CN109444339B - 一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法,其步骤为:组装桥接装置,配制多组不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液,分别将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液放入到不锈钢管的水平段内,并设置转向起裂压力P0,再使用驱替泵以恒定速率将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液挤到模拟裂缝内,并测定不同浓度下的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0的所需时间t;并计算出在满足所需时间t最小的同时其可降解纤维暂堵压裂液最小浓度,即该计算得到的可降解纤维暂堵压裂液浓度为最佳浓度。本发明能够更加准确的测定纤维暂堵剂的最佳浓度,并评价纤维暂堵剂对水力裂缝的暂堵效果。

Description

一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法
技术领域
本发明属于非常规油气增产改造技术领域,尤其是一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法。
背景技术
页岩气是一种埋藏于孔渗极低储层的非常规天然气资源,页岩气储层的地质特性相对常规储层更为复杂,储层渗透率低、流动能力差,使得页岩气开发的难度相对更大,技术要求更高。随着页岩气储层的深入开发,前期压裂的水力裂缝可能会出现失效的问题,同时由于早期压裂的改造规模不够,会出现缝网改造体积不足,裂缝导流能力随地层有效应力增加而降低的现象,从而导致产量急剧下降,面临低于其经济门限产量,无法实现预期的经济效果。
出现这类情况,有必要进行重复压裂改造,拓宽裂缝规模,提升裂缝导流能力。重复压裂纤维暂堵技术是实现油气藏增产稳产的一项重要措施,也是目前矿场试验探索的页岩气重复压裂的技术手段。但由于目前对纤维暂堵剂的浓度依然无法准确控制,浓度过低无法达到裂缝起裂的压力,从而无法有效地对老裂缝进行暂堵,实现新裂缝起裂扩展;浓度过高,又会造成纤维暂堵剂的浪费,因此,需要一种实验测试方法,可以有效的页岩气重复压裂纤维暂堵剂的浓度进行优选,并针对不同缝宽,对不同浓度的该纤维暂堵剂的暂堵效果进行评定,从而确定纤维暂堵剂的最佳浓度,对于提高纤维暂堵重复压裂施工成功率尤为重要,为重复压裂优化设计提供参考标准。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足,提供一种能够更加准确的测定纤维暂堵剂的最佳浓度的页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法,包括以下步骤:
步骤1、组装桥接装置,其桥接装置包括依次连接的输出管、驱替泵、不锈钢管,所述输出管上设有压力传感器,所述不锈钢管具有水平段部和弯管段部,所述弯管段部设有过滤漏斗,所述过滤漏斗下方设有液体收集器;
步骤2、配制多组不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液,其可降解纤维暂堵压裂液为可降解纤维暂堵剂和0.2%的线性胶、砂比15%的支撑剂组成的混合工作液;
步骤3、在不锈钢管的水平段内设有两个相对的斜板,两个斜板模拟裂缝,其模拟裂缝的缝宽与步骤2中支撑剂的粒径的比例为2.5:1;
步骤4、分别将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液放入到不锈钢管的水平段内,并设置转向起裂压力P0
步骤5、再使用驱替泵以恒定速率将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液挤到模拟裂缝内,并测定不同浓度下的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0的所需时间t;并计算出在满足所需时间t最小的同时其可降解纤维暂堵压裂液最小浓度,即该计算得到的可降解纤维暂堵压裂液浓度为最佳浓度。
进一步的技术方案是,所述步骤1中桥接装置组成后,再向桥接装置中注水,排除桥接装置中的空气,测试桥接装置的密闭性。
进一步的技术方案是,所述步骤4中放入可降解纤维暂堵压裂液后,再在不锈钢管的水平段内安装活塞。
进一步的技术方案是,所述活塞为塑料活塞。
进一步的技术方案是,所述步骤5中可降解纤维暂堵压裂液的具体挤出过程是:输出管接入滑溜水,通过驱替泵将输出管内的滑溜水泵入到不锈钢管内,然后滑溜水挤压活塞,活塞将可降解纤维暂堵压裂液挤到模拟裂缝内。
进一步的技术方案是,设定多组不同裂缝宽度,且保持所用支撑剂的粒径与裂缝缝宽比例为1:2.5,并测定在不同裂缝宽度下,不同浓度的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0所需的时间,从而进一步地评价在不同裂缝宽度下,该纤维暂堵剂的暂堵效果。
本发明的有益效果:本发明能够更加准确的测定纤维暂堵剂的最佳浓度,并评价纤维暂堵剂对水力裂缝的暂堵效果,即能够便捷测定重复压裂纤维暂堵剂对水力裂缝的暂堵效果,从而为重复压裂优化设计提供参考标准。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图;
