CN114458272A - 储层压裂参数的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种储层压裂参数的确定方法及装置，属于储层压裂技术领域。该方法包括：从目标储层中获取目标试样，该目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒，根据模拟压裂参数从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与该模拟天然裂缝连通的构造缝；根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在该目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。采用本申请提供的技术方案确定的目标压裂参数能够对目标储层的水力压裂过程进行有效指导。本申请用于非常规油气储层的水力压裂。
Description
技术领域
本申请涉及储层压裂技术领域，特别涉及一种储层压裂参数的确定方法及装置。
背景技术
水力压裂技术是对非常规油气储层(指的是含有页岩油、页岩气等的致密砂岩储层)进行开采的常用技术，非常规油气储层中通常含有天然裂缝。为了提高非常规油气储层的油气产量，通常需要采用水力压裂技术对非常规油气储层进行压裂，以在非常规油气储层中形成与天然裂缝连通的构造缝，增大非常规油气储层中油气的泄流面积，从而提高非常规油气储层的产量。
在通过水力压裂技术对含天然裂缝的非常规油气储层进行压裂之前，需要对该非常规油气储层进行水力压裂实验，以根据实验结果指导该非常规油气储层的水力压裂过程。示例地，在对非常规油气储层进行水力压裂实验时，首先采用一定配比的水泥砂浆制备该非常规油气储层的模拟试样，在制备该模拟试样的过程中在水泥砂浆中预埋纸片、纤维等材料来使得制备出的模拟试样含有模拟天然裂缝；然后通过对该模拟试样进行水力压裂在该模拟试样上形成构造缝；根据该模拟试样的模拟天然裂缝与构造缝的交互情况(例如构造缝与模拟天然裂缝是否连通、构造缝遇到天然裂缝后构造缝的扩展情况、转向情况)以及对该模拟试样进行水力压裂时的压裂参数(例如压裂泵的排量、压裂液的粘度等)指导该非常规油气储层的水力压裂过程。
但是，目前进行水力压裂实验采用的模拟试样是采用水泥砂浆制备的，该模拟试样的性能(例如力学性能和渗透性能)与待开采的非常规油气储层的性能差异较大，对该模拟试样进行水力压裂实验的实验结果难以对非常规油气储层的水力压裂过程进行有效指导。
发明内容
本申请提供一种储层压裂参数的确定方法及装置，该储层压裂参数的确定方法确定的压裂参数能够对目标储层(例如非常规油气储层)的水力压裂过程进行有效指导。本申请的技术方案如下：
第一方面，提供一种储层压裂参数的确定方法，所述方法包括：
从目标储层中获取目标试样，所述目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒；
根据模拟压裂参数从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，以在所述目标试样中形成与所述模拟天然裂缝连通的构造缝；
根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。
可选地，所述从目标储层中获取目标试样，所述目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒，包括：
从所述目标储层中获取储层初始试样；
对所述储层初始试样进行切割，得到至少两个试样块；
采用粘结剂从所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结，得到储层模拟试样，所述储层模拟试样中包括至少一条模拟天然裂缝；
在所述储层模拟试样中形成模拟井筒，得到所述目标试样。
可选地，所述采用粘结剂从所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结，包括：
将所述至少两个试样块置入目标模具中，使所述至少两个试样块的切割面相互接触，所述目标模具的腔体的结构与所述储层初始试样的外部轮廓的结构相同，且所述腔体的尺寸与所述储层初始试样的外部轮廓的尺寸相同；
采用粘结剂从所述目标模具中的所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结。
可选地，所述目标试样中包括多条模拟天然裂缝，所述多条模拟天然裂缝的走向不同，且所述多条模拟天然裂缝的长度不同。
可选地，所述根据模拟压裂参数从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，包括：
在所述模拟井筒的目标段形成至少一个射孔；
按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液，以从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，所述模拟压裂液具有粘度参数。
可选地，在所述模拟井筒的目标段形成至少一个射孔，包括：
