[发明专利]测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的方法

说明书

技术领域

本发明属于非常规油气增产技术领域，具体地，涉及一种测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的装置及方法，用于研究非常规油气压裂增产工程中超临界二氧化碳压裂液的滤失性，确定超临界二氧化碳压裂液的滤失系数。

背景技术

超临界二氧化碳(SC-CO₂)压裂是一种新型的非常规油气藏储层改造技术，具有常规水力压裂技术不可比拟的一系列优势，是提高非常规油气储层导流能力，实现非常规油气资源商业开采的重要手段。

超临界二氧化碳压裂液具有地层伤害小、降粘、防膨、降阻、助排等多种特性，在注入液量一定的情况下，滤失量越大形成的裂缝体积越小，压裂液的有效利用率就越低，造成缝宽及缝长的减小，直接影响压裂后产能。压裂液滤失过大还会导致支撑剂逐渐积累，增大裂缝中的支撑剂含量，易出现砂堵，井壁坍塌。压裂结束后，在一定的滤失速率下，已形成裂缝能够及时闭合，而当滤失速度过慢时，支撑剂会迅速在裂缝中沉积，进而影响支撑剂在裂缝中的均匀分布，不能在裂缝整个高度上起支撑作用，裂缝宽度变窄，增产效果不理想。因此，利用超临界二氧化碳压裂进行压裂水力参数优化设计的关键参数是确定超临界二氧化碳压裂液的滤失系数；目前国内尚未有针对超临界二氧化碳压裂液滤失性能方面的报道。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的方法，用于测量不同温压、不同围压、不同回压、不同岩心下的超临界二氧化碳压裂液滤失系数，研究围压、回压、温压对超临界二氧化碳压裂液滤失系数的影响，为超临界二氧化碳压裂在非常规油气开发中的应用提供有效的技术支撑。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的方法，步骤如下：

(1)、放置岩心

(2)、排出中间容器上腔中的气体，向中间容器上腔充入甲烷

(3)、对中间容器下腔施加压力

(4)、向岩心中注入甲烷

(5)、放空中间容器上腔中的甲烷并注入二氧化碳

(6)、施加围压

(7)、施加回压

(8)、向岩心中注入二氧化碳

(9)、计算滤失速度以及滤失系数

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、实验装置的温度、压力可以调节，满足二氧化碳达到超临界状态的高温、高压环境要求，能够较真实地研究超临界二氧化碳压裂液在不同温压条件下的滤失规律；

2、实验装置可以调节岩心所受的围压以及回压，可以较好地研究超临界二氧化碳压裂液在不同条件下滤失性的变化规律；

3、实验装置可以对岩心进行甲烷饱和，更好地研究超临界二氧化碳压裂液在原始储层中滤失性的变化规律；

4、实验装置可以研究超临界二氧化碳压裂液发生相变时的滤失变化规律。

附图说明

图1为测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的装置示意图；

图中：11、气体储罐，12、气体增压泵，13、气体输出旋拧阀，21、蒸馏水储罐，22、蒸馏水增压泵，23、中间容器，24、中间容器下腔压力测量计，25、放空管线，26、放空管线旋拧阀，31、岩心加持器，32、橡胶套，33、岩心夹持器入口旋拧阀，34、岩心夹持器出口旋拧阀，35、回压管线旋拧阀，36、回压阀，37、岩心夹持器水浴加热器，38、围压施加手摇泵，39、围压压力测量计，310、岩心，41、甲烷二氧化碳混合气体流量计，42、甲烷吸附器，43、二氧化碳气体流量计，44、气体回收罐。

具体实施方式

如图1所示，测量超临界二氧化碳压裂液滤失系数的装置，包括：气体注入系统1、压力控制系统2、实验模型系统3和测量系统4；气体注入系统1将甲烷或二氧化碳注入实验模型系统3，压力控制系统2为实验模型系统3和气体注入系统1提供压力，实验模型系统3为实验提供高温高压的地层环境，测量系统4测量实验过程中流出的不同气体的体积。

气体注入系统1，包括：气体储罐11、气体增压泵12、气体输出旋拧阀13，气体储罐11、气体增压泵12、气体输出旋拧阀13依次通过管线相连，气体储罐11为标准不锈钢气瓶，用于提供实验所需要的二氧化碳及甲烷，气体增压泵12用于对输出的气体进行增压，气体输出旋拧阀13用于控制气体的输出。