【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气藏开发领域，具体涉及一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法。
技术介绍
1、碳酸盐岩储层一般天然裂缝和溶洞发育，且非均质性严重，缝洞是油气储集和渗流的主要场所。采用非反应性的压裂液作为前置液，可以获得较好的造缝效果，尤其是低黏度压裂液还能起到探缝和有效沟通天然裂缝的作用，从而提高造缝体积。另外，前置压裂液能降低裂缝温度，减缓酸岩反应速度，并在裂缝壁面形成滤饼，从而降低后续注入酸液的滤失量，增加酸蚀裂缝有效作用距离。后续交替注酸时，首先将酸液尽可能多地注入到水力裂缝波及范围内，并实现酸液在整个水力裂缝平面上的均匀分布。其次，通过段塞酸液及顶替液优化，实现酸液在裂缝壁面的非均匀刻蚀，提高酸液有效作用距离，形成高导流能力的油气流动通道，提高酸压改造效果。
2、前人对多级交替注入酸压的注入模式和交替级数等参数的优化研究较为片面，初期研究仅以酸蚀裂缝导流能力为准绳优化多级交替注入酸压参数，后有学者开展了基于对粘性指进形态的相关研究，但受装置限制，未能将粘性指进形态与酸蚀裂缝导流能力相结合，优化多级交替注入酸压工艺参数。因此，有必要寻求一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对现有的技术不足，提供一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，用于解决现有多级交替注入酸压工艺实验装置及方法未能将粘性指进形态与酸蚀裂缝导流能力相结合，从而优选注入模式及交替级数等问题。
2、本专利技术解决上述技术问
3、一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，包括以下步骤：
4、s1.采集基础参数，确定实验中用到的液体类型、交替级数；
5、s2.组装粘性指进可视及酸蚀裂缝导流能力一体化测试装置；
6、s3.基于粘性指进可视化实验，观察粘性指进形态，优选酸压注入模式；
7、s4.基于酸蚀裂缝导流能力测试实验，结合s3优选酸压注入模式，优选酸压交替级数。
8、进一步地，所述步骤s1中的液体类型包括但不局限于：反应性液体(胶凝酸、交联酸等)、非反应性液体(滑溜水、冻胶压裂液等)。
9、进一步地，所述步骤s1中反应性液体，具体地，胶凝酸粘度48mpa·s，配方为20％hcl+0.8％稠化剂+1.0％助排剂+3.0％高温缓蚀剂+1.0％铁离子稳定剂；交联酸粘度105mpa·s，配方为20％hcl+0.8％稠化剂+1.0％助排剂+3.0％高温缓蚀剂+1.0％铁离子稳定剂+0.8％交联剂(a剂:b剂＝3:2)。
10、进一步地，所述步骤s1中非反应性液体，具体地，滑溜水粘度5mpa·s，配方为0.1％黄原胶+0.5％破乳剂+0.1％杀菌剂+0.02％破胶剂+清水；冻胶压裂液粘度420mpa·s，0.45％瓜胶+1.0％破乳剂+1.0％助排剂+0.02％破胶剂+0.8％交联调节剂(a剂:b剂＝1:1)+清水。
11、进一步地，所述步骤s1中的交替级数应符合现场施工条件，交替级数包括但不局限于1、2、3、6级。
12、进一步地，所述步骤s2中粘性指进可视及酸蚀裂缝导流能力一体化测试装置包括1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器8、加热板9、温度控制箱10、压力监测器11、废液罐阀门12、流量计阀门13、废液罐14、流量计、15液压系统；水箱通过进液管连接在平流泵入口上，平流泵出口连接反应性液体阀和非反应性液体阀，反应性液体阀和反应性液体罐串联，非反应性液体阀和非反应性液体罐串联，反应性液体罐、非反应性液体罐并联后连接在带可视化窗口的岩心夹持器上，出液管并联废液罐和流量计，废液罐阀门和废液罐串联，流量计阀门和流量计串联，带可视化窗口的岩心夹持器入口端和出口端连接压力检测器，安装加热板到带可视化窗口的岩心夹持器背部，加热板连接温度控制箱；可视化窗口为玻璃板，为耐高压特种玻璃，可承压30mpa，观察酸液分布形态；流量计为液测流量计，根据流量、压力及缝宽测得酸蚀裂缝导流能力。
