压力装置以及与所述夹持装置的第三端相连通的第二压力表；

在记录第一压力表的压力P0前或在记录第一压力表的压力P1前或在记录第一压力表的压力P2前，开启所述第二压力装置以使所述第二压力表的压力大于所述第一压力表的压力达第三预设值。

在一种优选的实施方式中，在将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端以模拟水侵过程时，开启所述第二压力装置以使所述第二压力表的压力大于所述第一压力表的压力达第一预设值。

在一种优选的实施方式中，在将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端时，开启所述第二压力装置以使所述第二压力表的压力大于所述第一压力表的压力达第一预设值。

在一种优选的实施方式中，所述实验方法还包括：通过第二压力装置对夹持装置的第三端施加第二预设值下的围压，静置后观察围压是否变化。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请中提供的测量焖井对岩芯渗透率影响的实验系统和方法分别通过对致密岩芯两端分别注入第一液体和第二液体，从而模拟压裂液侵入、焖井、开井返排三个过程，并通过三个过程中致密岩芯两端压力的变化，分别计算处致密岩芯的初始渗透率K0、水侵后渗透率K1以及焖井后渗透率K2，最终获得焖井过程对岩芯渗透率的影响，最终以便对压裂后的焖井过程对近井地带渗透率的影响进行有效验证与定量分析。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的结构示意图。

图2为本发明实施例中夹持装置的结构示意图。

图3为本发明实施例中测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法的流程图。

以上附图的附图标记：

1、第一压力装置；2、减压阀；3、三通阀；4、第一液体存储罐；5、第一阀门；6、第一液体缓冲罐；7、第一流量计；8、夹持装置；81、管体；82、橡胶筒；83、第一接头；84、第二接头；85、接口；86、密封环；9、第二液体缓冲罐；10、第二阀门；11、第二液体存储罐；12、第一压力表；13、第二压力表；14、第三阀门；15、第二压力装置；16、第二流量计；17、回压阀；18、流体计量器；19、第一端；20、第二端；21、第三端。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实验室方面，岩芯驱替系统虽可以进行压裂液侵入的模拟，但未有学者进行压裂液侵入后焖井过程的模拟以及后续焖井对岩芯渗透率变化影响的模拟装置，亦无较好的物理模拟方法模拟油田现场所出现的焖井后产能增加的现象。

申请人发现在实验室方面，岩芯驱替系统虽然可以进行压裂液侵入的模拟，但是未有学者进行压裂液侵入后焖井过程的模拟以及后续焖井对岩芯渗透率变化影响的模拟装置，因此，无法较好的通过物理模拟方法模拟油田现场所出现的焖井后产能增加的现象，基于此种情况，为了能够对压裂现场的压裂液侵入、焖井、返排进行全过程的物理模拟，从而对压裂后的焖井过程对近井地带渗透率的影响进行有效验证与定量分析，申请人提出了一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统，图1为本发明实施例中测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的结构示意图，图2为本发明实施例中夹持装置8的结构示意图，如图1和图2所示，本申请中的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统可以包括夹持装置8,夹持装置8用于承装致密岩芯；能与夹持装置8的第一端19相连接的第一支线，第一支线包括：相串联的第一流量计7、第一液体存储罐4、第一压力装置1；能与夹持装置8的第二端20相连接的第二支线，第二支线包括：第二液体存储罐11，第二液体存储罐11并能与压力泵的出口相连通；能与夹持装置8的第二端20相连接的第三支线，第三支线包括：相串联的第二流量计16、回压阀17和流体计量器18；分别能与夹持装置8的第一端19和第二段相连通的第一压力表12。

如图2所示，夹持装置8可以包括：管体81，管体81内设置有橡胶筒82；设置在管体81的一端的第一接头83，其用于连接第一支线；设置在管体81的另一端的第二接头84，其用于连接第二支线和第三支线；设置在管体81侧壁上的接口85，接口85用于连接第四支线。第一接头83和第二接头84分别对管体81的两端进行密封，第一接头83为夹持装置8的第一端19，第一接头83可以用于夹持装置8与第一支线相连接，第二接头84为夹持装置8的第二端20，第二接头84可以用于夹持装置8与第二支线相连接。管体81用于密封橡胶筒82及填装在橡胶筒82内的致密岩芯，并对致密岩芯和橡胶筒82提供支撑，橡胶筒82用于将致密岩芯包裹，保证岩芯只有在轴向上有流体穿过。在第一接头83、第二接头84与管体81的连接处可以分别设置有密封环86，以将夹持装置8进行高效的密封。

