CN111487172A - 一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法 - Google Patents

一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法 Download PDF

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CN111487172A CN201910078725.5A CN201910078725A CN111487172A CN 111487172 A CN111487172 A CN 111487172A CN 201910078725 A CN201910078725 A CN 201910078725A CN 111487172 A CN111487172 A CN 111487172A
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Abstract

本发明提供一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法,该方法包括模拟压裂以使致密储层岩心产生人工裂缝,再用聚四氟乙烯胶带缠绕岩心并将其放入岩心夹持器中;向第一中间容器中注入一定量的饱和盐水,启动恒流泵以纯净水顶替饱和盐水注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,计算该岩心酸化前的渗透率;向第二中间容器中注入一定量的酸液,启动恒流泵以纯净水顶替酸液注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,计算该岩心酸化时的渗透率;再向第一中间容器中注入一定量的饱和盐水,启动恒流泵以纯净水顶替饱和盐水注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,计算该岩心酸化后的渗透率;根据该岩心不同阶段渗透率变化,评价其酸蚀裂缝导流能力。

Description

一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法
技术领域
本发明涉及一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法,属于油气开采技术领域。
背景技术
酸化是一种使油气井增产或注水井增注的有效方法。它是通过井眼向地层注入一种或几种酸液或酸性混合液,利用酸与地层中部分矿物的化学反应,溶蚀储层中的连通孔隙或天然(水力)裂缝壁面岩石,增加孔隙、裂缝的流动能力,从而使油气井增产或注水井增注的一种工艺措施。目前常规酸蚀裂缝导流能力评价试验利用岩心酸化流动试验仪来测试。
而针对致密的储层,其具有低孔低渗的特征,我国致密储层地下渗透率K一般小于1mD,致密油储层岩性主要为粉细砂岩和泥灰岩、灰质白云岩等碳酸盐。常规酸化方法无法使酸液进入连通空隙或者天然裂缝中,必须通过压裂改造产生人工裂缝,才能注入酸液。这种工艺称为压裂酸化工艺,又称酸压,即在高于储层破裂压力(对孔隙性储层而言或裂缝延伸压力对裂缝性储层而言)条件下注入酸压前置液(一般采用高黏度非反应性液体压开地层,形成人工裂缝,随后注入反应性液体与裂缝壁面岩石反应)或直接注入酸液形成裂缝或张开地层原有裂缝,同时酸液与裂缝壁面岩石发生反应,在壁面上形成非均匀刻蚀。由于溶蚀后岩石壁面的不整合性,施工结束后裂缝不完全闭合,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,达到油气井增产的目的。
为了测试致密岩心酸化效果,需进行酸蚀裂缝导流能力评价,目前岩心酸化流动试验仪器只适合孔隙度大的常规岩心酸化评价,所测试的岩心为圆柱形的,其直径为2.5cm,长为5.0cm。这种岩心酸化流动试验仪器对于非常规的致密储层的酸化效果测试不适合,因此需要改造岩心才能再利用岩心酸化流动试验仪器进行酸蚀裂缝导流能力评价。
中国专利CN 101864949 A公开了一种模拟酸刻蚀裂缝导流能力的测试装置及方法,其使用的是两块岩心板夹持的方法,此方法能使酸液顺利通过岩心两端,但是两岩心平行间的缝隙不能模拟地层在压裂时应力产生的自然裂缝。
因此,提供一种新型的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置及方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足,本发明的一个目的在于提供一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置。
本发明的另一个目的还在于提供一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价方法。本发明所提供的该方法能够测试低孔低渗的岩心导流能力,模拟压裂酸化工艺,可为施工现场提供有效依据。
为了实现以上发明目的,一方面,本发明提供了一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置,其中,所述致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置包括:
恒流泵、纯净水储罐、第一中间容器、第二中间容器、岩心夹持器、量筒及环压泵;
所述岩心夹持器用于盛装致密储层岩心;
所述纯净水储罐通过管路与恒流泵的入口相连接,该恒流泵的出口通过管路经由第一六通阀分别与第一中间容器、第二中间容器的入口相连接;
