CN113295537B - 一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法 - Google Patents

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Abstract

一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，所述方法包括步骤：利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样；对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验；获取所述圆柱体试样的压裂缝信息；根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样；利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样；对所述密封铺砂试样进行浸泡试验；对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试；获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据；进行裂缝特征试样渗流能力评价。本申请提供的一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法为压裂液及支撑剂设计参数的优选提供了一种技术手段，对推动非常规储层效益开发具有一定的实际意义。

Description

一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法
技术领域
本发明属于非常规致密储层改造技术领域，具体涉及一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法。
背景技术
非常规致密油气资源具有储层孔隙度低、渗透率低等特征。为了实现非常规致密油气资源的高效开采，必须对其通过压裂改造产生人工裂缝网络才能形成商业开发。目前针对致密油气储层往往采用水平井分段压裂的方式，也即，采用大型压裂泵车组将不同类型、不同排量的压裂液泵入到致密储层中，达到储层的临界破裂压力后，形成一簇或多簇在空间展布的压裂裂缝，并通过在压裂液中添加支撑剂的方式形成更为稳定的渗流通道。
目前非常规储层压裂改造中对裂缝含支撑剂的导流能力评价多采用室内标准试验的方式，也即，采用钢板或露头岩板开展含不同粒径配比及不同支撑剂浓度下的导流能力测试，以用于定量评价储层岩石在不同温度、压力下的导流能力。而实际非常规储层压裂改造中，压裂液进入地层后与含有压裂缝的储层岩石发生水岩相互作用，且水岩反应在不同储层温度、压力条件下程度会有所不同，已有的试验评价方法尚存在不足之处，难以适用对储层支撑剂的优选及对压裂闷井时间的优化。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，所述方法包括步骤：
利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样；
对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验；
获取所述圆柱体试样的压裂缝信息；
根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样；
利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样；
对所述密封铺砂试样进行浸泡试验；
对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试；
获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据；
进行裂缝特征试样渗流能力评价。
优选地，所述利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样包括步骤：
获取所述非常规致密储层井下全直径岩心；
将所述非常规致密储层井下全直径岩心制备成预设规格的圆柱体试样；
在所述圆柱体试样的圆形端面设置预设深度的模拟井筒；
在所述模拟井筒内的第一端填充预设高度的食盐段；
在所述食盐段上部紧密设置橡皮泥层；
从所述模拟井筒的第二端插入模拟套管；
在所述模拟套管和所述模拟井筒内壁之间设置密封环氧树脂；
使用注射器穿过所述环氧树脂和所述橡皮泥层向所述食盐段中注入蒸馏水；
待所述食盐段完全溶解后使用所述注射器抽走混合溶液。
优选地，所述对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验包括步骤：
准备三轴试验机；