在所述模拟井筒的目标段形成多个射孔，所述多个射孔沿所述模拟井筒的内壁螺旋状排布在所述目标段中。
可选地，在按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液之前，所述方法还包括：
在所述模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层，使所述可溶颗粒物层中的可溶颗粒物充填在所述至少一个射孔中；
在所述模拟井筒内形成隔离层，所述隔离层位于所述可溶颗粒物层上；
在所述模拟井筒内下入模拟套管，使所述模拟套管的一端与所述隔离层接触；
对所述模拟套管与所述模拟井筒之间的空隙进行密封，且使所述模拟套管与所述模拟井筒相对固定；
将所述模拟套管的另一端与压裂泵连通；
所述按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液，包括：控制所述压裂泵按照所述模拟泵入参数所述模拟套管内泵入所述模拟压裂液。
可选地，在将所述模拟套管的另一端与压裂泵连通之前，所述方法还包括：
去除所述可溶颗粒物层和所述隔离层。
可选地，所述根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的目标压裂参数，包括：
根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的射孔位置、压裂液的粘度参数和所述压裂液的泵入参数。
可选地，在根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的目标压裂参数之后，所述方法还包括：根据所述目标压裂参数对所述目标储层进行水力压裂。
第二方面，提供一种储层压裂参数的确定装置，所述装置包括：
获取模块，用于从目标储层中获取目标试样，所述目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒；
压裂模块，用于根据模拟压裂参数从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，以在所述目标试样中形成与所述模拟天然裂缝连通的构造缝；
确定模块，用于根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。
可选地，所述获取模块，用于：
从所述目标储层中获取储层初始试样；
对所述储层初始试样进行切割，得到至少两个试样块；
采用粘结剂从所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结，得到储层模拟试样，所述储层模拟试样中包括至少一条模拟天然裂缝；
在所述储层模拟试样中形成模拟井筒，得到所述目标试样。
可选地，所述采用粘结剂从所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结，包括：
将所述至少两个试样块置入目标模具中，使所述至少两个试样块的切割面相互接触，所述目标模具的腔体的结构与所述储层初始试样的外部轮廓的结构相同，且所述腔体的尺寸与所述储层初始试样的外部轮廓的尺寸相同；
采用粘结剂从所述目标模具中的所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结。
可选地，所述目标试样中包括多条模拟天然裂缝，所述多条模拟天然裂缝的走向不同，且所述多条模拟天然裂缝的长度不同。
可选地，所述压裂模块，用于：
在所述模拟井筒的目标段形成至少一个射孔；
按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液，以从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，所述模拟压裂液具有粘度参数。
可选地，在所述模拟井筒的目标段形成至少一个射孔，包括：
在所述模拟井筒的目标段形成多个射孔，所述多个射孔沿所述模拟井筒的内壁螺旋状排布在所述目标段中。
可选地，所述装置还包括：
第一充填模块，用于在按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液之前，在所述模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层，使所述可溶颗粒物层中的可溶颗粒物充填在所述至少一个射孔中；
第二充填模块，用于在所述模拟井筒内形成隔离层，所述隔离层位于所述可溶颗粒物层上；
下入模块，用于在所述模拟井筒内下入模拟套管，使所述模拟套管的一端与所述隔离层接触；
密封模块，用于对所述模拟套管与所述模拟井筒之间的空隙进行密封，且使所述模拟套管与所述模拟井筒相对固定；
连通模块，用于将所述模拟套管的另一端与压裂泵连通。
所述按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液，包括：控制所述压裂泵按照所述模拟泵入参数所述模拟套管内泵入所述模拟压裂液。
可选地，所述装置还包括：
清除模块，用于在将所述模拟套管的另一端与压裂泵连通之前，去除所述可溶颗粒物层和所述隔离层。