所述第一中间容器的出口通过管路与所述岩心夹持器的出口相连接;
所述第二中间容器的出口通过管路经由第二六通阀与所述岩心夹持器的入口相连;
所述岩心夹持器的出口及入口还通过管路分别与所述量筒相连,该岩心夹持器的出口、岩心夹持器的入口与量筒之间的管路上还分别设置有第一阀门及第二阀门;
所述环压泵通过管路经由第三六通阀与所述岩心夹持器的侧壁相连;
所述第一六通阀、第二六通阀及第三六通阀还分别连接有第一压力表、第二压力表及第三压力表;
所述第一中间容器、第二中间容器中分别设置有第一活塞、第二活塞,用以推动其内的液体。
根据本发明具体实施方案,优选地,该致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置还包括第三中间容器(备用),所述恒流泵的出口通过管路经由第一六通阀与第三中间容器的入口相连接,该第三中间容器的出口通过管路经由第二六通阀与所述岩心夹持器的入口相连,该第三中间容器中设置有第三活塞,用以推动其内的液体。
根据本发明具体实施方案,该装置所用的各个部件,如恒流泵、纯净水储罐、第一中间容器、第二中间容器、岩心夹持器、量筒及环压泵等均是本领域使用的常规设备,其均可以通过商购等途径获得。
另一方面,本发明提供了一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价方法,其中,所述方法利用所述的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置,其包括以下步骤:
(1)模拟压裂以使圆柱形致密储层岩心产生人工裂缝,再用聚四氟乙烯胶带缠绕该岩心并将其放入所述岩心夹持器中;
(2)向第一中间容器中注入一定量的饱和盐水,然后启动恒流泵以纯净水顶替饱和盐水注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,以此来计算该岩心酸化前的渗透率;
(3)向第二中间容器中注入一定量的酸液,然后启动恒流泵以纯净水顶替酸液注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,以此来计算该岩心酸化时的渗透率;
(4)再向第一中间容器中注入一定量的饱和盐水,然后启动恒流泵以纯净水顶替饱和盐水注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,以此来计算该岩心酸化后的渗透率;
(5)根据该岩心酸化前的渗透率、酸化时的渗透率及酸化后的渗透率变化,评价该致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,所述圆柱形致密储层岩心的直径为2.5cm,长度为5.0-8.0cm。
根据本发明具体实施方案,优选地,该方法步骤(1)还包括向所述人工裂缝中加入支撑剂的操作。其中,所述支撑剂为本领域使用的常规物质,如在本发明具体实施方式中,所述支撑剂可以为陶粒等。
根据本发明具体实施方案,步骤(1)中所述模拟压裂为本领域常规技术手段,本领域技术人员可以根据现场作业需要按照现有的模拟压裂过程进行操作,只要保证可以实现本发明的目的即可。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,步骤(2)中所述纯净水顶替饱和盐水的流速为5-20mL/min;在本发明一具体实施方式中,该流速可以为10mL/min。
其中,步骤(2)中所述饱和盐水用以模拟地层水。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,步骤(2)中每5min记录注入压力及出液的排量。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,步骤(3)中所述纯净水顶替酸液的流速为5-20mL/min;在本发明一具体实施方式中,该流速可以为10mL/min。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,步骤(3)中所述酸液可为本领域使用的常规酸液;优选地,所述酸液包括盐酸或土酸。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,步骤(3)中每5min记录注入压力及出液的排量。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,步骤(4)中所述纯净水顶替饱和盐水的流速为5-20mL/min;在本发明一具体实施方式中,该流速可以为10mL/min。
其中,步骤(4)中所述饱和盐水用以模拟地层水。
根据本发明具体实施方案,在所述的方法中,优选地,步骤(4)中每5min记录注入压力及出液的排量。
本发明所提供的该致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价方法首先将致密岩心模拟压裂产生人工裂缝,于人工裂缝中加入支撑剂或者不加,将该岩心放入岩心夹持器中;然后在模拟酸化条件下,先反驱注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),记录注入压力及排量,测定酸化前岩心渗透率;再正驱注入酸液,记录注入压力及排量,测定酸化时岩心渗透率;最后用饱和盐水驱替,测定人工裂缝酸化后的渗透率,通过该岩心不同阶段渗透率的变化情况可以反映裂缝导流能力的变化情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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1所提供的该致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置的结构示意图。