将所述圆柱体试样放置于所述三轴试验机的上压头和下压头之间；
包装所述圆柱体试样；
将所述圆柱体试样放入所述三轴试验机的三轴室内；
启动所述三轴试验机；
按照预设应力向所述圆柱体试样施加围压与轴压；
保持所述围压与所述轴压不变并启动所述三轴试验机的伺服泵压控制系统；
按照预设排量向所述三轴室内泵入模拟压裂液；
在泵压曲线达到预设转折点处时停止所述伺服泵压控制系统；
获取所述圆柱体试样的压裂复杂缝。
优选地，所述获取所述圆柱体试样的压裂缝信息包括步骤：
在所述圆柱体试样周围布置声发射数据采集系统；
在所述室内水力压裂物理模拟试验开始时同步开启所述声发射数据采集系统；
通过所述声发射数据采集系统实时采集所述模拟压裂液注入过程中所述圆柱体试样的裂缝起裂及扩展信息；
根据所述裂缝起裂及所述扩展信息定位得到所述圆柱体试样的压裂缝三维空间展布特征；
量化所述声发射数据采集系统采集的数据得到所述圆柱体试样的张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝的出现时机及占比。
优选地，所述根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样包括步骤：
获取所述圆柱体试样上的张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝；
对所有所述张拉型裂缝、所述剪切型裂缝及所述张-剪复合型裂缝进行分类；
在所述圆柱体试样上定位包含所述张拉型裂缝、所述剪切型裂缝及所述张-剪复合型裂缝的轴线；
沿所述轴线对所述圆柱体试样进行线切割并制得预设规格的所述标准圆柱体试样。
优选地，所述利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样包括步骤：
获取支撑剂；
使用模拟压裂液湿润所述支撑剂；
在所述标准圆柱体试样周面的第一侧裂缝面上铺置所述支撑剂；
将所述标准圆柱体试样周面的第二侧裂缝面放置到所述支撑剂上；
按压所述标准圆柱体试样周面的第一侧裂缝面；
采用环氧树脂密封所述标准圆柱体试样周面。
优选地，所述对所述密封铺砂试样进行浸泡试验包括步骤：
准备高温高压浸泡装置；
将所述密封铺砂试样放入所述高温高压浸泡装置中；
向所述高温高压浸泡装置中装入预设类型的模拟压裂液；
调整所述高温高压浸泡装置的压力参数、温度参数和浸泡时间参数；
按照各参数使用所述高温高压浸泡装置浸泡所述密封铺砂试样。
优选地，所述对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试包括步骤：
准备MTS岩石力学试验测试系统；
设置所述MTS岩石力学试验测试系统的围压参数、轴向预应力参数和孔隙压力参数；
按照各参数使用所述MTS岩石力学试验测试系统测定所述密封铺砂试样的渗流应力敏感性；
获取所述密封铺砂试样的应力敏感性参数。
优选地，所述获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据包括步骤：
切割所述密封铺砂试样周面的环氧树脂；
沿原裂缝面打开所述密封铺砂试样；
去掉所述密封铺砂试样上的铺砂并得到所述标准圆柱体试样；
采用高精度形貌扫描仪采集所述标准圆柱体试样的裂缝面定量化数据。
优选地，所述进行裂缝特征试样渗流能力评价包括步骤：
获取不同压裂液类型、不同温度、不同压力下所述密封铺砂试样浸泡不同时间后支撑剂导流能力测试结果；
定量评价不同浸泡参数、不同应力下所述圆柱体试样的压裂缝面渗透特征参数。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提供的一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法可用于非常规致密储层压裂缝内含支撑剂条件下渗流能力的评价研究，可用于模拟不同压裂液类型在不同的温度、压力下浸泡不同时间后含不同类型压裂缝(张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝)特征的渗流能力的评价研究，为压裂液及支撑剂设计参数的优选提供了一种技术手段，对推动非常规储层效益开发具有一定的实际意义。
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一简单地介绍，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它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法的流程示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
如图1，在本申请实施例中，本发明提供了一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，所述方法包括步骤：
