[发明专利]一种孔洞型碳酸盐岩靶向酸压物理模拟方法及应用

说明书

本发明公开了一种孔洞型碳酸盐岩靶向酸压物理模拟方法及应用，属于油气勘探技术领域。该方法包括：采集深部孔洞型碳酸盐岩储层对应的新鲜露头试样，加工成立方体试样；在立方体试样的端面预制人工钻孔；向人工钻孔中注入酸液，反应后形成酸化孔洞；制作模拟井筒，并在井筒内部钻取模拟射孔；对模拟井筒预填后放入模拟套管并进行环空封固；通过真三轴模型试验机泵入压裂液模拟酸化压裂；待充分反应后，注入可固化胶水并充分渗透；取出试样烘干后剔除碳酸盐岩，获得由可固化胶水形成的靶向酸压三维形态。本发明实现了室内对天然碳酸盐岩孔洞的模拟，并建立靶向酸压物理模拟方法实现人工裂缝的定向开裂，可用于靶向酸压效果评价。

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种孔洞型碳酸盐岩靶向酸压物理模拟方法及应用。

背景技术

随着世界范围内油气勘探的不断进展，碳酸盐岩大油气田逐渐成为油气资源发展的重要新领域，而且不断有新发现、新突破，在石油勘探开发历程中有着举足轻重的作用。从全球来看，碳酸盐岩储层以其展布广、厚度均一稳定、物性好而成为重要的产油气层，据不完全统计，截至2016年底，世界上共发现了1021个大型油气田，其中碳酸盐岩大油气田321个。从区域分布上看，中东地区石油产量约占全球产量的2/3,其中80％的含油层属于碳酸盐岩；北美的碳酸盐岩储层中的石油产量约占北美整个石油产量的1/2。由此可见碳酸盐岩油气田的地位和重要性。我国最近十几年来，在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地相继发现了大型碳酸盐岩油气田，碳酸盐岩油气田在我国各类油藏中所占比例越来越大，显示出我国碳酸盐岩储层有着杰出的开采潜力。

但是，孔洞型碳酸盐岩凝析气藏储集体结构类型多样、流体性质十分复杂。该类储层的发育情况受沉积、构造、岩溶等多种地质作用的影响，非均质性强，形成的储集体类型包括大型溶洞、溶蚀孔洞、裂缝等，其中主要的储集空间为溶洞和孔洞。孔洞型碳酸盐岩油气藏因其复杂性和特殊性，单井生产具有巨大的差异性，导致开采难度较大。因此，深入研究天然孔洞对裂缝起裂与扩展的影响，对提高酸化压裂的效率，乃至碳酸盐岩储层油气的高效开发至关重要。然而，含有天然孔洞、裂缝的地下孔洞型碳酸盐岩取样困难，无法保证其结构的完整性，亦无法避免其孔洞、裂缝进一步发育，不利于展开室内物理模拟试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种孔洞型碳酸盐岩靶向酸压物理模拟方法及应用，实现了室内对天然碳酸盐岩孔洞的模拟，并建立一种靶向酸压物理模拟方法，通过靶向酸压实现人工裂缝的定向开裂。

一方面，为实现上述目的，本发明提供了一种孔洞型碳酸盐岩靶向酸压物理模拟方法，所述方法包括：

采集深部孔洞型碳酸盐岩储层对应的新鲜露头试样，加工成立方体试样；

在所述立方体试样的端面预制具有一定深度的人工钻孔；

向所述人工钻孔中注入酸液，使其抵达人工钻孔的碳酸盐岩深部并充分反应，形成酸化孔洞；

制作模拟井筒，并在井筒内部钻取模拟射孔；

对所述模拟井筒预填后放入模拟套管并进行环空封固；

将真三轴模型试验机与所述模拟套管连接，施加模拟地层三向应力后泵入压裂液进行酸化压裂；

待所述压裂液与碳酸盐岩充分反应后，向所述模拟套管内注入可固化胶水，静置使胶水充分渗透到酸压裂缝后取出试样；

将试样烘干后剔除碳酸盐岩，获得由可固化胶水形成的靶向酸压三维形态。

进一步地，所述对所述模拟井筒预填后放入模拟套管并进行环空封固，包括：

在所述井筒内预填水溶性粉末材料，并使粉末材料进入模拟射孔孔眼内，在充填粉末材料上部放入一隔层；随后在井筒内放入模拟套管，套管下部下入到放置隔层处，采用树脂胶进行环空封固，并静置48h以上。