主要附图标号说明:
1、恒流泵;
2、纯净水储罐;
3a、第一压力表;
3b、第二压力表;
3c、第三压力表;
4a、第一六通阀;
4b、第二六通阀;
4c、第三六通阀;
5a、第一中间容器;
5b、第二中间容器;
6a、第一活塞;
6b、第二活塞;
7、岩心夹持器;
8、聚四氟乙烯胶带;
9、致密储层岩心;
10、环压泵;
11、第一阀门;
12、第二阀门;
13、量筒。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置,其结构示意图如图1所示,从图1中可以看出,该装置包括:
恒流泵1、纯净水储罐2、第一中间容器5a、第二中间容器5b、岩心夹持器7、量筒13及环压泵10;
所述岩心夹持器用于盛装致密储层岩心9;
所述纯净水储罐通过管路与恒流泵的入口相连接,该恒流泵的出口通过管路经由第一六通阀4a分别与第一中间容器、第二中间容器的入口相连接;
所述第一中间容器的出口通过管路与所述岩心夹持器的出口相连接;
所述第二中间容器的出口通过管路经由第二六通阀4b与所述岩心夹持器的入口相连;
所述岩心夹持器的出口及入口还通过管路分别与所述量筒13相连,该岩心夹持器的出口、岩心夹持器的入口与量筒之间的管路上还分别设置有第一阀门11及第二阀门12;
所述环压泵通过管路经由第三六通阀4c与所述岩心夹持器的侧壁相连;
所述第一六通阀、第二六通阀及第三六通阀还分别连接有第一压力表3a、第二压力表3b及第三压力表3c;
所述第一中间容器、第二中间容器中分别设置有第一活塞6a、第二活塞6b,用以推动其内的液体。
实施例2
本实施例提供了一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置,其中,该装置包括:
恒流泵1、纯净水储罐2、第一中间容器5a、第二中间容器5b、第三中间容器、岩心夹持器7、量筒13及环压泵10;
所述岩心夹持器用于盛装致密储层岩心9;
所述纯净水储罐通过管路与恒流泵的入口相连接,该恒流泵的出口通过管路经由第一六通阀4a分别与第一中间容器、第二中间容器及第三中间容器的入口相连接;
所述第一中间容器的出口通过管路与所述岩心夹持器的出口相连接;
所述第二中间容器及第三中间容器的出口通过管路经由第二六通阀4b分别与所述岩心夹持器的入口相连;
所述岩心夹持器的出口及入口还通过管路分别与所述量筒13相连,该岩心夹持器的出口、岩心夹持器的入口与量筒之间的管路上还分别设置有第一阀门11及第二阀门12;
所述环压泵通过管路经由第三六通阀4c与所述岩心夹持器的侧壁相连;
所述第一六通阀、第二六通阀及第三六通阀还分别连接有第一压力表3a、第二压力表3b及第三压力表3c;
所述第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器中分别设置有第一活塞6a、第二活塞6b及第三活塞,用以推动其内的液体。
实施例3
本实施例提供了一种盐酸对致密碳酸盐岩储层岩心酸蚀裂缝导流能力的评价方法,其中,该方法利用实施例1或实施例2提供的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置进行,其包括以下步骤:
采用岩心切割机将致密碳酸盐岩储层岩心加工成圆柱形,其直径为2.5cm,长为5.0cm。
模拟压裂(可使用岩心造缝机)将圆柱形岩心产生人工裂缝,再采用聚四氟乙烯胶带8缠绕岩心,放入岩心夹持器中。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入20min,以此来计算该岩心酸化前的渗透率。
连接正驱线路,在第二中间容器中注入质量浓度为15%的盐酸,启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替盐酸注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算岩心酸化时的渗透率。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算岩心酸化后的渗透率。
本实施例中所涉及的注压及出液量等实验数据如下表1所示,其中,渗透率按照以下公式1)计算得到。
Figure BDA0001959719510000071
公式1)中:
K为岩心的渗透率,单位为10-3μm2
Q为通过岩心的液体流量,单位为mL/min;
μ为通过岩心的液体的粘度,单位为mPa·s,本实施例中,μ为1.0mPa·s;
L为岩心的长度,单位为cm;
A为酸液流动截面的面积,单位为cm2
ΔP为通过岩心的压差,MPa。
若已知人工裂缝的宽度,则可以根据公式1)计算得到的岩心的渗透率获得导流能力数值,其中,导流能力=K·W;W为人工裂缝的宽度,单位为cm。
表1
Figure BDA0001959719510000081
从表1中可以看出,注酸后岩心注入压力先增大后减小,说明酸液对岩心有一定的溶蚀,酸液刚溶蚀时造成部分岩石骨架坍塌,封闭了裂缝通道,造成注入压力增大,当酸液继续反应时,裂缝里的骨架岩心彻底溶蚀,裂缝增大,导流能力(导流能力与岩心的渗透率成正比)增加。
实施例4