13、进一步地，所述步骤s3中粘性指进可视化实验，连接1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器8、加热板9、温度控制箱11、废液罐阀门13、废液罐，具体粘性指进可视化方法如下：(1)将岩板装入带可视化窗口的岩心夹持器中，岩板尺寸要刚好能放进带可视化窗口的岩心夹持器；关闭反应性液体阀、非反应性液体阀；在水箱内装入蒸馏水，在反应性液体罐内装入反应性液体液，在非反应性液体罐内装入非反应性液体液，连接实验仪器，检验其密封性，准备实验材料；(2)打开温度控制箱电源，对岩板进行加热，将岩板加热到预定温度；(3)开启恒流泵，打开非反应性液体阀，向岩心夹持器中注入非反应性液体，打开废液阀，使非反应性液体充满整个裂缝，关闭废液阀、非反应性液体阀，打开反应性液体阀，注入反应性液体，打开摄像机记录酸液在裂缝中流动反应过程；(4)完成实验后，打开废液阀，使实验液体排入废液罐，并用蒸馏水洗净管路及裂缝。
14、进一步地，所述步骤s3中酸压注入模式为(1)滑溜水+胶凝酸；(2)滑溜水+交联酸；(3)冻胶压裂液+胶凝酸；(4)冻胶压裂液+交联酸；对比上述不同注入模式粘性指进形态，优选最佳酸压注入模式；同时，完成最佳酸压注入模式不同交替级数刻蚀，交替级数应符合现场施工条件，交替级数为1、2、3、6级，为酸蚀裂缝导流能力测试实验提供实验材料。
15、进一步地，所述步骤s3中观察粘性指进形态为定性分析，为准确分析指进形态对酸压效果的影响，采取了分形维数指标进行表征，将像素矩阵分割为行列数都为r的子矩阵(即每个子矩阵都为r阶方阵)，若果某个子矩阵存在等于1的元素，亦即表示该子矩阵对应的像素点中包含指进像素点，那么统计此类子矩阵的总数n(r)。
16、根据分形论，r与n(r)之间存在如下的标度关系：
17、n(r)＝r-d (1)
18、将(1)式两端取对数可得到：
19、lnn(r)＝-dlnr+c(c为常数) (2)
20、式中：c为待定常数，d为盒式维数。
21、根据(2)式，对一系列不为零的r，可以得出与之对应的n(r)值，以-lnr为横坐标，lnn(r)为纵坐标作曲线，曲线上某点的斜率就是该r下的d值，若-lnr与lnn(r)之间保持良好的线性关系，则表明图形的标度不变性越显著，分形特征越突出。
22、进一步地，所述步骤s4中酸蚀裂缝导流能力测试实验，连接1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器10、压力监测器12、流量计阀门14、流量计、15液压系统，具体酸蚀裂缝导流能力测试方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤S1中的液体类型包括但不局限于：反应性液体(胶凝酸、交联酸等)、非反应性液体(滑溜水、冻胶压裂液等)；交替级数包括但不局限于1、2、3、6级。
3.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤S2中粘性指进可视及酸蚀裂缝导流能力一体化测试装置包括1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器8、加热板9、温度控制箱10、压力监测器11、废液罐阀门12、流量计阀门13、废液罐14、流量计、15液压系统；一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置具体组装方法如下：水箱通过进液管连接在平流泵入口上，平流泵出口连接反应性液体阀和非反应性液体阀，反应性液体阀和反应性液体罐串联，非反应性液体阀和非反应性液体罐串联，反应性液体罐、非反应性液体罐并联后连接在带可视化窗口的岩心夹持器上，出液管