可选地，所述确定模块，用于根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的射孔位置、压裂液的粘度参数和所述压裂液的泵入参数。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是：
本申请提供的提供的储层压裂参数的确定方法及装置，首先从目标储层中获取包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样，然后根据模拟压裂参数从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与该模拟天然裂缝连通的构造缝，最后根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。由于该包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样是从目标储层中获取的，该目标试样的性能与该目标储层的性能差异较小，因此采用该储层压裂参数的确定方法确定的目标压裂参数能够对目标储层(例如非常规油气储层)的水力压裂过程进行有效指导。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种储层压裂参数的确定方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种从目标储层中获取目标试样的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种目标试样的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种对目标试样进行水力压裂的流程图；
图5是本申请实施例提供的一种形成多个射孔的模拟井筒的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种去除可溶颗粒物层和隔离层后目标试样的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种对目标试样进行水力压裂后的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种储层压裂参数的确定装置的框图；
图9是本申请实施例提供的另一种储层压裂参数的确定装置的框图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
非常规油气储层指的是含有页岩油、页岩气等的致密砂岩储层，其中通常含有天然裂缝，在对非常规油气储层进行开采前，通常需要采用水力压裂技术对该非常规油气储层进行水力压裂，以在该非常规油气储层中形成与该天然裂缝连通的构造缝，由此来增大非常规油气储层中油气的泄流面积，提高油气产量。通常，可以通过合理规划井筒的位置以及其他压裂参数(例如、井筒内射孔的位置、压裂泵的排量、压裂液的粘度等)来使水力压裂获得的构造缝与该非常规油气储层中的天然裂缝连通，增大该非常规油气储层中非常规油气的泄流面积，从而提高该非常规油气储层的油气产量。
在对非常规油气储层进行水力压裂之前，可以先通过水力压裂实验确定对该非常规油气储层进行水力压裂的压裂参数，从而根据实验确定的压裂参数来指导该非常规油气储层的水力压裂。但是，目前进行水力压裂实验采用的模拟试样是采用水泥砂浆制备的，该模拟试样的性能(例如力学性能和渗透性能)与待开采的非常规油气储层的性能差异较大，对该模拟试样进行水力压力获得的构造缝与该模拟试样中的模拟天然裂缝的交互情况难以真实反映对该非常规油气储层进行水力压力获得的构造缝与该非常规油气储层中的天然裂缝的交互情况，因此对该模拟试样进行水力压裂实验的实验结果难以对该非常规油气储层的水力压裂过程进行有效指导。
有鉴于此，本申请实施例提供一种储层压裂参数的确定方法及装置，首先从目标储层中获取包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样，然后根据模拟压裂参数从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与该模拟天然裂缝连通的构造缝，最后根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。由于该包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样是从目标储层中获取的，该目标试样的性能与该目标储层的性能差异较小，因此对该目标试样进行水力压力获得的构造缝与该目标试样中的模拟天然裂缝的交互情况能够反映真实对该目标储层进行水力压力获得的构造缝与该目标储层中的天然裂缝的交互情况，因此采用该储层压裂参数的确定方法确定的目标压裂参数能够对目标储层的水力压裂过程进行有效指导。本申请的详细方案请参考下述各个实施例的描述。
请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种储层压裂参数的确定方法的流程图，参见图1，该方法流程可以包括：
在步骤101中，从目标储层中获取目标试样，该目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒。