本实施例提供了一种盐酸对致密碳酸盐岩储层岩心(加支撑剂)酸蚀裂缝导流能力的评价方法,其中,该方法利用实施例1或实施例2提供的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置进行,其包括以下步骤:
采用岩心切割机将致密碳酸盐岩储层岩心加工成圆柱形,其直径为2.5cm,长为8.0cm。
模拟压裂(可使用岩心造缝机)将圆柱形岩心产生人工裂缝,裂缝中加入支撑剂陶粒,再采用聚四氟乙烯胶带缠绕岩心,放入岩心夹持器中。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密碳酸盐岩储层岩心酸化前的渗透率。
连接正驱线路,在第二中间容器中注入质量浓度为15%的盐酸,启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替盐酸注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算岩心酸化时的渗透率。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密碳酸盐岩储层岩心酸化后的渗透率。
本实施例中所涉及的注压及出液量等实验数据如下表2所示,其中,渗透率按照以下公式1)计算得到。
Figure BDA0001959719510000091
公式1)中:
K为岩心的渗透率,单位为10-3μm2
Q为通过岩心的液体流量,单位为mL/min;
μ为通过岩心的液体的粘度,单位为mPa·s;
L为岩心的长度,单位为cm;
A为酸液流动截面的面积,单位为cm2
ΔP为通过岩心的压差,MPa。
若已知人工裂缝的宽度,则可以根据公式1)计算得到的岩心的渗透率获得导流能力数值,其中,导流能力=K·W;W为人工裂缝的宽度,单位为cm。
表2
Figure BDA0001959719510000101
从表2可以看出,该岩心加入陶粒后其渗透率较表1增大,注酸后岩心注入压力先增大后减小,说明酸液对岩心有一定的溶蚀,酸液刚溶蚀时造成部分岩石骨架坍塌,封闭了裂缝通道,造成注入压力增大,当酸液继续反应时,裂缝里的骨架岩心彻底溶蚀,裂缝增大,导流能力(导流能力与岩心的渗透率成正比)增加。
实施例5
本实施例提供了一种土酸对致密砂岩储层岩心酸蚀裂缝导流能力的评价方法,其中,该方法利用实施例1或实施例2提供的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置进行,其包括以下步骤:
采用岩心切割机将致密砂岩储层岩心加工成圆柱形,其直径为2.5cm,长度为8.0cm。
模拟压裂(可使用岩心造缝机)将圆柱形岩心产生人工裂缝,再采用聚四氟乙烯胶带缠绕岩心,放入岩心夹持器中。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密砂岩储层岩心酸化前的渗透率。
连接正驱线路,在第二中间容器中注入质量浓度为12%的盐酸和质量浓度为3%的HF,启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替盐酸注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密砂岩储层岩心酸化时的渗透率。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密砂岩储层岩心酸化后的渗透率。
本实施例中所涉及的注压及出液量等实验数据如下表3所示,其中,渗透率按照以下公式1)计算得到。
Figure BDA0001959719510000111
公式1)中:
K为岩心的渗透率,单位为10-3μm2
Q为通过岩心的液体流量,单位为mL/min;
μ为通过岩心的液体的粘度,单位为mPa·s;
L为岩心的长度,单位为cm;
A为酸液流动截面的面积,单位为cm2
ΔP为通过岩心的压差,MPa。
若已知人工裂缝的宽度,则可以根据公式1)计算得到的岩心的渗透率获得导流能力数值,其中,导流能力=K·W;W为人工裂缝的宽度,单位为cm。
表3
Figure BDA0001959719510000112
Figure BDA0001959719510000121
从表3中可以看出,该岩心注酸后岩心注入压力不断下降,说明酸液对岩心有一定的溶蚀,裂缝增大,导流能力(导流能力与岩心的渗透率成正比)增加。
对比例1
本对比例以本领域常规方法评价盐酸对致密碳酸盐岩储层岩心酸蚀裂缝导流能力,该方法也可以利用实施例1或实施例2提供的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置进行,其包括以下步骤:
采用岩心切割机将致密碳酸盐岩储层岩心加工成圆柱形,其直径为2.5cm,长度为5.0cm。
采用聚四氟乙烯胶带缠绕岩心,放入岩心夹持器中。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密碳酸盐岩储层岩心酸化前的渗透率。
连接正驱线路,在第二中间容器中注入质量浓度为15%的盐酸,启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替盐酸注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密碳酸盐岩储层岩心酸化时的渗透率。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密碳酸盐岩储层岩心酸化后的渗透率。
本对比例中所涉及的注压及出液量等实验数据如下表4所示,其中,渗透率按照以下公式1)计算得到。