如图1所示，第一支线能与夹持装置8的第一端19相连接，即与夹持装置8的第一接头83相连接。在不需要时，可以将第一支线从夹持装置8的第二端20拆卸下来。第一支线可以包括：相串联的第一流量计7、第一液体存储罐4、第一压力装置1。具体而言，第一流量计7与夹持装置8的第一接头83相连接，第一液体存储罐4与第一流量计7相连通，第一液体存储罐4与第一流量计7之间设置有第一阀门5。为了能够使得第一液体存储罐4中的第一液体能够均匀的输送至第一流量计7，避免启停第一压力装置1时产生的水击效应对致密岩芯造成影响，在第一流量计7和第一液体存储罐4之间还可以设置有第一液体缓冲罐6，第一液体缓冲罐6可以位置第一阀门5与第一流量计7之间。第一压力装置1则与第一液体存储罐4相连通，当第一压力装置1为压力泵时，第一液体存储罐4与第一压力装置1之间可以设置有减压阀2。为了使得第一压力装置1能够驱动第二支线中的第二液体存储罐11，在第一压力装置1与第一液体存储罐4之间还可以设置有三通阀3，三通阀3与第二支线中的第二液体存储罐11相连接。第一液体存储罐4中的第一液体至少包括以下之一：煤油、航空油、原油和原油与煤油的混合油等油类物质。

如图1所示，第二支线能与夹持装置8的第二端20相连接，在不需要时，可以将第二支线从夹持装置8的第二端20拆卸下来。第二支线可以包括：第二液体存储罐11，第二液体存储罐11并能与第一压力装置1的出口相连通。第二液体存储罐11和夹持装置8的第二端20之间设置有第二液体缓冲罐9。为了能够使得第二液体存储罐11中的第二液体能够均匀的输送至夹持装置8的第二端20，避免启停第一压力装置1时产生的水击效应对致密岩芯造成影响，第二液体存储罐11和夹持装置8的第二端20之间设置有第二液体缓冲罐9。第二液体存储罐11中的第二液体可以是水相流体，其至少可以包括以下之一：清水、地层水、滑溜水和去离子水等。为了便于对夹持装置8的第二端20进行密封，在第二液体存储罐11与夹持装置8的第二端20之间可以设置有第二阀门10。

第三支线能与夹持装置8的第二端20相连接，在不需要时，可以将第三支线从夹持装置8的第二端20拆卸下来。第三支线可以包括：相串联的第二流量计16、回压阀17和流体计量器18；具体而言，第二流量计16能与夹持装置8的第二端20相连通，回压阀17与第二流量计16相连接，流体计量器18与回压阀17相连接，其用于收集和计量自夹持装置8的第二端20排出的液体的体积。

如图1所示，第一压力表12分别能与夹持装置8的第一端19和第二端20相连通，其可以用于测量夹持装置8的第一端19和第二端20之间的差压。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，与夹持装置8的第三端21相连接的第四支线，第四支线包括：能向夹持装置8的第三端21输入压力的第二压力装置15以及与夹持装置8的第三端21相连通的第二压力表13。如图2所示，在夹持装置8的管体81的侧壁上可以设置有接口85，该接口85为夹持装置8的第三端21。在夹持装置8的第三端21与第二压力装置15之间可以设置有第三阀门14，其用于对夹持装置8的第三端21进行封闭。

申请人在本申请中还提出了一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验方法，图3为本发明实施例中测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法的流程图，如图3所示，该方法可以包括以下步骤：