可选地，该目标储层可以为非常规油气储层。
示例地，请参考图2，其示出了本申请实施例提供的一种从目标储层中获取目标试样的流程图，参见图2，该方法可以包括：
在子步骤1011中，从目标储层中获取储层初始试样。
可选地，可以从该目标储层的露头点获取该储层初始试样，且可以获取至少一块储层初始试样。示例地，该储层初始试样的结构可以是立方体，该储层初始试样的边长可以是300mm(毫米)或500mm，例如该储层初始试样的结构是300mm×300mm×300mm的立方体，或者是500mm×500mm×500mm的立方体。需要说明的是，立方体仅仅是该储层初始试样的一种示例性结构，实际应用中，该储层初始试样的结构还可以是长方体、圆柱体或者其他不规则结构，本申请实施例对此不作限定。
示例地，可以采用挖掘机从该目标储层中致密砂岩的露头点采集致密砂岩，对采集的致密砂岩进行进行切割，得到至少一块储层初始试样。可选地，可以将采集的致密砂岩切割成多块储层初始试样，这样可以便于后续根据多组不同的模拟压裂参数对该多块储层初始试样进行水力压裂实验，从而便于根据水力压裂实验获得对目标储层进行水力压裂的最优压裂参数。
在子步骤1012中，对储层初始试样进行切割，得到至少两个试样块。
可选地，可以按照设定的切割角度对该储层初始试样进行切割，得到至少两个试样块。例如，按照设定的多个切割角度对该储层初始试样进行切割，得到多个试样块。其中，该切割角度指的是对该储层初始试样进行切割的切割面与参考面之间的夹角，例如该参考面可以是该储层初始试样的其中一个表面，切割角度可以根据情况设置，例如，该切割角度可以是15°(15度)、30°等。
示例地，可以采用大型切割刀盘、高压水射流切割刀或线切割设备按照15°的切割角度将该储层初始试样切割成两个试样块，或者按照30°的切割角度将该储层初始试切割成两个试样块，本申请实施例对此不作限定。
在子步骤1013中，采用粘结剂从该至少两个试样块的切割面对该至少两个试样块进行粘结，得到储层模拟试样，该储层模拟试样中包括至少一条模拟天然裂缝。
可选地，可以先确定一目标模具，该目标模具的腔体的结构与该储层初始试样的外部轮廓的结构相同，且该腔体的尺寸与该储层初始试样的外部轮廓的尺寸相同，然后将子步骤1012中切割得到的至少两个试样块置入该目标模具中，使该至少两个试样块的切割面相互接触，该至少两个试样块拼凑成待粘结的试样，然后采用粘结剂从该目标模具中的该至少两个试样块的切割面对该至少两个试样块进行粘结得到储层模拟试样。示例地，将该至少两个试样块放入该目标模具之后，将粘结剂充填该至少两个试样块之间的空隙中，进而对充填至该至少两个试样块之间的空隙中的粘结剂进行固化，使该至少两个试样块之间的空隙中的粘结剂将该至少两个试样块粘结，例如，在预设温度和预设湿度的环境中对该至少两个试样块之间的空隙中的粘结剂进行固化。
其中，该储层模拟试样中包括至少一条模拟天然裂缝，该模拟天然裂缝是该至少两个试样块的切割面之间的粘结剂固化形成的。可选地，该储层模拟试样中包括多条模拟天然裂缝，该多条模拟天然裂缝的走向不同，且该多条模拟天然裂缝的长度不同，该多条模拟天然裂缝用于模拟目标储层中的呈不同将角度分布且不同长度的天然裂缝。示例地，粘结剂可以是水泥砂浆，该水泥砂浆的配比可以是根据目标储层的天然裂缝的胶结特性确定的，这样可以便于该储层模拟试样中的模拟天然裂缝对目标储层中的天然裂缝的有效模拟，该储层模拟试样中的模拟天然裂缝能够真实反映目标储层中的天然裂缝。
在子步骤1014中，在该储层模拟试样中形成模拟井筒，得到目标试样。
其中，该模拟井筒用于模拟目标储层的井筒，该模拟井筒可以为水平井筒或竖直井筒，本申请实施例对此不作限定。
可选地，采用金刚石钻头从该储层模拟试样的上表面(也即是该储层模拟试样的表面中远离其放置面的一面)在该储层模拟试样中钻井，以在该储层模拟试样中形成模拟井筒，从而得到目标试样。示例地，从该储层模拟试样的上表面的中心位置在该储层模拟试样中钻井，以在该储层模拟试样中形成模拟的竖直井筒，该竖直井筒的轴线与该目标试样上表面的交点为该上表面的中心点。根据子步骤1014容易理解，该目标试样中包括至少一条模拟天然裂缝，可选地，该储层模拟试样中包括多条模拟天然裂缝，该多条模拟天然裂缝的走向不同，且该多条模拟天然裂缝的长度不同，该多条模拟天然裂缝用于模拟目标储层中的呈不同将角度分布且不同长度的天然裂缝，且该多条模拟天然裂缝能够真实反映目标储层中的天然裂缝。
示例地，请参考图3，其示出了本申请实施例提供的一种包括模拟井筒01和模拟天然裂缝02的目标试样的结构示意图，该目标试样中包括一条模拟天然裂缝02，该模拟天然裂缝02与参考平面M之间的夹角为α，该模拟井筒01为竖直井筒，该模拟井筒01的直径可以为23mm，深度可以为170mm，该模拟井筒01的轴线(图3中未示出)与参考平面M可以垂直(也即是夹角为90°)或趋于垂直(也即是夹角接近90°)。该模拟井筒01的轴线与该目标试样上表面的交点为该上表面的中心点。需要说明的是，图3所示的模拟井筒01和模拟天然裂缝02仅仅是示例性的，实际应用中，该目标试样中可以包括多条模拟天然裂缝，该模拟井筒可以位于该目标试样的其他位置，该模拟井筒的直径和深度可以根据需求进行设置，本申请实施例对此不作限定。