Figure BDA0001959719510000131
公式1)中:
K为岩心的渗透率,单位为10-3μm2
Q为通过岩心的液体流量,单位为mL/min;
μ为通过岩心的液体的粘度,单位为mPa·s;
L为岩心的长度,单位为cm;
A为酸液流动截面的面积,单位为cm2
ΔP为通过岩心的压差,MPa。
若已知人工裂缝的宽度,则可以根据公式1)计算得到的岩心的渗透率获得导流能力数值,其中,导流能力=K·W;W为人工裂缝的宽度,单位为cm。
表4
Figure BDA0001959719510000132
从表4中可以看出,采用本领域的常规评价方法进行盐酸对致密碳酸盐岩储层岩心酸蚀裂缝导流能力的评价,在该过程中,注酸时压力一直保持不变,出液量极低,这是因为致密碳酸盐岩储层岩心无天然裂缝,渗透率低,酸液通过岩心阻力大,酸蚀效果差。
对比例2
本对比例以本领域常规方法评价土酸对致密砂岩储层岩心酸蚀裂缝导流能力,该方法也可以利用实施例1或实施例2提供的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置进行,其包括以下步骤:
采用岩心切割机将致密砂岩储层岩心加工成圆柱形,其直径为2.5cm,长度为8.0cm。
采用聚四氟乙烯胶带缠绕岩心,放入岩心夹持器中。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(用以模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密砂岩储层岩心酸化前的渗透率。
连接正驱线路,在第二中间容器中注入质量浓度为12%的盐酸和质量浓度为3%的HF,启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替盐酸注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密砂岩储层岩心酸化时的渗透率。
连接反驱线路,在第一中间容器中注入一定量的饱和盐水(用以模拟地层水),启动平流泵,以10mL/min的速度,纯净水顶替饱和盐水注入岩心,每5min记录注入压力及出液的排量,共注入30min,以此来计算该致密砂岩储层岩心酸化后的渗透率。
本对比例中所涉及的注压及出液量等实验数据如下表5所示,其中,渗透率按照以下公式1)计算得到。
Figure BDA0001959719510000141
公式1)中:
K为岩心的渗透率,单位为10-3μm2
Q为通过岩心的液体流量,单位为mL/min;
μ为通过岩心的液体的粘度,单位为mPa·s;
L为岩心的长度,单位为cm;
A为酸液流动截面的面积,单位为cm2
ΔP为通过岩心的压差,MPa。
若已知人工裂缝的宽度,则可以根据公式1)计算得到的岩心的渗透率获得导流能力数值,其中,导流能力=K·W;W为人工裂缝的宽度,单位为cm。
表5
Figure BDA0001959719510000151
从表5中可以看出,采用本领域的常规评价方法进行土酸对致密砂岩储层岩心酸蚀裂缝导流能力的评价,在该过程中,注酸时压力一直保持不变,出液量极低,这是因为致密砂岩储层岩心无天然裂缝,渗透率低,酸液通过岩心的阻力较大,酸蚀效果差;酸液不能对岩心进行溶蚀反应,因此岩心渗透率增加极少,导流能力未得到提高。
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (12)

1.一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置,其特征在于,所述致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置包括:
恒流泵、纯净水储罐、第一中间容器、第二中间容器、岩心夹持器、量筒及环压泵;
所述岩心夹持器用于盛装致密储层岩心;
所述纯净水储罐通过管路与恒流泵的入口相连接,该恒流泵的出口通过管路经由第一六通阀分别与第一中间容器、第二中间容器的入口相连接;
所述第一中间容器的出口通过管路与所述岩心夹持器的出口相连接;
所述第二中间容器的出口通过管路经由第二六通阀与所述岩心夹持器的入口相连;
所述岩心夹持器的出口及入口还通过管路分别与所述量筒相连,该岩心夹持器的出口、岩心夹持器的入口与量筒之间的管路上还分别设置有第一阀门及第二阀门;
所述环压泵通过管路经由第三六通阀与所述岩心夹持器的侧壁相连;
所述第一六通阀、第二六通阀及第三六通阀还分别连接有第一压力表、第二压力表及第三压力表;
所述第一中间容器、第二中间容器中分别设置有第一活塞、第二活塞,用以推动其内的液体。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该装置还包括第三中间容器,所述恒流泵的出口通过管路经由第一六通阀与第三中间容器的入口相连接,该第三中间容器的出口通过管路经由第二六通阀与所述岩心夹持器的入口相连,该第三中间容器中设置有第三活塞,用以推动其内的液体。
3.一种致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价方法,其特征在于,所述方法利用权利要求1或2所述的致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力评价装置,其包括以下步骤:
(1)模拟压裂以使圆柱形致密储层岩心产生人工裂缝,再用聚四氟乙烯胶带缠绕该岩心并将其放入所述岩心夹持器中;
