酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种酸刻蚀

【技术实现步骤摘要】
酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法


[0001]本专利技术涉及储层增产改造
，特别涉及一种酸刻蚀
‑
暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法。

技术介绍

[0002]我国碳酸盐岩油气资源丰富，常用暂堵酸压来提高碳酸盐岩储层动用程度，增加裂缝复杂程度。酸压暂堵首先利用携带液低速将暂堵剂输送到井筒中，随后提高排量，更换酸液在先酸压的裂缝口形成致密暂堵体，减小先压裂裂缝内流体压力传递效率，阻止压裂裂缝的继续扩展，达到封堵一条裂缝的目的。在转向的过程中，后续泵注的流体使注入压力升高，在未改造层段开启新裂缝。暂堵剂在地层温度下自动降解，恢复裂缝的导流能力，从而提高油气井产能。
[0003]在暂堵剂泵入地层的过程中，会形成致密的封堵层，阻止流体进一步向地层中渗流，导致压力升高，最终达到新裂缝的破裂压力，形成新的裂缝。缝内压力上升的过程中，会导致裂缝的宽度逐渐变化，最终导致暂堵层失效，不断向裂缝中推进，形成新的封堵层。当该条裂缝封堵完成后，后续酸液会对新裂缝进行刻蚀，在此过程中，酸液同样会对封堵层所在的裂缝进行溶蚀，导致裂缝的宽度进一步扩大，导致封堵层的失效。
[0004]现阶段酸刻蚀和暂堵装置分别是两套系统，同时暂堵装置主要采用定缝宽技术，无法模拟酸压暂堵工艺从酸刻蚀到暂堵的一体化流程，以及暂堵过程中缝宽的动态变化和后续酸液对岩板刻蚀导致裂缝宽度扩大使得封堵层失效的整个过程。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种酸刻蚀
‑
暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法，能够利用该装置及方法实现酸压暂堵全过程模拟，从而优化酸压暂堵的工艺参数。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一方面，提供一种酸刻蚀
‑
暂堵一体化动态缝宽实验装置，包括酸液储罐、暂堵剂储罐、输送泵、动态缝宽裂缝模拟装置、位移监测仪、液压泵、废液回收储罐、压力表；
[0008]所述酸液储罐和所述暂堵剂储罐分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述动态缝宽裂缝模拟装置的输入端相连，所述动态缝宽裂缝模拟装置的输出端与所述废液回收储罐相连，所述压力表设置两个且分别位于所述动态缝宽裂缝模拟装置的进出口处；
[0009]所述动态缝宽裂缝模拟装置包括上封盖、下封盖、活塞、螺栓、缓冲腔、岩心、进液口、出液口；
[0010]所述缓冲腔设置两个且分别与所述下封盖上表面的左右两端相连，两个所述缓冲腔之间形成岩心腔，所述岩心设置在所述岩心腔内，所述活塞设置在所述岩心的上表面，所述上封盖设置在所述活塞的上表面与所述活塞之间形成液压腔，所述液压泵的输出端与所
述液压腔相连通，所述上封盖和所述活塞的左右两端分别通过所述螺栓与左右两端的所述缓冲腔的上表面相连；所述位移监测仪与所述活塞相连，用于监测所述活塞的位移，从而确定所述岩心的裂缝缝宽变化情况；所述进液口与左端的缓冲腔相连，所述出液口与右端的缓冲腔相连。
[0011]作为优选，所述上封盖与所述缓冲腔之间的螺栓为光杆，用于方便所述活塞在所述光杆上移动。
[0012]作为优选，与所述进液口相连的管线的输出端、以及与所述出液口相连的管线的输入端均呈喇叭口状。
[0013]作为优选，所述岩心腔的侧面设有圆形孔，所述圆形孔内设有填砂管或压力表，当所述圆形孔内设有填砂管时，通过在所述填砂管中装入不同粒径的石英砂模拟地层的渗透率从而模拟地层滤失。
[0014]作为优选，各部件之间相连的管线采用哈氏合金制成。
[0015]另一方面，还提供一种暂堵剂评价方法，采用上述任意一项所述的酸刻蚀
‑
暂堵一体化动态缝宽实验装置进行评价，包括以下步骤：
[0016]S1：选取目标区块的岩心，将其切割成与所述动态缝宽裂缝模拟装置匹配的尺寸，测定所述岩心的渗透率；
[0017]S2：将所述岩心装入所述动态缝宽模拟装置中，并设定所述岩心的初始裂缝宽度为d；
[0018]S3：设定与现场排量一致的酸液排量，根据所述酸液排量与注酸时间获得注酸量，根据所述注酸量对所述动态缝宽裂缝模拟装置内的岩心进行酸刻蚀；
[0019]S4：采用清水对所述酸刻蚀
‑
暂堵一体化动态缝宽实验装置进行清洗，取出岩心并利用激光扫描仪对所述岩心的裂缝形态面进行定量表征，得到裂缝上下两个岩板的刻蚀深度，并根据所述刻蚀深度计算此时的刻蚀缝宽；
[0020]S5：根据地层破裂压力剖面，确定每次暂堵开启新缝所需要的最小压力分别是P1、P2、P3、
……
、P
n
，选择其中的最大压力作为暂堵压力；
[0021]S6：将所述岩心重新装入所述动态缝宽裂缝模拟装置中，设定与现场排量一致的暂堵剂排量，将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中进行暂堵；
[0022]S7：根据裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系，获得当缝内压力从P1到P2时裂缝宽度的变化值Δw；通过所述液压泵卸载所述活塞的压力，根据所述位移监测仪监测所述活塞移动的距离，当所述活塞移动的距离等于所述变化值Δw时，停止卸载活塞的压力，此时在活塞与缓冲腔形成的空隙中加上Δw的垫片，同时增大岩心腔内的压力使岩心腔的压力大于裂缝内的压力，使得裂缝内的宽度为Δw+d；