S1：利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样；
在本申请实施例中，步骤S1中的利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样包括步骤：
获取所述非常规致密储层井下全直径岩心；
将所述非常规致密储层井下全直径岩心制备成预设规格的圆柱体试样；
在所述圆柱体试样的圆形端面设置预设深度的模拟井筒；
在所述模拟井筒内的第一端填充预设高度的食盐段；
在所述食盐段上部紧密设置橡皮泥层；
从所述模拟井筒的第二端插入模拟套管；
在所述模拟套管和所述模拟井筒内壁之间设置密封环氧树脂；
使用注射器穿过所述环氧树脂和所述橡皮泥层向所述食盐段中注入蒸馏水；
待所述食盐段完全溶解后使用所述注射器抽走混合溶液。
在本申请实施例中，当利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样时，具体地，首先采集页岩气非常规致密储层井下全直径岩心，得到直径为100mm圆柱体，然后采用卧式钻床将页岩气非常规致密储层井下全直径岩心加工成直径为100mm、高度为200mm的圆柱体试样，保证两端面的平行度；然后采用直金刚石钻头在圆柱体试样的一个圆形端面钻直径为8mm、深度为130mm的中心孔作为模拟井筒；在模拟井筒内填充长度为60mm的食盐段，在充填食盐段的上部紧密放置一层橡皮泥，防止采用环氧树脂密封上部模拟套管与模拟井筒环空时环氧树脂进入到食盐段而堵塞预留压裂通道；接着在上部模拟井筒居中位置放置模拟套管，模拟套管与模拟井筒内壁环空采用环氧树脂密封，静置48小时，令环氧树脂达到最高强度；采用医用针筒注射器通过模拟套管端部向充填食盐段注入蒸馏水，待食盐完全溶解后抽出混合溶液。
S2：对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验；
在本申请实施例中，步骤S2中的对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验包括步骤：
准备三轴试验机；
将所述圆柱体试样放置于所述三轴试验机的上压头和下压头之间；
包装所述圆柱体试样；
将所述圆柱体试样放入所述三轴试验机的三轴室内；
启动所述三轴试验机；
按照预设应力向所述圆柱体试样施加围压与轴压；
保持所述围压与所述轴压不变并启动所述三轴试验机的伺服泵压控制系统；
按照预设排量向所述三轴室内泵入模拟压裂液；
在泵压曲线达到预设转折点处时停止所述伺服泵压控制系统；
获取所述圆柱体试样的压裂复杂缝。
在本申请实施例中，当对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验时，具体地，首先将制备好的圆柱体试样放置在预先准备好的三轴试验机的三轴室的上压头和下压头之间，且模拟套管上部端口与上压头内置凹槽紧密连接，凹槽内置耐压密封圈，保证密封性；而后采用聚氟乙烯热缩管将三者依靠热缩管的收缩而紧密接触，防止三轴室内的围压油进入到试样内部，将包装好的试样放入三轴室内；启动三轴试验机，按照设定的应力条件向圆柱体试样施加围压与轴压后保持围压与轴压不变，并启动伺服泵压控制系统，按照设定好的排量参数向三轴室内泵入模拟压裂液，随着泵入压裂液的增加，泵压快速增加，到泵压曲线出现明显的由上升到快速跌落点时停止伺服泵压控制系统，获得非常规储层试样压裂复杂缝。
S3：获取所述圆柱体试样的压裂缝信息；
在本申请实施例中，步骤S3中的获取所述圆柱体试样的压裂缝信息包括步骤：
在所述圆柱体试样周围布置声发射数据采集系统；
在所述室内水力压裂物理模拟试验开始时同步开启所述声发射数据采集系统；
通过所述声发射数据采集系统实时采集所述模拟压裂液注入过程中所述圆柱体试样的裂缝起裂及扩展信息；
根据所述裂缝起裂及所述扩展信息定位得到所述圆柱体试样的压裂缝三维空间展布特征；
量化所述声发射数据采集系统采集的数据得到所述圆柱体试样的张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝的出现时机及占比。
在本申请实施例中，当获取所述圆柱体试样的压裂缝信息时，具体地，首先在直径100mm、高度200mm的试样的周面分两层采用弹性刚圈放置8个耐高温高压声发射探头，声发射探头引线与三轴室底座相连接，在三轴室外连接前置放大器后与D i sp声发射数据采集系统连接，在试验前检查设备的信号通道的有效性。压裂试验过程中同步开启声发射数据采集系统，实时采集压裂液注入过程中试样的裂缝起裂及扩展信息，并根据裂缝起裂及扩展信息定位得到压裂缝三维空间展布特征；待压裂试验结束后，采用矩张量分析技术将声发射数据采集系统采集的有效数据深入挖掘，量化得到张拉型、剪切型及张-剪复合型裂缝的出现时机及占比。
S4：根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样；