(2)向第一中间容器中注入一定量的饱和盐水,然后启动恒流泵以纯净水顶替饱和盐水注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,以此来计算该岩心酸化前的渗透率;
(3)向第二中间容器中注入一定量的酸液,然后启动恒流泵以纯净水顶替酸液注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,以此来计算该岩心酸化时的渗透率;
(4)再向第一中间容器中注入一定量的饱和盐水,然后启动恒流泵以纯净水顶替饱和盐水注入该岩心,记录注入压力及出液的排量,以此来计算该岩心酸化后的渗透率;
(5)根据该岩心酸化前的渗透率、酸化时的渗透率及酸化后的渗透率变化,评价该致密储层岩心酸蚀裂缝导流能力。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述圆柱形致密储层岩心的直径为2.5cm,长度为5.0-8.0cm。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,该方法步骤(1)还包括向所述人工裂缝中加入支撑剂的操作。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述纯净水顶替饱和盐水的流速为5-20mL/min。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2)中每5min记录注入压力及出液的排量。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述纯净水顶替酸液的流速为5-20mL/min。
9.根据权利要求3或8所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述酸液包括盐酸或土酸。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(3)中每5min记录注入压力及出液的排量。
11.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(4)中所述纯净水顶替饱和盐水的流速为5-20mL/min。
12.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(4)中每5min记录注入压力及出液的排量。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112051190A (zh) * 2020-09-02 2020-12-08 重庆科技学院 一种复合渗透酸渗透能力评价方法
CN112540036A (zh) * 2020-11-30 2021-03-23 核工业北京化工冶金研究院 一种超声波和表面活性剂耦合增渗实验方法
CN112765880A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 西南石油大学 一种基于Bi-LSTM监测地层饱和盐水浸入量的方法
CN113092338A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 中国石油天然气股份有限公司 一种转向酸持续封堵性能评价装置及方法
CN113914844A (zh) * 2021-10-21 2022-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种用于泥灰岩基质型储层的有效改造方法
CN114459973A (zh) * 2020-10-21 2022-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种暂堵剂暂堵强度的评价装置及评价方法
CN114660224A (zh) * 2022-03-29 2022-06-24 西南石油大学 一种用于高粘液体酸岩反应动力学参数的测定装置及方法
CN115324573A (zh) * 2022-08-30 2022-11-11 昆明理工大学 一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864949A (zh) * 2010-06-18 2010-10-20 西南石油大学 一种模拟酸刻蚀裂缝导流能力的测试装置及方法
CN104792683A (zh) * 2015-04-20 2015-07-22 中国海洋石油总公司 一种评价工作液对致密储层损害程度的装置与方法
CN105067781A (zh) * 2015-09-02 2015-11-18 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 泡沫驱油评价装置及其评价方法
CN107420078A (zh) * 2017-09-06 2017-12-01 阳晓燕 岩石应力敏感性对蒸汽驱驱油效率影响物理模拟方法及装置
CN107525720A (zh) * 2017-08-22 2017-12-29 成都理工大学 一种测试致密储层敏感性的装置及方法
CN207393178U (zh) * 2017-09-14 2018-05-22 西南石油大学 高温高压交替注入酸液分布模拟装置
CN108204231A (zh) * 2016-12-20 2018-06-26 中国石油天然气股份有限公司 一种碳酸盐岩储层体积酸压导流能力的评价方法
CN108645999A (zh) * 2018-05-29 2018-10-12 中国石油大学(北京) 全直径岩心酸蚀裂缝导流能力的实时动态评价装置及方法