S101：通过第二压力装置15对夹持装置8的第三端21施加第二预设值下的围压，静置后观察围压是否变化。

在本实施方式中，将一定尺寸的致密岩芯，例如，长度约20cm，直径约2.5cm，放入夹持装置8中，然后依次连接第一接头83和第二接头84，在连接第一接头83和第二接头84时可以分别设置密封环86。再第二压力装置15和第二压力表13与第三端21相连接，通过第二压力装置15对夹持装置8的第三端21施加第二预设值下的围压，例如第二预设值可以为10Mpa，静置后观察围压是否变化。若无围压变化，则说明橡胶筒82与管体81之间在致密岩心的作用下两者贴合紧密。

S102：将夹持装置8的第一端19与第一支线相连接，夹持装置8的第二端20与第三支线相连接，开启第一压力装置1使得第一液体存储罐4中的第一液体流以经第一流量计7后以预设速度注入夹持装置8的第一端19，待第一流量计7与第二流量计16的流量相同时记录第一压力表12的压力P0。

在本实施方式中，芯夹持装置8第一端19通过相应管线依次与第一流量计7、第一液体存储罐4、第一压力装置1相连接。在一种优选的实施方式中，第一流量计7和第一液体存储罐4之间还可以设置有第一液体缓冲罐6，第一液体存储罐4和第一压力装置1之间还可以设置有减压阀2。芯夹持装置8第二端20通过相应管线依次与第二流量计16相连接。在一种优选的实施方式中，为了便于收集液体，第二流量计16后还可以依次连接回压阀17，流体计量器18。同时将第一压力表12的两端分别与夹持装置8的第一端19和第二端20相连通，以使其能够计量夹持装置8的第一端19和第二端20之间的差压。开启第一压力装置1使得第一液体存储罐4中的第一液体流以经第一流量计7后以预设速度注入夹持装置8的第一端19，待第一流量计7与第二流量计16的流量相同时记录第一压力表12的压力P0。为了使得第一流体稳定的流过夹持装置8中的致密岩芯，预设速度一般选择在0.1～0.3mL/min之间。

在本步骤中，可以在记录第一压力表12的压力P0前，可以开启第二压力装置15以使第二压力表13的压力大于第一压力表12的压力达第三预设值，该第三预设值一般为2Mpa至3Mpa。该步骤可以使得橡胶筒82与致密岩芯之间紧密贴合，避免第一液体从橡胶筒82与致密岩芯之间的缝隙中流过，进而从而影响压力P0的准确度。

S103：将夹持装置8的第二端20与第二支线相连接，开启第一压力装置1使得第二液体存储罐11中的第二液体注入夹持装置8的第二端20以模拟水侵过程。

在本实施方式中，可以将第三支线和第一支线从夹持装置8的第二端20拆卸下来，将第二支线与夹持装置8的第二端20相连接。第二支线上的第二液体存储罐11与第一压力装置1的出口相连通。在一种可行的实施方式中，为了更好的清除残留在致密岩芯中的第一液体，可以通过真空泵对岩芯夹持装置8中进行抽真空操作。

然后再开启第一压力装置1使得第二液体存储罐11中的第二液体注入夹持装置8的第二端20以模拟水侵过程，注入的第二液体可以为0.25PV。在注入第二液体时，可以开启第二压力装置15以使第二压力表13的压力大于第一压力表12的压力达第一预设值，第一预设值可以为2MPa至3MPa。一旦0.25PV的第二液体注入完毕，即可关闭第一压力装置1，及时卸载压力。

S104：将夹持装置8的第一端19与第一支线相连接，夹持装置8的第二端20与第三支线相连接，开启第一压力装置1使得第一液体存储罐4中的第一液体流经第一流量计7后以预设速度注入夹持装置8的第一端19，待第一流量计7与第二流量计16的流量相同时记录第一压力表12的压力P1。该过程可以用于模拟开井生产以及压裂液的返排。

在本步骤中，同样的，可以在记录第一压力表12的压力P1前，可以开启第二压力装置15以使第二压力表13的压力大于第一压力表12的压力达第三预设值，该第三预设值一般为2Mpa至3Mpa。

S105：将夹持装置8的第二端20与第二支线相连接，开启第一压力装置1使得第二液体存储罐11中的第二液体注入夹持装置8的第二端20，关闭第一压力装置1，卸载夹持装置8的第一端19和夹持装置8的第二端20的压力，并静止夹持装置8预设时间。