在本申请实施例中，步骤S4中的根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样包括步骤：
获取所述圆柱体试样上的张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝；
对所有所述张拉型裂缝、所述剪切型裂缝及所述张-剪复合型裂缝进行分类；
在所述圆柱体试样上定位包含所述张拉型裂缝、所述剪切型裂缝及所述张-剪复合型裂缝的轴线；
沿所述轴线对所述圆柱体试样进行线切割并制得预设规格的所述标准圆柱体试样。
在本申请实施例中，当根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样时，具体地，首先将声发射矩张量分析得到的裂缝(张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝)分类，采用线切割技术对圆柱体试样进行加工并得到含不同裂缝类型(张拉型、剪切型及张-剪复合型)且直径为25mm、长度为50mm的标准圆柱体试样，同时保证裂缝面(张拉型裂缝、剪切型裂缝及复合型裂缝)基本位于标准圆柱体试样的轴线，主要用于后续开展含不同类型裂缝面特征铺设支撑剂后的单一裂缝渗透率测试试验研究。
S5：利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样；
在本申请实施例中，步骤S5中的利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样包括步骤：
获取支撑剂；
使用模拟压裂液湿润所述支撑剂；
在所述标准圆柱体试样周面的第一侧裂缝面上铺置所述支撑剂；
将所述标准圆柱体试样周面的第二侧裂缝面放置到所述支撑剂上；
按压所述标准圆柱体试样周面的第一侧裂缝面；
采用环氧树脂密封所述标准圆柱体试样周面。
在本申请实施例中，当利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样时，具体地，首先选择40-70目的石英砂支撑剂，以及选择压裂缝为张拉型裂缝的试样，并采用少量滑溜水压裂液将石英砂支撑剂润湿，在试样周面的一侧裂缝面上均匀铺置浓度为7kg/m2的石英砂，将周面另一侧对应的裂缝面放置到铺砂层上面并轻压，然后采用环氧树脂将完成铺砂的试样周面密封，完成密封铺砂试样的制作。
S6：对所述密封铺砂试样进行浸泡试验；
在本申请实施例中，步骤S6中的对所述密封铺砂试样进行浸泡试验包括步骤：
准备高温高压浸泡装置；
将所述密封铺砂试样放入所述高温高压浸泡装置中；
向所述高温高压浸泡装置中装入预设类型的模拟压裂液；
调整所述高温高压浸泡装置的压力参数、温度参数和浸泡时间参数；
按照各参数使用所述高温高压浸泡装置浸泡所述密封铺砂试样。
在本申请实施例中，当对所述密封铺砂试样进行浸泡试验时，具体地，准备高温高压浸泡装置，设定高温高压浸泡装置的温度参数为100℃，浸泡压力参数为60MPa，浸泡压裂液类型为滑溜水压裂液，粘度为5mpa.s，浸泡时间为72小时，然后按照各参数使用所述高温高压浸泡装置浸泡所述密封铺砂试样。
S7：对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试；
在本申请实施例中，步骤S7中的对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试包括步骤：
准备MTS岩石力学试验测试系统；
设置所述MTS岩石力学试验测试系统的围压参数、轴向预应力参数和孔隙压力参数；
按照各参数使用所述MTS岩石力学试验测试系统测定所述密封铺砂试样的渗流应力敏感性；
获取所述密封铺砂试样的应力敏感性参数。
在本申请实施例中，当对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试时，具体地，首先准备MTS岩石力学试验测试系统，然后设定MTS岩石力学试验测试系统的围压依次为10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa，MTS岩石力学试验测试系统的轴向预应力为2MPa，设定孔隙压力进液端为5MPa，采用压力衰减法测定试样的渗流应力敏感性，并得到含张拉型压裂缝特征试样温度为100℃，浸泡压力为60MPa，浸泡压裂液为滑溜水压裂液，粘度为5mpa.s，浸泡时间为72小时条件下的应力敏感性参数。
S8：获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据；
在本申请实施例中，步骤S8中的获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据包括步骤：
切割所述密封铺砂试样周面的环氧树脂；
沿原裂缝面打开所述密封铺砂试样；
去掉所述密封铺砂试样上的铺砂并得到所述标准圆柱体试样；
