裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)巖板密封技術(shù)

1.目的

油氣儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)準(zhǔn)確評價(jià)裂縫導(dǎo)流能力可以為儲(chǔ)層改造壓裂方案的優(yōu)化制定提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。實(shí)驗(yàn)評價(jià)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(tuán)隊(duì)所研發(fā)的實(shí)驗(yàn)巖板密封技術(shù)放寬了裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)對巖板加工精度的要求，實(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響。

2.方法

實(shí)驗(yàn)巖板密封技術(shù)是基于“等效替換、閃轉(zhuǎn)騰挪”的設(shè)計(jì)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(huì)（API）標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流室實(shí)驗(yàn)巖板密封技術(shù)。使用井下巖心制備用于模擬儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jìn)口、出口、測壓孔進(jìn)行對應(yīng)，在相應(yīng)的位置剖開一個(gè)通孔，使實(shí)驗(yàn)介質(zhì)能自由通過，進(jìn)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(shí)驗(yàn)條件對裂縫寬度進(jìn)行精確調(diào)整，開展裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠客觀準(zhǔn)確地表征儲(chǔ)層裂縫導(dǎo)流能力大小。實(shí)踐結(jié)果表明：①實(shí)驗(yàn)巖板密封技術(shù)提供的裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，具有可組合、可拆卸、可調(diào)整、便攜性等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)。

3.作用和效果

大量的裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)證明：①較之于傳統(tǒng)在巖板四周涂抹密封膠對巖板進(jìn)行密封的方法，所研發(fā)的實(shí)驗(yàn)巖板密封技術(shù)使巖板加工精度要求由微米級(jí)放寬至厘米級(jí)，降低了巖板加工勞動(dòng)強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的成功率。該技術(shù)為準(zhǔn)確客觀評價(jià)儲(chǔ)層裂縫導(dǎo)流能力提供了可靠、有效的實(shí)驗(yàn)技術(shù)支撐。如圖1所示，該技術(shù)已經(jīng)獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利授權(quán)（專利號(hào)：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(chǔ)層改造壓裂方案的制定提供了實(shí)驗(yàn)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(chǔ)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(jià)與開采四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。E-mail: gaoxinp@petrochina.com.cn 編輯居維清）