[发明专利]一种岩石扩容方法

说明书

本发明提供一种岩石扩容方法，包括：油水井资料归纳整理、岩石扩容物理模拟试验、岩石扩容压力设计计算、岩石扩容工艺物理模拟试验、岩石扩容段塞的设计、管柱安全校核、施工设备选择及地面流程设计、现场实施和施工参数监测和施工井数据库的建立。本方法有效完善和补充了岩石扩容步骤，利用物理模拟试验结果再运行数值模拟方法的方式，提高模拟效率和准确性，并强化施工设备优选及管柱安全校核等关键步骤，提高作业安全性，并满足施工作业需求。

技术领域

本发明涉及油水井酸化压裂增产增注工艺技术领域，更具体地说涉及一种岩石扩容方法。

背景技术

岩石扩容技术也被称为微压裂技术，是一项利用岩石在应力偏量作用下由于内部产生微裂隙而出现非弹性体积应变的岩石力学扩容现象进行储层改造的一项新技术，最早应用在加拿大阿尔伯塔地区油砂的SAGD开发中，国内林伯韬等人2016年开始完善了该技术(林伯韬,陈森,潘竟军,等.风城陆相超稠油油砂微压裂扩容机理实验研究[J].石油钻采工艺,2016,38(3):359-364.)。国内2012年起陆续在新疆风城油田SAGD开发中为实现快速建立井间连通的目的，提高后续注蒸汽能力而进行应用，目前已累计实施120余井次。

目前，国内已形成发明专利号：2020100219974，专利名称：一种注水井扩容储层改造方法，主要对岩石扩容技术的施工作业步骤进行详细描述，并采用数值模拟方法，对施工注入压力、注入排量和液量进行优化设计，为现场施工作业提供了较好的指导，但是在技术推广应用时，还存在如下几点问题：①欠缺作业前工艺设计详细步骤，工艺上不完整，也无法为施工作业提供有效指导；②采用数值模拟方法，模拟时间较长，且精度不理想，且会影响施工作业效果；③未有具体的施工设备设计以及安全控制，现场实施准备上还不足，存在安全风险。

综上所述，目前国内暂无一种岩石扩容方法，对现有岩石扩容施工改造方法进行有效补充，细化作业设计各个环节步骤，提高工艺完整性，并提高设计效率、准确性和实施安全性。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的改造方法欠缺作业前工艺设计详细步骤，工艺上不完整，也无法为施工作业提供有效指导；采用数值模拟方法，模拟时间较长，且精度不理想，且会影响施工作业效果；未有具体的施工设备设计以及安全控制，现场实施准备上还不足，存在安全风险，提供了一种岩石扩容方法，本方法有效完善和补充了岩石扩容步骤，利用物理模拟试验结果再运行数值模拟方法的方式，进一步提高模拟效率和准确性，并强化施工设备优选及管柱安全校核等关键步骤，进一步提高作业安全性，并满足施工作业需求，通过建立数据库为类似井况提供参数，提高设计效率和准确性。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种岩石扩容方法，按照下述步骤进行：

步骤1，油水井资料归纳整理：油水井资料包括油田总体开发方案、钻完井总结报告、修井总结报告、岩石扩容地质设计、历史生产动态资料、类似井岩石扩容作业数据，从上述油水井资料中获取储层物性参数、岩石力学参数、井筒参数后，用于判断油水井低产原因以及增产潜力，进而为岩石扩容提供物理模拟参数和数值模拟参数；

步骤2，岩石扩容物理模拟试验：对录取到的油水井储层天然岩心进行单轴测试、三轴测试、地应力凯赛尔效应测试试验，以获取岩心单轴抗压强度、不同围压下岩心的抗剪切强度和扩容角，再计算油水井储层垂向地应力、水平最小主应力和水平最大主应力；

步骤3，岩石扩容压力设计计算：根据步骤2的试验结果拟合出油水井储层的岩石力学破坏曲线，通过曲线获得泊松比、抗拉强度、粘聚力、摩擦角参数，再根据现有的扩容压裂计算公式，估算出岩石扩容压力值，对估算的岩石扩容压力值进行选取判断；