微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统

本发明属于支撑剂导流能力测试，具体涉及一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统。

背景技术：

1、非常规油是目前国际和国内油气勘探开发的重点领域，而裂缝和微裂缝是非常规油气藏的主要渗流通道；因此，水力压裂被广泛用于提高非常规地层的产能。水力压裂会产生大量的次级裂缝和微裂缝，并激活沟通天然裂缝。根据调研油田大部分裂缝高度小于200μm，常规尺寸的支撑剂无法有效地输送和支撑裂缝。随着水力压力的撤走，微裂缝快速闭合，在一些页岩储层，初期产量较高，但由于大量的微裂缝没有得到有效支撑，油气产量迅速下降。随着水力压裂技术的发展，支撑剂的尺寸越来越小。自1980年美国通用公司使用微支撑剂增产以来，北美在页岩储层中大量使用100目以上，平均为325目(其目数从150目至615目左右)的粉煤灰，并获得较好的增产效果。

2、目前石油天然气行业标准中，压裂支撑剂导流能力测试方法(sy/t6302-2019)主要是针对常规支撑剂的导流能力测试，对于微支撑剂，目前缺少有效的实验方法和系统对其进行测试，微支撑剂的导流能力难以在实验室中就对其进行评价。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统，旨在解决的现有技术中难以在实验室中测量微支撑剂的导流能力的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法及系统，其中，微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法包括：

3、在第一岩心体和第二岩心体之间放置可溶解的支撑条并拼合加压形成待测试岩心；

4、将包含微支撑剂和溶解剂的第一料流通入待测试岩心，以完成微支撑剂的铺置；

5、将包含驱替流体的第二料流通入待测试岩心，并在第一围压下进行驱替实验；

6、对待测试岩心排出的第二料流的第一流量值进行检测；

7、对待测试岩心的上、下游压力以及待测试岩心的裂缝高度值进行实时监测以获取第一上游压力值、第一下游压力值和第一裂缝高度值；

8、根据第一上游压力值、第一下游压力值、第一裂缝高度值和第一流量值计算得到第一围压下微支撑剂的导流能力。

9、在本发明实施例中，对待测试岩心进行实时扫描以获取裂缝高度值包括：对待测试岩心的头部、中部和尾部分别进行检测以获取头部的裂缝高度、中部的裂缝高度和尾部的裂缝高度，取平均值作为第一裂缝高度值。

10、在本发明实施例中，对待测试岩心排出的第二料流的流量值进行检测包括：收集待测试岩心的尾部流出的第二料流并进行称重，以换算得到流量值。

11、在本发明实施例中，在第一岩心体和第二岩心体之间放置可溶解的支撑条并拼合加压形成待测试岩心包括：

12、将标准岩心劈开形成第一岩心体和第二岩心体；

13、将可溶解的第一支撑条置于第一岩心体和第二岩心体的拼合面之间，并且第一支撑条与拼合面的第一长边边缘对齐设置，以及将可溶解的第二支撑条置于第一岩心体和第二岩心体的拼合面之间，并且第二支撑条与拼合面的第二长边边缘对齐设置；

14、对第一岩心体和第二岩心体进行拼合加压以形成待测试岩心。

15、在本发明实施例中，将包含驱替流体的第二料流通入待测试岩心，并在第二围压下进行驱替实验；

16、对待测试岩心排出的第二料流的流量值进行检测；

17、对待测试岩心的上、下游压力以及待测试岩心的裂缝高度进行实时监测以获取第二围压下的第二上游压力值、第二下游压力值和第二裂缝高度值；

18、根据第二上游压力值、第二下游压力值、第二裂缝高度值和第二流量值计算得到第二围压下微支撑剂的导流能力。

19、在本发明实施例中，导流能力在驱替流体为液相的计算公式为：

20、

21、式中，kwf为导流能力，单位为d·cm；μ为实验温度条件下的流体粘度，单位为mpa·s；q为驱替流量，单位为cm3/s；l为裂缝长度，单位为cm；w为裂缝高度，单位为cm；p1为上游压力，p2为下游压力，单位为atm；

22、导流能力在驱替流体为气相的计算公式为：

23、

24、式中，kwf为导流能力，单位为d·cm；w为裂缝高度，单位为cm；q0为p0压力下对应的气体流量，单位为cm3/s；p0为大气压力，单位为atm；μ为实验温度条件下的流体粘度，单位为mpa·s；l为岩心裂缝长度，单位为cm；p1为上游压力，p2为下游压力，单位为atm；a为过流面积，单位为cm2。

25、为了实现上述目标，本发明还提供一种微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试系统，用于实现上述微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法，系统包括：

26、岩心夹持装置，用于容置待测试岩心并施加围压，岩心夹持装置的两端对应待测试岩心的头部和尾部形成有入口和出口；

27、搅拌装置，用于生成第一料流并将第一料流通入待测试岩心；

28、驱替装置，与岩心夹持装置的入口相连并用于依次将第一料流和第二料流通入待测试岩心；

29、数据采集装置，用于检测待测试岩心排出的第二料流的流量值以及获取待测试岩心的上、下游压力和裂缝高度。

30、在本发明实施例中，数据采集装置包括控制主机、上游压力检测器、下游压力检测器、扫描仪和流量检测器，上游压力检测器设于岩心夹持装置的入口前，下游压力检测器设于岩心夹持装置的出口后，扫描仪通过射线获取待测试岩心内部图像以得到裂缝高度，流量检测器设于岩心夹持装置的下游，控制主机分别与上游压力检测器、下游压力检测器、扫描仪和流量检测器通讯连接，并根据检测数据计算微支撑剂导流能力。

31、在本发明实施例中，岩心夹持装置包括岩心夹持器和围压泵，围压泵与控制主机通讯连接，以用于在控制主机的控制下通过岩心夹持器对待测试岩心施加不同大小的围压。

32、在本发明实施例中，驱替装置包括驱替泵和中间容器，中间容器的数量为三个，三个中间容器用于分别容置不同的驱替流体，且三个中间容器的两端均设置有阀门，三个中间容器的第一端分别与驱替泵相连，第二端分别与岩心夹持装置的入口相连；

33、和/或，搅拌装置包括搅拌器和两相泵，搅拌器用于将第一料流搅拌制成悬浊液，两相泵分别与岩心夹持装置的入口和搅拌器相连，并用于将悬浊液导入至待测试岩心。

34、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的微支撑剂动态运移铺置和导流能力测试方法具有如下的有益效果：

35、由于方法包括在第一岩心体和第二岩心体之间放置可溶解的支撑条并拼合加压形成待测试岩心，将包含微支撑剂和溶解剂的第一料流通入待测试岩心，以完成微支撑剂的铺置，将包含驱替流体的第二料流通入待测试岩心，并在预设围压下进行驱替实验，对待测试岩心排出的第二料流的流量值进行检测，对待测试岩心的上、下游压力以及待测试岩心的裂缝高度进行实时监测以获取上游压力值、下游压力值和裂缝高度值，根据上游压力值、下游压力值、裂缝高度值和流量值计算得到导流能力。支撑条可以维持一定的裂缝高度，以模拟微裂缝张开后的情况，随着围压作用以及溶解剂对支撑条的溶解，微裂缝逐渐闭合，有效模拟了油气藏开采过程中裂缝变化的真实情况，进而通过监测微支撑剂在微裂缝中的铺置情况，并测试微支撑剂动态铺置后的导流能力，评价微支撑剂的性能，对微支撑剂的种类进行优选。

36、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。