在本实施方式中，可以将第三支线和第一支线从夹持装置8的第二端20拆卸下来，将第二支线与夹持装置8的第二端20相连接。第二支线上的第二液体存储罐11与第一压力装置1的出口相连通。在一种可行的实施方式中，为了更好的清除残留在致密岩芯中的第一液体，可以通过真空泵对岩芯夹持装置8中进行抽真空操作。

然后再开启第一压力装置1使得第二液体存储罐11中的第二液体注入夹持装置8的第二端20以模拟水侵过程，注入的第二液体可以为0.25PV。在此过程中，可以开启第二压力装置15以使第二压力表13的压力大于第一压力表12的压力达第一预设值，第一预设值可以为2MPa至3MPa。接着关闭第一压力装置1，卸载夹持装置8的第一端19和夹持装置8的第二端20的压力，并静止夹持装置8达12h以模拟焖井过程。在模拟焖井的过程中，注入致密岩芯端部第二液体会在毛管力作用下，发生自发的逆向渗吸作用，使得致密岩芯端口处分布的第二液体向岩芯更深处移动，或者由致密岩芯的大孔隙向岩芯的较小孔隙流动。第二液体的运移将会使得致密岩芯端口的流体重新分布，减小注入第二液体的“水锁”作用，提高岩心的渗透率。

S106：开启第一压力装置1使得第一液体存储罐4中的第一液体流经第一流量计7后以预设速度注入夹持装置8的第一端19，待第一流量计7与第二流量计16的流量相同时记录第一压力表12的压力P2。

在本实施方式中，将第二支线从夹持装置8的第二端20拆卸下来，将夹持装置8的第一端19与第一支线相连接，夹持装置8的第二端20与第三支线相连接。开启第一压力装置1使得第一液体存储罐4中的第一液体流经第一流量计7后以预设速度注入夹持装置8的第一端19，待第一流量计7与第二流量计16的流量相同时记录第一压力表12的压力P2。

在本步骤中，同样的，可以在记录第一压力表12的压力P2前，可以开启第二压力装置15以使第二压力表13的压力大于第一压力表12的压力达第三预设值，该第三预设值一般为2Mpa至3Mpa。

S107：根据压力P0、压力P1、压力P2和预设速度分别计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2。

在本实施方式中，根据压力P0、压力P1、压力P2和预设速度分别计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2的计算公式可以如下：

其中，K表示致密岩芯初始渗透率K0或水侵后渗透率K1或焖井后渗透率K2，单位为mD；q表示向夹持装置8注入流体的预设速度，单位为mL/min；μ表示注入流体的粘度，单位为mPa·s；L表示致密岩芯的长度，单位为cm；A表示致密岩芯的横截面积，单位为cm²；P表示压力P0或压力P1或压力P2，单位为MPa。

根据以上机理，计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2，理论上会存在K1>K2>K0的关系。同时根据三种渗透率的关系，亦可建立压裂液水侵后岩芯渗透率损伤以及焖井后渗透率恢复的关系曲线，对于现场施工过程中的关井时间具有指导意义。例如，渗透率恢复曲线刚开始增长很快，随着时间的延长，增速变慢，而这个开始逐渐变慢的点就是最优的关井时间。

本申请中提供的测量焖井对岩芯渗透率影响的实验系统和方法分别通过对致密岩芯两端分别注入第一液体和第二液体，从而模拟压裂液侵入、焖井、开井返排三个过程，并通过三个过程中致密岩芯两端压力的变化，分别计算处致密岩芯的初始渗透率K0、水侵后渗透率K1以及焖井后渗透率K2，最终获得焖井过程对岩芯渗透率的影响。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统，其特征在于，包括：