US20180372611A1 (en) * 2017-06-26 2018-12-27 China University Of Petroleum-Beijing Apparatus and method for measuring apparent permeability of tight rock core
CN109269901A (zh) * 2018-09-18 2019-01-25 中国石油大学(华东) 一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864949A (zh) * 2010-06-18 2010-10-20 西南石油大学 一种模拟酸刻蚀裂缝导流能力的测试装置及方法
CN104792683A (zh) * 2015-04-20 2015-07-22 中国海洋石油总公司 一种评价工作液对致密储层损害程度的装置与方法
CN105067781A (zh) * 2015-09-02 2015-11-18 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 泡沫驱油评价装置及其评价方法
CN108204231A (zh) * 2016-12-20 2018-06-26 中国石油天然气股份有限公司 一种碳酸盐岩储层体积酸压导流能力的评价方法
US20180372611A1 (en) * 2017-06-26 2018-12-27 China University Of Petroleum-Beijing Apparatus and method for measuring apparent permeability of tight rock core
CN107525720A (zh) * 2017-08-22 2017-12-29 成都理工大学 一种测试致密储层敏感性的装置及方法
CN107420078A (zh) * 2017-09-06 2017-12-01 阳晓燕 岩石应力敏感性对蒸汽驱驱油效率影响物理模拟方法及装置
CN207393178U (zh) * 2017-09-14 2018-05-22 西南石油大学 高温高压交替注入酸液分布模拟装置
CN108645999A (zh) * 2018-05-29 2018-10-12 中国石油大学(北京) 全直径岩心酸蚀裂缝导流能力的实时动态评价装置及方法
CN109269901A (zh) * 2018-09-18 2019-01-25 中国石油大学(华东) 一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘敏: ""深煤层气井用泡沫压裂液研究"" *
刘林森等: "塔中1号气田碳酸盐岩储层酸蚀裂缝导流能力的研究", 《承德石油高等专科学校学报》 *
耿书林: ""LJ区块中低渗油藏解堵配方体系研究"" *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112051190A (zh) * 2020-09-02 2020-12-08 重庆科技学院 一种复合渗透酸渗透能力评价方法
CN112051190B (zh) * 2020-09-02 2023-08-18 重庆科技学院 一种复合渗透酸渗透能力评价方法
CN114459973A (zh) * 2020-10-21 2022-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种暂堵剂暂堵强度的评价装置及评价方法
CN112540036A (zh) * 2020-11-30 2021-03-23 核工业北京化工冶金研究院 一种超声波和表面活性剂耦合增渗实验方法
CN112765880A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 西南石油大学 一种基于Bi-LSTM监测地层饱和盐水浸入量的方法
CN112765880B (zh) * 2021-01-13 2022-03-25 西南石油大学 一种基于Bi-LSTM监测地层饱和盐水侵入量的方法
CN113092338A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 中国石油天然气股份有限公司 一种转向酸持续封堵性能评价装置及方法
CN113914844A (zh) * 2021-10-21 2022-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种用于泥灰岩基质型储层的有效改造方法
CN113914844B (zh) * 2021-10-21 2024-05-28 中国石油化工股份有限公司 一种用于泥灰岩基质型储层的有效改造方法
CN114660224A (zh) * 2022-03-29 2022-06-24 西南石油大学 一种用于高粘液体酸岩反应动力学参数的测定装置及方法
CN115324573A (zh) * 2022-08-30 2022-11-11 昆明理工大学 一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法
CN115324573B (zh) * 2022-08-30 2024-08-23 昆明理工大学 一种酸化压裂作用下支撑剂裂缝导流能力评价装置及评价方法

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