4.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤S3中粘性指进可视化实验，连接1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器8、加热板9、温度控制箱11、废液罐阀门13、废液罐，具体粘性指进可视化方法如下：(1)将岩板装入带可视化窗口的岩心夹持器中，岩板尺寸要刚好能放进带可视化窗口的岩心夹持器；关闭反应性液体阀、非反应性液体阀；在水箱内装入蒸馏水，在反应性液体罐内装入反应性液体液，在非反应性液体罐内装入非反应性液体液，连接实验仪器，检验其密封性，准备实验材料；(2)打开温度控制箱电源，对岩板进行加热，将岩板加热到预定温度；(3)开启恒流泵，打开非反应性液体阀，向岩心夹持器中注入非反应性液体，打开废液阀，使非反应性液体充满整个裂缝，关闭废液阀、非反应性液体阀，打开反应性液体阀，注入反应性液体，打开摄像机记录酸液在裂缝中流动反应过程；(4)完成实验后，打开废液阀，使实验液体排入废液罐，并用蒸馏水洗净管路及裂缝(5)观察不同实验粘性指进形态，优选酸压注入模式。
5.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤S4中酸蚀裂缝导流能力测试实验，连接1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器10、压力监测器12、流量计阀门14、流量计、15液压系统，具体酸蚀裂缝导流能力测试方法如下：(1)关闭反应性液体阀、非反应性液体阀；在水箱内装入蒸馏水，在非反应性液体罐内装入蒸馏水，连接实验仪器，检验其密封性；(2)打开液压装置阀门，开启液压装置，设定参数闭合压力为5MPa，10MPa，15MPa，20MPa，25MPa，30MPa；(3)开启恒流泵，打开非反应性液体阀，向岩心夹持器中注入蒸馏水，打开废流量计阀门，记录流量计数据，打开压力监测器，根据流量及压差测得不同压力条件下岩板导流能力；(4)完成实验后，关闭流量计阀门，打开废液阀，使实验液体排入废液罐，拆卸岩心夹持器，取出岩样，蒸馏水清洗所有部件；(5)根据不同交替级数导流能力，优选酸压交替级数。
...【技术特征摘要】
1.一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤s1中的液体类型包括但不局限于：反应性液体(胶凝酸、交联酸等)、非反应性液体(滑溜水、冻胶压裂液等)；交替级数包括但不局限于1、2、3、6级。
3.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤s2中粘性指进可视及酸蚀裂缝导流能力一体化测试装置包括1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器8、加热板9、温度控制箱10、压力监测器11、废液罐阀门12、流量计阀门13、废液罐14、流量计、15液压系统；一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置具体组装方法如下：水箱通过进液管连接在平流泵入口上，平流泵出口连接反应性液体阀和非反应性液体阀，反应性液体阀和反应性液体罐串联，非反应性液体阀和非反应性液体罐串联，反应性液体罐、非反应性液体罐并联后连接在带可视化窗口的岩心夹持器上，出液管并联废液罐和流量计，废液罐阀门和废液罐串联，流量计阀门和流量计串联，带可视化窗口的岩心夹持器入口端和出口端连接压力检测器，安装加热板到带可视化窗口的岩心夹持器背部，加热板连接温度控制箱；可视化窗口为玻璃板，为耐高压特种玻璃，可承压30mpa，观察酸液分布形态；流量计为液测流量计，根据流量、压力及缝宽测得酸蚀裂缝导流能力。
4.根据权利要求1所述的一种优化多级交替注入酸压工艺的可视化装置及方法，其特征在于，所述步骤s3中粘性指进可视化实验，连接1、水箱2、平流泵3、反应性液体阀门4、非反应性液体阀门5、反应性液体罐6、非反应性液体罐7、带可视化窗口的岩心夹持器8、加热板9、温度控制箱11、废液罐阀门13、废...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗志锋，华宝丰，谢超群，闫丙森，赵金明，周全，陈科有，何天舒，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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