在步骤102中，根据模拟压裂参数从模拟井筒对目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与模拟天然裂缝连通的构造缝。
可选地，在步骤101中可以获取多个目标试样，在该步骤102中可以设置多组模拟压裂参数，利用该多组模拟压裂参数对该多个目标试样进行水力压裂。可选地，每组模拟压裂参数可以包括射孔的数量、射孔在模拟井筒内的位置、压裂泵的排量以及压裂液的粘度等，本申请实施例对此不作限定。本申请实施例以采用一组模拟压裂参数对一个目标试样进行水力压裂为例说明。
示例地，请参考图4，其示出了本申请实施例提供的一种根据模拟压裂参数从模拟井筒对目标试样进行水力压裂的流程图，参见图4，该方法可以包括：
在子步骤1021中，在模拟井筒的目标段形成至少一个射孔。
其中，该模拟井筒的目标段可以为该模拟井筒上靠近该模拟井筒的筒底的一段，该目标段的长度可以根据实际情况设置，本申请实施例对此不作限定。示例地，请参见图3，模拟井筒01的目标段011靠近该模拟井筒01的筒底，该目标段011的长度可以为50mm。
可选地，可以采用微型侧钻头在该模拟井筒的目标段打孔，以在该目标段形成至少一个射孔，该至少一个射孔可以沿该模拟井筒的内壁呈螺旋状排布在该目标段中。示例地，请参见图5，其示出了本申请实施例提供的一种在模拟井筒01的目标段011形成多个射孔012后的示意图，参考图3和图5，该多个射孔012沿该模拟井筒01的内壁呈螺旋状排布在该目标段011中，射孔012的直径可以为2mm，深度可以为10mm，任意相邻的两个射孔的方位角为60°。
需要说明的是，射孔呈螺旋状排布是水力压裂中较为常见的一种排布方式，因此本申请实施例以模拟井筒的内壁中的射孔呈螺旋状排布为例说明，实际应用中，可以根据需求设置射孔的排布方式，此外，可以根据实际需要设置射孔的直径、射孔的深度以及相邻射孔的方位角，本申请实施例对此不作限定。
在子步骤1022中，在该模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层，使该可溶颗粒物层中的可溶颗粒物充填在该至少一个射孔中。
在模拟井筒的目标段形成了至少一个射孔后，可以向该模拟井筒的底部充入可溶颗粒物，同时对充入该模拟井筒的底部的可溶颗粒物进行搅动，使该可溶颗粒物进入该至少一个射孔，从而充填在该至少一个射孔中，且该模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层。可选地，可以采用一根细长搅拌棒，对充入该模拟井筒的底部的可溶颗粒物进行搅动。示例地，该可溶颗粒物可以是细粒食盐。其中，该可溶颗粒物层的厚度大于该模拟井筒的底部与该模拟井筒的目标段远离该模拟井筒的底部的一端之间的距离(也即是该可溶颗粒物层没过该模拟井筒的目标段)。
示例地，请参考图3，在模拟井筒01的底部形成可溶颗粒物层013后，该可溶颗粒物层013的可溶颗粒物充填在该模拟井筒01的目标段011的至少一个射孔012中，且该可溶颗粒物层013没过该模拟井筒01的目标段011。
在子步骤1023中，在该模拟井筒内形成隔离层，该隔离层位于该可溶颗粒物层上。
在该模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层后，可以在该可溶颗粒物层的上形成隔离层。其中，该隔离层用于隔离可溶颗粒物层与后续待下入该模拟井筒的模拟套管，从而防止后续充入该模拟井筒的密封固定材料(例如粘结剂)流入该模拟井筒的目标段。可选地，该隔离层的材质可以为橡皮泥或者面粉块等易于戳破的材质，该隔离层可以根据实际需要设置，例如该隔离层的厚度为3mm，本申请实施例对此不作限定。示例地，如图3所示，在模拟井筒01内的可溶颗粒物层013上形成有隔离层014。
在子步骤1024中，在该模拟井筒内下入模拟套管，使该模拟套管的一端与该隔离层接触。
可选地，该模拟套管的外径小于该模拟井筒的直径，在该模拟井筒内下入模拟套管之后，该模拟套管的一端与该隔离层接触，另一端位于该模拟井筒01的外部，且该模拟套管与该模拟井筒之间存在空隙。
示例地，如图5所示，模拟套管015的一端与隔离层014接触，另一端位于该模拟井筒01的外部，且该模拟套管015与该模拟井筒01之间存在空隙。其中，该模拟套管可以为钢管，该模拟套管的外径可以为20mm，该模拟套管的内径可以为15mm，该模拟套管的长度可以为170mm。在实际应用中，该模拟套管的尺寸可以根据实际需求进行调整，本申请实施例对此不作限定。
在子步骤1025中，对该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙进行密封，且该模拟套管与该模拟井筒相对固定。
可选地，在该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙中充入密封固定材料，使该密封固定材料对该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙进行密封，且该模拟套管通过该密封固定材料与该模拟井筒相对固定。其中，对该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙进行密封可以避免后续进行水力压裂时，模拟压裂液从该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙溢出。