夹持装置,所述夹持装置用于承装致密岩芯；

能与所述夹持装置的第一端相连接的第一支线，所述第一支线包括：相串联的第一流量计、第一液体存储罐、第一压力装置；

能与所述夹持装置的第二端相连接的第二支线，所述第二支线包括：第二液体存储罐，所述第二液体存储罐并能与所述第一压力装置的出口相连通；

能与所述夹持装置的第二端相连接的第三支线，所述第三支线包括：第二流量计；

分别能与所述夹持装置的第一端和第二端相连通的第一压力表；

与所述夹持装置的第三端相连接的第四支线，所述第四支线包括：能向所述夹持装置的第三端输入压力的第二压力装置以及与所述夹持装置的第三端相连通的第二压力表；

所述夹持装置包括：管体，所述管体内设置有橡胶筒；设置在所述管体的一端的第一接头，其用于连接所述第一支线；设置在所述管体的另一端的第二接头，其用于连接所述第二支线和所述第三支线；设置在所述管体侧壁上的接口，所述接口用于连接所述第四支线；所述第一流量计和所述第一液体存储罐之间设置有第一液体缓冲罐，所述第二液体存储罐和所述夹持装置的第二端之间设置有第二液体缓冲罐；所述第一液体至少包括以下之一：煤油、航空油、原油和原油与煤油的混合油，所述第二液体至少包括以下之一：清水、地层水、滑溜水和去离子水；

所述夹持装置的第一端为第一接头，所述夹持装置的第二端为第二接头，所述夹持装置的第三端为接口。

2.根据权利要求1所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统，其特征在于，所述第一液体存储罐和所述第一压力装置之间设置有减压阀。

3.根据权利要求1所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统，其特征在于，所述第三支线还包括：与第二流量计相连接的回压阀，与所述回压阀相连通的流体计量器。

4.一种采用如权利要求1中所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，其特征在于，包括：

将所述夹持装置的第一端与所述第一支线相连接，所述夹持装置的第二端与所述第三支线相连接，开启所述第一压力装置使得第一液体存储罐中的第一液体流以经所述第一流量计后以预设速度注入所述夹持装置的第一端，待第一流量计与第二流量计的流量相同时记录第一压力表的压力P0；

将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端以模拟水侵过程；

将所述夹持装置的第一端与所述第一支线相连接，所述夹持装置的第二端与所述第三支线相连接，开启所述第一压力装置使得第一液体存储罐中的第一液体流经所述第一流量计后以预设速度注入所述夹持装置的第一端，待第一流量计与第二流量计的流量相同时记录第一压力表的压力P1；

将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端，关闭所述第一压力装置，卸载所述夹持装置的第一端和所述夹持装置的第二端的压力，并静止所述夹持装置预设时间；

开启所述第一压力装置使得第一液体存储罐中的第一液体流经所述第一流量计后以预设速度注入所述夹持装置的第一端，待第一流量计与第二流量计的流量相同时记录第一压力表的压力P2；

根据压力P0、压力P1、压力P2和预设速度分别计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2。

5.根据权利要求4所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，其特征在于，在步骤根据压力P0、压力P1、压力P2和预设速度分别计算得到致密岩芯初始渗透率K0、水侵后渗透率K1和焖井后渗透率K2中，计算公式如下：

其中，K表示致密岩芯初始渗透率K0或水侵后渗透率K1或焖井后渗透率K2，单位为mD；q表示向所述夹持装置注入流体的预设速度，单位为mL/min；μ表示注入流体的粘度，单位为mPa·s；L表示致密岩芯的长度，单位为cm；A表示致密岩芯的横截面积，单位为cm²；P表示压力P0或压力P1或压力P2，单位为MPa。

6.根据权利要求4所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，其特征在于，所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统还包括：在记录第一压力表的压力P0前或在记录第一压力表的压力P1前或在记录第一压力表的压力P2前，开启所述第二压力装置以使所述第二压力表的压力大于所述第一压力表的压力达第三预设值。

7.根据权利要求6所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，其特征在于，

在将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端以模拟水侵过程时，开启所述第二压力装置以使所述第二压力表的压力大于所述第一压力表的压力达第一预设值。

8.根据权利要求6所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，其特征在于，在将所述夹持装置的第二端与所述第二支线相连接，开启所述第一压力装置使得第二液体存储罐中的第二液体注入所述夹持装置的第二端时，开启所述第二压力装置以使所述第二压力表的压力大于所述第一压力表的压力达第一预设值。

9.根据权利要求6所述的测量焖井对致密岩芯渗透率影响的实验系统的实验方法，其特征在于，所述实验方法还包括：通过第二压力装置对夹持装置的第三端施加第二预设值下的围压，静置后观察围压是否变化。

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