[0023]S8：当缝内压力从P2到P3时，重复步骤S7，如此循环，直至缝内压力达到最大破裂压力P
f
后，停止泵注暂堵剂，此时认为新的裂缝已经开启，老裂缝封堵成功；
[0024]S9：关闭暂堵剂储罐，开启酸液储罐，根据暂堵后的设计排量以恒压模式泵注酸液，压力的设定值比新裂缝起裂的破裂压力大0.1Mpa，保证酸液储罐的酸液能够进入岩心与暂堵段塞和岩石表面接触；泵注的时间根据现场后续酸压施工的总时间确定，在此过程中记录缝内压力变化情况，看是否有随着后续酸液的注入导致岩板被溶蚀从而裂缝宽度扩大从而导致暂堵段塞失效的情况，利用所述压力表观察失效点，完成酸刻蚀
‑
封堵
‑
失效的
全过程模拟；
[0025]S10：实验结束，泄压，若步骤S9出现暂堵段塞失效的情况，则：
[0026]将所述岩心取出并用激光扫描，获取岩心裂缝形态数据，计算此时刻蚀面的总体刻蚀深度，与步骤S4的裂缝形态进行对比，结合步骤S9获取的失效点位置，判断酸液溶蚀导致暂堵段塞失效的缝宽变化值；
[0027]若步骤S9未出现暂堵段塞失效的情况，则：
[0028]将所述岩心取出并测量暂堵剂在所述岩心内的长度，根据现场中所需的暂堵段塞的长度，计算现场所需暂堵剂的用量。
[0029]作为优选，所述酸液排量和所述暂堵剂的排量均通过下式进行计算：
[0030][0031]式中：q1为室内注入排量，L/min；q为现场排量，L/min；h1为岩板的高度，m；h为地层裂缝高度，m。
[0032]作为优选，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，包括酸液储罐、暂堵剂储罐、输送泵、动态缝宽裂缝模拟装置、位移监测仪、液压泵、废液回收储罐、压力表；所述酸液储罐和所述暂堵剂储罐分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述动态缝宽裂缝模拟装置的输入端相连，所述动态缝宽裂缝模拟装置的输出端与所述废液回收储罐相连，所述压力表设置两个且分别位于所述动态缝宽裂缝模拟装置的进出口处；所述动态缝宽裂缝模拟装置包括上封盖、下封盖、活塞、螺栓、缓冲腔、岩心、进液口、出液口；所述缓冲腔设置两个且分别与所述下封盖上表面的左右两端相连，两个所述缓冲腔之间形成岩心腔，所述岩心设置在所述岩心腔内，所述活塞设置在所述岩心的上表面，所述上封盖设置在所述活塞的上表面与所述活塞之间形成液压腔，所述液压泵的输出端与所述液压腔相连通，所述上封盖和所述活塞的左右两端分别通过所述螺栓与左右两端的所述缓冲腔的上表面相连；所述位移监测仪与所述活塞相连，用于监测所述活塞的位移，从而确定所述岩心的裂缝缝宽变化情况；所述进液口与左端的缓冲腔相连，所述出液口与右端的缓冲腔相连。2.根据权利要求1所述的酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，所述上封盖与所述缓冲腔之间的螺栓为光杆，用于方便所述活塞在所述光杆上移动。3.根据权利要求1所述的酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，与所述进液口相连的管线的输出端、以及与所述出液口相连的管线的输入端均呈喇叭口状。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，所述岩心腔的侧面设有圆形孔，所述圆形孔内设有填砂管或压力表，当所述圆形孔内设有填砂管时，通过在所述填砂管中装入不同粒径的石英砂模拟地层的渗透率从而模拟地层滤失。5.根据权利要求1所述的酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，各部件之间相连的管线采用哈氏合金制成。6.一种暂堵剂评价方法，其特征在于，采用权利要求1
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5中任意一项所述的酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置进行评价，包括以下步骤：S1：选取目标区块的岩心，将其切割成与所述动态缝宽裂缝模拟装置匹配的尺寸，测定所述岩心的渗透率；S2：将所述岩心装入所述动态缝宽模拟装置中，并设定所述岩心的初始裂缝宽度为d；S3：设定与现场排量一致的酸液排量，根据所述酸液排量与注酸时间获得注酸量，根据所述注酸量对所述动态缝宽裂缝模拟装置内的岩心进行酸刻蚀；S4：采用清水对所述酸刻蚀
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暂堵一体化动态缝宽实验装置进行清洗，取出岩心并利用激光扫描仪对所述岩心的裂缝形态面进行定量表征，得到裂缝上下两个岩板的刻蚀深度，并根据所述刻蚀深度计算此时的刻蚀缝宽；S5：根据地层破裂压力剖面，确定每次暂堵开启新缝所需要的最小压力分别是P1、P2、P3、
……
、P
n
，选择其中的最大压力作为暂堵压力；S6：将所述岩心重新装入所述动态缝宽裂缝模拟装置中，设定与现场排量一致的暂堵剂排量，将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中进行暂堵；
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冀川，赵峰，郭建春，苟波，苟兴豪，詹立，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：