可选地，密封固定材料可以是粘结剂，且该粘结剂具体可以为环氧树脂，可以通过针管将该粘结剂填入模拟套管与该模拟井筒之间的空隙中，然后对该粘结剂进行固化，使该粘结剂对该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙进行密封，且该模拟套管通过粘结剂粘结在该模拟井筒的内壁上。
示例地，如图3所示，模拟套管015与模拟井筒01之间存在空隙中充填有密封固定材料016，该模拟套管015与该模拟井筒01通过该密封固定材料016相对固定。
在子步骤1026中，去除该可溶颗粒物层和该隔离层。
可选地，可以采用一细长铁棍将该隔离层戳破，然后向模拟套管内注入溶液(例如水)，使该溶液将可溶颗粒物层中的可溶颗粒物溶解，之后清除溶解有该可溶颗粒物以及混合有隔离层碎屑的溶液，使该模拟井筒的目标段露出。
示例地，请参考图6，其示出了本申请实施例提供的一种去除可溶颗粒物层和隔离层后的示意图，参考图6并结合图3，去除可溶颗粒物层013和隔离层014后，模拟井筒01的目标段011露出，且该目标段011的射孔012中空(也即是该射孔012中空中未含有充填物)。
在子步骤1027中，将该模拟套管的另一端与压裂泵连通。
可选地，模拟套管的另一端(也即是模拟套管位于模拟井筒外的一端)设置有螺纹(例如是外螺纹)，压裂泵的出液口的连接头上设置有螺纹(例如是内螺纹)，可以将该模拟套管的另一端与该压裂泵的出液口的连接头通过螺纹连接，使该模拟套管的另一端与该压裂泵连通，保证该压裂泵输出的模拟压裂液可以顺利流入该模拟套管中。
在子步骤1028中，按照模拟泵入参数向该模拟井筒内泵入模拟压裂液，以从该模拟井筒对目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与模拟天然裂缝连通的构造缝。
可选地，可以采用伺服泵压控制系统控制压裂泵按照设定的模拟泵入参数向该模拟井筒内泵入模拟压裂液，来对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与模拟天然裂缝连通的构造缝。在向该模拟井筒内泵入模拟压裂液的过程中，可以采用真三轴模型试验机向该目标试样施加三向地应力条件(例如垂直地应力、水平地应力)，且可以在模拟压裂液中添加示踪剂(例如红色示踪剂或黄色示踪剂)来对模拟压裂液进行跟踪，从而确定水力压裂过程形成的构造缝的扩展情况。示例地，该模拟压裂液可以为滑溜水、线性胶或胍胶等，该模拟压裂液具有粘度参数。
示例地，请参考图7，其示出了本申请实施提供的一种对目标试样进行水力压裂后的示意图，参考图7并结合图6，对该目标试样进行水力压裂后在该目标试样上形成4条构造缝03，该构造缝03与该目标试样中的模拟天然裂缝连通。
在步骤103中，根据目标试样中的模拟天然裂缝和在目标试样中形成的构造缝，确定对目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。
可选地，可以根据对目标试样进行水力压裂的模拟压裂参数、对该目标试样进行水力压裂形成的构造缝的扩展情况以及该构造缝与该目标试样中的模拟天然裂缝的交互情况，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。示例地，根据对目标试样进行水力压裂的模拟压裂参数、对该目标试样进行水力压裂形成的构造缝的扩展情况以及该构造缝与该目标试样中的模拟天然裂缝的交互情况，确定对该目标储层进行水力压裂的射孔位置、压裂液的粘度参数和该压裂液的泵入参数等，本申请实施例对此不作限定。
需要说明的是，本申请实施例以一组模拟压裂参数对一个目标试样进行水力压裂为例说明，实际应用中，可以根据多组模拟压裂参数对多个目标试样进行水力压裂，根据对该多个目标试样进行水力压裂形成的构造缝与天然裂缝，以及该多组模拟压裂参数，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。也即是，实际应用中，可以多次执行水力压裂实验，根据多次执行水力压裂实验的实验结果确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。示例地，根据多次执行水力压裂实验的实验结果建立目标储层的构造缝分析模型，根据该构造缝分析模型，确定实际对目标储层进行水力压裂的的目标压裂参数。
在步骤104中，根据对目标储层进行水力压裂的目标压裂参数，对目标储层进行水力压裂。
在步骤103中确定的目标压裂参数即为实际对目标储层进行水力压裂时的压裂参数，可以根据该目标压裂参数对该目标储层进行水力压裂，如此一来对该目标储层进行水力压裂形成的构造缝能够与该目标储层中的天然裂缝的良好连通形成裂缝网络，增大该目标储层中的油气的泄流面积。
