油氣儲層改造成敗的關(guān)鍵在于能否形成一系列具有一定導(dǎo)流能力的裂縫,因而在實驗室內(nèi)準(zhǔn)確評價裂縫導(dǎo)流能力可以為儲層改造壓裂方案的優(yōu)化制定提供實驗數(shù)據(jù)支撐。實驗評價裂縫導(dǎo)流能力,存在著對巖板加工精度要求苛刻、巖心利用率低、巖板難以密封等難題。筆者團隊所研發(fā)的實驗巖板密封技術(shù)放寬了裂縫導(dǎo)流能力實驗對巖板加工精度的要求,實現(xiàn)了對巖板的重復(fù)密封利用,消除了由于巖板密封不嚴(yán)對實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響。
實驗巖板密封技術(shù)是基于“等效替換、閃轉(zhuǎn)騰挪”的設(shè)計思路,采用在導(dǎo)流室外對裂縫導(dǎo)流能力巖板等尺寸密封的方法,研制了一套組裝模塊化、密封整體化、操作標(biāo)準(zhǔn)化的美國石油學(xué)會(API)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流室實驗巖板密封技術(shù)。使用井下巖心制備用于模擬儲層裂縫巖板,巖板的形狀與導(dǎo)流室形狀一致。根據(jù)導(dǎo)流室形狀組合巖板密封裝置,用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量導(dǎo)流室尺寸,利用螺母柱及厚度調(diào)節(jié)部分調(diào)整巖板密封裝置與導(dǎo)流室大小相適應(yīng)。巖板在放入巖板密封裝置前,根據(jù)實驗研究條件設(shè)置裂縫寬度,用背膠紙包裹巖板,放入巖板密封裝置中,位置適中。倒入一定量的液態(tài)密封膠對巖板進行密封,自然靜置晾干。拆開巖板密封裝置,將密封巖板與導(dǎo)流室的進口、出口、測壓孔進行對應(yīng),在相應(yīng)的位置剖開一個通孔,使實驗介質(zhì)能自由通過,進而獲得了密封后的巖板即目標(biāo)巖板——裂縫導(dǎo)流能力密封巖板。再將目標(biāo)巖板安裝在導(dǎo)流室內(nèi),既保留了巖板原始的表面狀態(tài),又能按照實驗條件對裂縫寬度進行精確調(diào)整,開展裂縫導(dǎo)流能力實驗,實驗結(jié)果能夠客觀準(zhǔn)確地表征儲層裂縫導(dǎo)流能力大小。實踐結(jié)果表明:①實驗巖板密封技術(shù)提供的裝置采用模塊化設(shè)計,具有可組合、可拆卸、可調(diào)整、便攜性等優(yōu)點,并且對巖板無損傷、可重復(fù)使用,提高了巖心的利用率;②該技術(shù)具有簡單、易于操作、方便快捷、推廣性好等優(yōu)點。
大量的裂縫導(dǎo)流能力實驗證明:①較之于傳統(tǒng)在巖板四周涂抹密封膠對巖板進行密封的方法,所研發(fā)的實驗巖板密封技術(shù)使巖板加工精度要求由微米級放寬至厘米級,降低了巖板加工勞動強度;②使巖心利用率提高了5倍以上,節(jié)約了大量的井下巖心,降低了實驗成本;③密封后的巖板與導(dǎo)流室高度貼合,密封效果極佳,徹底解決了導(dǎo)流室?guī)r板密封不嚴(yán)的問題,提高了實驗的成功率。該技術(shù)為準(zhǔn)確客觀評價儲層裂縫導(dǎo)流能力提供了可靠、有效的實驗技術(shù)支撐。如圖1所示,該技術(shù)已經(jīng)獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利授權(quán)(專利號:ZL 2018 1 0224472.3),已經(jīng)成功地為常規(guī)、非常規(guī)氣藏170 余井次儲層改造壓裂方案的制定提供了實驗數(shù)據(jù)支撐,助力中國石油西南油氣田公司天然氣持續(xù)增儲上產(chǎn)。
圖1 發(fā)明專利證書
(高新平:中國石油西南油氣田公司工程技術(shù)研究院、頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室。E-mail: gaoxinp@petrochina.com.cn 編輯居維清)