图2是本发明纤维暂堵剂浓度随时间变化趋势图。
图中所示:1-输出管、2-驱替泵、3-活塞、4-不锈钢管、5-过滤漏斗、6-液体收集器。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
本实施例的一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法,包括以下步骤:
步骤1、组装桥接装置,如图1所示,其桥接装置包括依次连接的输出管1、驱替泵2、不锈钢管4,所述输出管1上设有压力传感器,所述不锈钢管4具有水平段部和弯管段部,所述弯管段部设有过滤漏斗5,所述过滤漏斗5下方设有液体收集器6;
步骤2、桥接装置组成后,再向桥接装置中注水,排除桥接装置中的空气,测试桥接装置的密闭性;
步骤3、配制多组不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液,其可降解纤维暂堵压裂液为可降解纤维暂堵剂和0.2%的线性胶、砂比15%的支撑剂组成的混合工作液;
步骤4、在不锈钢管4的水平段内设有两个相对的斜板,其斜板具有耐蚀性,两个斜板模拟裂缝,即裂缝宽度为两个斜板之间的距离,其模拟裂缝的缝宽与步骤2中支撑剂的粒径的比例为2.5:1;
步骤5、分别将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液放入到不锈钢管4的水平段内,然后再在不锈钢管4的水平段内安装活塞3,其活塞3位于可降解纤维暂堵压裂液的左侧,并设置转向起裂压力P0
步骤6、输出管1接入滑溜水,通过驱替泵2将输出管1内的滑溜水泵入到不锈钢管4内,然后滑溜水挤压活塞3,活塞将可降解纤维暂堵压裂液挤到模拟裂缝内,并测定不同浓度下的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0的所需时间t;
步骤7、根据步骤6中不同浓度下测定的所需时间t制成图,其如图2所示,并计算出在满足所需时间t最小的同时其可降解纤维暂堵压裂液最小浓度,即该计算得到的可降解纤维暂堵压裂液浓度为最佳浓度。
本发明能够更好的优选出在裂缝宽度、支撑剂浓度一定,且支撑剂粒径与裂缝宽度比为1:2.5的情况下,纤维暂堵剂的最佳浓度,并评价不同裂缝宽度下,不同浓度的纤维暂堵剂的暂堵效果,用于页岩气水平井重复压裂纤维暂堵剂浓度的优选和重复压裂优化设计。
实施例2
在按照实施例1相同步骤的基础上进一步更改裂缝宽度,设置为d1、d2,且保持所用支撑剂的粒径与裂缝缝宽比例为1:2.5,分别缓慢加压来测定在不同裂缝宽度下,不同浓度的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0所需的时间,从而进一步地评价在不同裂缝宽度下,该纤维暂堵剂的暂堵效果。
以上所述,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、组装桥接装置,其桥接装置包括依次连接的输出管(1)、驱替泵(2)、不锈钢管(4),所述输出管(1)上设有压力传感器,所述不锈钢管(4)具有水平段部和弯管段部,所述弯管段部设有过滤漏斗(5),所述过滤漏斗(5)下方设有液体收集器(6);
步骤2、配制多组不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液,其可降解纤维暂堵压裂液为可降解纤维暂堵剂和0.2%的线性胶、砂比15%的支撑剂组成的混合工作液;
步骤3、在不锈钢管(4)的水平段内设有两个相对的斜板,两个斜板模拟裂缝,其模拟裂缝的缝宽与步骤2中支撑剂的粒径的比例为2.5:1;
步骤4、分别将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液放入到不锈钢管(4)的水平段内,并设置转向起裂压力P0
步骤5、再使用驱替泵(2)以恒定速率将不同浓度的可降解纤维暂堵压裂液挤到模拟裂缝内,并测定不同浓度下的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0的所需时间t;并计算出在满足所需时间t最小的同时其可降解纤维暂堵压裂液最小浓度,即该计算得到的可降解纤维暂堵压裂液浓度为最佳浓度;
所述步骤1中桥接装置组成后,再向桥接装置中注水,排除桥接装置中的空气,测试桥接装置的密闭性;
所述步骤4中放入可降解纤维暂堵压裂液后,再在不锈钢管(4)的水平段内安装活塞(3);
所述活塞(3)为塑料活塞。
2.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法,其特征在于,所述步骤5中可降解纤维暂堵压裂液的具体挤出过程是:输出管(1)接入滑溜水,通过驱替泵(2)将输出管(1)内的滑溜水泵入到不锈钢管(4)内,然后滑溜水挤压活塞(3),活塞(3)将可降解纤维暂堵压裂液挤到模拟裂缝内。
3.根据权利要求2所述的一种页岩气水平井重复压裂纤维暂堵实验测试方法,其特征在于,设定多组不同裂缝宽度,且保持所用支撑剂的粒径与裂缝缝宽比例为1:2.5,并测定在不同裂缝宽度下,不同浓度的纤维暂堵剂使压力传感器达到转向起裂压力P0所需的时间,从而进一步地评价在不同裂缝宽度下,该纤维暂堵剂的暂堵效果。
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