综上所述，本申请实施例提供的储层压裂参数的确定方法，首先从目标储层中获取包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样，然后根据模拟压裂参数从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与该模拟天然裂缝连通的构造缝，最后根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。由于该包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样是从目标储层中获取的，该目标试样的性能与该目标储层的性能差异较小，因此采用该储层压裂参数的确定方法确定的目标压裂参数能够对目标储层的水力压裂过程进行有效指导。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参考图8，其示出了本申请实施例提供的一种储层压裂参数的确定装置800的框图，该储层压裂参数的确定装置800可以用于执行图1所示实施例提供的储层压裂参数的确定方法，参见图8，该储层压裂参数的确定装置800可以包括但不限于：
获取模块801，用于从目标储层中获取目标试样，该目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒；
压裂模块802，用于根据模拟压裂参数从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与该模拟天然裂缝连通的构造缝；
确定模块803，用于根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在该目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。
可选地，该获取模块801，用于：
从该目标储层中获取储层初始试样；
对该储层初始试样进行切割，得到至少两个试样块；
采用粘结剂从该至少两个试样块的切割面对该至少两个试样块进行粘结，得到储层模拟试样，该储层模拟试样中包括至少一条模拟天然裂缝；
在该储层模拟试样中形成模拟井筒，得到该目标试样。
可选地，该采用粘结剂从该至少两个试样块的切割面对该至少两个试样块进行粘结，包括：
将该至少两个试样块置入目标模具中，使该至少两个试样块的切割面相互接触，该目标模具的腔体的结构与该储层初始试样的外部轮廓的结构相同，且该腔体的尺寸与该储层初始试样的外部轮廓的尺寸相同；
采用粘结剂从该目标模具中的该至少两个试样块的切割面对该至少两个试样块进行粘结。
可选地，该目标试样中包括多条模拟天然裂缝，该多条模拟天然裂缝的走向不同，且该多条模拟天然裂缝的长度不同。
可选地，该压裂模块802，用于：
在该模拟井筒的目标段形成至少一个射孔；
按照模拟泵入参数向该模拟井筒内泵入模拟压裂液，以从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，该模拟压裂液具有粘度参数。
可选地，在该模拟井筒的目标段形成至少一个射孔，包括：
在该模拟井筒的目标段形成多个射孔，该多个射孔沿该模拟井筒的内壁螺旋状排布在该目标段中。
可选地，请参考图9，其示出了本申请实施例提供的另一种储层压裂参数的确定装置800的框图，参见图9，在图8的基础上，该储层压裂参数的确定装置800还可以包括：
第一充填模块804，用于在按照模拟泵入参数向该模拟井筒内泵入模拟压裂液之前，在该模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层，使该可溶颗粒物层中的可溶颗粒物充填在该至少一个射孔中；
第二充填模块805，用于在该模拟井筒内形成隔离层，该隔离层位于该可溶颗粒物层上；
下入模块806，用于在该模拟井筒内下入模拟套管，使该模拟套管的一端与该隔离层接触；
密封模块807，用于对该模拟套管与该模拟井筒之间的空隙进行密封，且使该模拟套管与该模拟井筒相对固定；
连通模块808，用于将该模拟套管的另一端与压裂泵连通。
按照模拟泵入参数向该模拟井筒内泵入模拟压裂液，包括：控制该压裂泵按照该模拟泵入参数该模拟套管内泵入该模拟压裂液。
可选地，请继续参考图7，该储层压裂参数的确定装置800还包括：
清除模块809，用于在将该模拟套管的另一端与压裂泵连通之前，去除该可溶颗粒物层和该隔离层。
可选地，该确定模块803，用于根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在该目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的射孔位置、压裂液的粘度参数和该压裂液的泵入参数。
综上所述，本申请实施例提供的储层压裂参数的确定装置，首先从目标储层中获取包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样，然后根据模拟压裂参数从该模拟井筒对该目标试样进行水力压裂，以在该目标试样中形成与该模拟天然裂缝连通的构造缝，最后根据该目标试样中的模拟天然裂缝和在目标试样中形成的构造缝，确定对该目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。由于该包括模拟天然裂缝和模拟井筒的目标试样是从目标储层中获取的，该目标试样的性能与该目标储层的性能差异较小，因此采用该储层压裂参数的确定方法确定的目标压裂参数能够对目标储层,的水力压裂过程进行有效指导。
