[发明专利]一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法在审
| 申请号: | 201811093328.7 | 申请日: | 2018-09-19 |
| 公开(公告)号: | CN109374415A | 公开(公告)日: | 2019-02-22 |
| 发明(设计)人: | 陈星宇;李彦超;尹丛彬;王素兵;毛虎;肖剑锋;陈明忠;冯强;李莹 | 申请(专利权)人: | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司;中国石油天然气集团有限公司 |
| 主分类号: | G01N3/12 | 分类号: | G01N3/12;G01N3/06 |
| 代理公司: | 成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211 | 代理人: | 冉鹏程 |
| 地址: | 610051 四川省成都市成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 应力测试 三维空间 诱导 裂缝 压裂裂缝 理论计算模型 三轴应力条件 数据分析步骤 岩心 参数预测 测试步骤 裂缝诱导 人工裂缝 水平应力 油气产业 现场泵 取心 试件 校正 测试 延伸 支撑 | ||
1.一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
取心及井眼钻步骤,对页岩目标储层钻井取心获得岩样,将岩样加工为适合放入岩心夹持模拟装置的岩心放置室尺寸的岩心,并在岩心任一表面钻取用于放入压裂管柱模拟装置压裂管的圆形孔洞,且圆形孔洞长度为钻取方向岩心长度的1/2;
安装步骤,将压裂管柱模拟装置的压裂管下端采用相位角螺旋布孔,优选地如采用60°相位角螺旋布孔,或定向布孔模式钻孔形成模拟射孔孔眼,将压裂管外表面均匀涂抹高强度柔性环氧树脂胶后放入岩心在取心步骤中钻出的圆形孔洞中;将应力应变花(18)放入压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)、压板Ⅲ(11)以及岩心放置室内腔内表面的凹槽(32)内,将放置了模拟压裂管的岩心置于岩心放置室中,用耐高压管线依次连接储液容器Ⅰ(1)、低流量恒流恒压泵(3)、储液容器Ⅱ(6)与压裂管;
测试步骤,通过压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)分别单独向岩心加载x、y、z方向的模拟应力,其中,通过压裂泵注装置向压裂管中注入压裂液并观察在测试设定的三轴应力条件下岩心试件(15)出液情况,然后标定岩心试件(15)裂缝贯通注入排量V1,在测试设定的三轴应力条件下以小于岩心试件(15)裂缝贯通注入排量V1向压裂管注入压裂液体,实验全程监测并采样记录注入端压力;
数据分析步骤,在测试步骤中当岩心试件(15)出液后则判断实验结束,保存计算机采集记录数据,并进行计算分析。
2.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述取心及井眼钻步骤,在岩心钻取的圆形孔洞下端有深度为30mm空间作为钻井井眼裸眼段预留空间。
3.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,压裂管下端的模拟射孔孔眼若干,且直径为2mm;在压裂管模拟射孔孔眼上部外表面加工形成螺纹。
4.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)分别连接有x方向压力传感器(20)、y方向压力传感器(21)和z方向压力传感器(19),所述压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)中心位置开设凹槽(32),且压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)均连接有轴向活塞(27),所述轴向活塞(27)均通过耐高压转换接头与同一个加压泵(23)相连,且连接管路为耐高压管线,所述耐高压转换接头还通过应力泄压管线(7)连接有泄压水槽(8)。
5.如权利要求4所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述测试步骤中,所述压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)均由加压泵(23)通过耐高压转换接头供压,即可通过控制耐高压转换接头来实现对压板Ⅰ(12)、压板Ⅱ(13)和压板Ⅲ(11)进行控制的,具体为开启耐高压转换接头x方向阀门,驱动压板Ⅰ(12)加载x方向模拟应力完成后关闭x方向阀门,然后开启耐高压转换接头y方向阀门,驱动压板Ⅱ(13)加载x方向模拟应力完成后关闭y方向阀门;再开启耐高压转换接头z方向阀门,驱动压板Ⅲ(11)加载x方向模拟应力完成后关闭z方向阀门,通过x方向、y方向、z方向活塞对岩心试件(15)进行应力加载以模拟储层三轴应力条件。
6.如权利要求1所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,应力应变花(18)与高速静态应变数据采集仪数据相连。
7.如权利要求6所述的一种多裂缝三维空间诱导应力测试方法,其特征在于:所述安装步骤中,所述储液容器Ⅱ(6)为活塞缸,所述低流量恒流恒压泵(3)向活塞缸上部泵入液体,活塞缸下部灌有模拟现场用压裂液,所述储液容器Ⅰ(1)与低流量恒流恒压泵(3)进液端连接,所述低流量恒流恒压泵(3)出液端与储液容器Ⅱ(6)上端连接,所述储液容器Ⅱ(6)下端与所述压裂管的端口通过耐高压管线连接。
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