采用高精度形貌扫描仪采集所述标准圆柱体试样的裂缝面定量化数据。
在本申请实施例中，当获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据时，具体地，将完成渗透应力敏感性试验测试的密封铺砂试样周面的环氧树脂切割，沿原裂缝面打开试样并去掉铺砂，然后采用高精度形貌扫描仪采集进行试验后的试样的裂缝面精确定量化数据，通过软件后处理数据后可以得到不同浸泡压裂液类型、浸泡时间、裂缝类型对应的量化参数。
S9：进行裂缝特征试样渗流能力评价。
在本申请实施例中，步骤S9中的进行裂缝特征试样渗流能力评价包括步骤：
获取不同压裂液类型、不同温度、不同压力下所述密封铺砂试样浸泡不同时间后支撑剂导流能力测试结果；
定量评价不同浸泡参数、不同应力下所述圆柱体试样的压裂缝面渗透特征参数。
在本申请实施例中，当进行裂缝特征试样渗流能力评价时，具体地，综合分析由步骤S1-S8分别得到的不同的压裂液类型、不同的温度、压力下浸泡不同时间后支撑剂导流能力测试结果，并定量评价不同浸泡参数、不同应力下的压裂缝面渗透特征参数。
本申请提供的一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法可用于非常规致密储层压裂缝内含支撑剂条件下渗流能力的评价研究，可用于模拟不同压裂液类型在不同的温度、压力下浸泡不同时间后含不同类型压裂缝(张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝)特征的渗流能力的评价研究，为压裂液及支撑剂设计参数的优选提供了一种技术手段，对推动非常规储层效益开发具有一定的实际意义。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (6)

1.一种非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样；
对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验；
获取所述圆柱体试样的压裂缝信息；
根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样；
利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样；
对所述密封铺砂试样进行浸泡试验；
对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试；
获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据；
进行裂缝特征试样渗流能力评价；
所述根据所述压裂缝信息利用所述圆柱体试样制备标准圆柱体试样包括步骤：
获取所述圆柱体试样上的张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝；
对所有所述张拉型裂缝、所述剪切型裂缝及所述张-剪复合型裂缝进行分类；
在所述圆柱体试样上定位包含所述张拉型裂缝、所述剪切型裂缝及所述张-剪复合型裂缝的轴线；
沿所述轴线对所述圆柱体试样进行线切割并制得预设规格的所述标准圆柱体试样；
所述利用所述标准圆柱体试样制备密封铺砂试样包括步骤：
获取支撑剂；
使用模拟压裂液湿润所述支撑剂；
在所述标准圆柱体试样周面的第一侧裂缝面上铺置所述支撑剂；
将所述标准圆柱体试样周面的第二侧裂缝面放置到所述支撑剂上；
按压所述标准圆柱体试样周面的第一侧裂缝面；
采用环氧树脂密封所述标准圆柱体试样周面；
所述对所述密封铺砂试样进行浸泡试验包括步骤：
准备高温高压浸泡装置；
将所述密封铺砂试样放入所述高温高压浸泡装置中；
向所述高温高压浸泡装置中装入预设类型的模拟压裂液；
调整所述高温高压浸泡装置的压力参数、温度参数和浸泡时间参数；
按照各参数使用所述高温高压浸泡装置浸泡所述密封铺砂试样；
所述进行裂缝特征试样渗流能力评价包括步骤：
获取不同压裂液类型、不同温度、不同压力下所述密封铺砂试样浸泡不同时间后支撑剂导流能力测试结果；
定量评价不同浸泡参数、不同应力下所述圆柱体试样的压裂缝面渗透特征参数。
2.根据权利要求1所述的非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，其特征在于，所述利用非常规致密储层井下全直径岩心制备圆柱体试样包括步骤：
获取所述非常规致密储层井下全直径岩心；
将所述非常规致密储层井下全直径岩心制备成预设规格的圆柱体试样；
在所述圆柱体试样的圆形端面设置预设深度的模拟井筒；
在所述模拟井筒内的第一端填充预设高度的食盐段；
在所述食盐段上部紧密设置橡皮泥层；
从所述模拟井筒的第二端插入模拟套管；
在所述模拟套管和所述模拟井筒内壁之间设置密封环氧树脂；
使用注射器穿过所述环氧树脂和所述橡皮泥层向所述食盐段中注入蒸馏水；