以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种储层压裂参数的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
从目标储层中获取目标试样，所述目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒；
根据模拟压裂参数从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，以在所述目标试样中形成与所述模拟天然裂缝连通的构造缝；
根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的目标压裂参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述从目标储层中获取目标试样，所述目标试样中包括模拟天然裂缝和模拟井筒，包括：
从所述目标储层中获取储层初始试样；
对所述储层初始试样进行切割，得到至少两个试样块；
采用粘结剂从所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结，得到储层模拟试样，所述储层模拟试样中包括至少一条模拟天然裂缝；
在所述储层模拟试样中形成模拟井筒，得到所述目标试样。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用粘结剂从所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结，包括：
将所述至少两个试样块置入目标模具中，使所述至少两个试样块的切割面相互接触，所述目标模具的腔体的结构与所述储层初始试样的外部轮廓的结构相同，且所述腔体的尺寸与所述储层初始试样的外部轮廓的尺寸相同；
采用粘结剂从所述目标模具中的所述至少两个试样块的切割面对所述至少两个试样块进行粘结。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标试样中包括多条模拟天然裂缝，所述多条模拟天然裂缝的走向不同，且所述多条模拟天然裂缝的长度不同。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据模拟压裂参数从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，包括：
在所述模拟井筒的目标段形成至少一个射孔；
按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液，以从所述模拟井筒对所述目标试样进行水力压裂，所述模拟压裂液具有粘度参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在所述模拟井筒的目标段形成至少一个射孔，包括：
在所述模拟井筒的目标段形成多个射孔，所述多个射孔沿所述模拟井筒的内壁螺旋状排布在所述目标段中。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液之前，所述方法还包括：
在所述模拟井筒的底部形成可溶颗粒物层，使所述可溶颗粒物层中的可溶颗粒物充填在所述至少一个射孔中；
在所述模拟井筒内形成隔离层，所述隔离层位于所述可溶颗粒物层上；
在所述模拟井筒内下入模拟套管，使所述模拟套管的一端与所述隔离层接触；
对所述模拟套管与所述模拟井筒之间的空隙进行密封，且使所述模拟套管与所述模拟井筒相对固定；
将所述模拟套管的另一端与压裂泵连通；
所述按照模拟泵入参数向所述模拟井筒内泵入模拟压裂液，包括：
控制所述压裂泵按照所述模拟泵入参数所述模拟套管内泵入所述模拟压裂液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
在将所述模拟套管的另一端与压裂泵连通之前，所述方法还包括：
去除所述可溶颗粒物层和所述隔离层。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，
所述根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的目标压裂参数，包括：
根据所述目标试样中的模拟天然裂缝和在所述目标试样中形成的构造缝，确定对所述目标储层进行水力压裂的射孔位置、压裂液的粘度参数和所述压裂液的泵入参数。
10.一种储层压裂参数的确定装置，其特征在于，包括用于执行如权利要求1至9任一所述的方法的各个模块。
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- 2020-11-02 CN CN202011203533.1A patent/CN114458272A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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