待所述食盐段完全溶解后使用所述注射器抽走混合溶液。
3.根据权利要求1所述的非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，其特征在于，所述对所述圆柱体试样进行室内水力压裂物理模拟试验包括步骤：
准备三轴试验机；
将所述圆柱体试样放置于所述三轴试验机的上压头和下压头之间；
包装所述圆柱体试样；
将所述圆柱体试样放入所述三轴试验机的三轴室内；
启动所述三轴试验机；
按照预设应力向所述圆柱体试样施加围压与轴压；
保持所述围压与所述轴压不变并启动所述三轴试验机的伺服泵压控制系统；
按照预设排量向所述三轴室内泵入模拟压裂液；
在泵压曲线达到预设转折点处时停止所述伺服泵压控制系统；
获取所述圆柱体试样的压裂复杂缝。
4.根据权利要求1所述的非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，其特征在于，所述获取所述圆柱体试样的压裂缝信息包括步骤：
在所述圆柱体试样周围布置声发射数据采集系统；
在所述室内水力压裂物理模拟试验开始时同步开启所述声发射数据采集系统；
通过所述声发射数据采集系统实时采集所述模拟压裂液注入过程中所述圆柱体试样的裂缝起裂及扩展信息；
根据所述裂缝起裂及所述扩展信息定位得到所述圆柱体试样的压裂缝三维空间展布特征；
量化所述声发射数据采集系统采集的数据得到所述圆柱体试样的张拉型裂缝、剪切型裂缝及张-剪复合型裂缝的出现时机及占比。
5.根据权利要求1所述的非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，其特征在于，所述对所述密封铺砂试样进行渗透应力敏感性试验测试包括步骤：
准备MTS岩石力学试验测试系统；
设置所述MTS岩石力学试验测试系统的围压参数、轴向预应力参数和孔隙压力参数；
按照各参数使用所述MTS岩石力学试验测试系统测定所述密封铺砂试样的渗流应力敏感性；
获取所述密封铺砂试样的应力敏感性参数。
6.根据权利要求1所述的非常规储层压裂缝渗流能力评价的试验方法，其特征在于，所述获取所述密封铺砂试样的裂缝面定量化数据包括步骤：
切割所述密封铺砂试样周面的环氧树脂；
沿原裂缝面打开所述密封铺砂试样；
去掉所述密封铺砂试样上的铺砂并得到所述标准圆柱体试样；
采用高精度形貌扫描仪采集所述标准圆柱体试样的裂缝面定量化数据。
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CN114320261B (zh) * 2022-01-17 2023-03-14 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种真三轴条件下压裂缝内支撑剂的运移模拟方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204855265U (zh) * 2015-07-30 2015-12-09 西安科技大学 测试水力压裂液中固体支撑剂支撑效果的装置
CN104990800B (zh) * 2015-07-30 2017-12-26 西安科技大学 测试水力压裂液中固体支撑剂支撑效果的装置及其方法
CN105628506B (zh) * 2015-12-31 2019-03-26 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩石压裂模拟试样和制备方法、该模拟试验装置和方法
CN110318743B (zh) * 2018-03-30 2022-06-21 中国石油化工股份有限公司 薄互层页岩油储层压裂模拟试验方法及装置
CN109959595B (zh) * 2018-09-28 2022-02-01 中国石油天然气股份有限公司 致密储层水力加砂压裂过程中渗透率的测试方法及装置
CN110344826B (zh) * 2019-07-29 2021-09-07 东北大学 一种基于压裂裂缝形态表征评价非常规储层可压性的方法
CN110617045B (zh) * 2019-10-09 2020-05-05 西南石油大学 裂缝起裂扩展与支撑裂缝应力敏感性评价装置及方法
CN111795915B (zh) * 2020-06-29 2022-03-22 中国石油大学(北京) 粗糙水力裂缝内支撑剂参数的确定方法、装置和设备
CN111810109B (zh) * 2020-07-24 2023-04-07 中联煤层气有限责任公司 一种潮汐式铺砂压裂方法
CN112098223B (zh) * 2020-09-21 2022-03-08 中国科学院武汉岩土力学研究所 用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验系统与方法

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