一种基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法与流程

1.本发明属于石油工程天然气开发领域，主要用于评价人造裂缝发育和连通程度，特别涉及一种基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法。


背景技术：

2.开发难度低、品味好的常规油气资源一度是油气产能的主力军，随着勘探开发的不断深入，开采难度大的低渗透油气资源的探明储量正逐年增多，水力压裂已成为此类储层开采的有效技术。低渗透油藏通过压裂形成的人造裂缝沟通了储层孔隙、改善了储层的渗透性，为储层流体的流动提供了有效的渗流通道。
3.储层在大规模压裂改造后，有效评价人造裂缝发育程度和缝间连通性，是科学制定合理生产制度和最大效益开发的重要前提。通过对现有技术进行调研，发现目前常用的评价裂缝发育和缝间连通性的方法有ct扫描技术、低场核磁共振技术、扫描电镜技术等，这些技术能够观察到岩心的孔隙孔喉分布，获得岩心致密程度及孔隙度大小等信息，但实验耗时长、价格昂贵成本高、操作过程复杂，在一些仅需要大致了解岩石中人造裂缝发育程度和连通程度的实验中就显得不合时宜。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法，本发明基于渗吸的原理，通过绘制吸液曲线来评估压裂过程中形成微裂缝的情况，判断裂缝间的发育和连通程度，实验过程相对简单、高效。
5.本发明采用的技术方案如下：一种基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法，包括如下步骤：s1，将标准岩样烘干至恒重；s2，将标准岩样浸泡于渗吸液中，记录标准岩样吸水质量随时间的变化，直至标准岩样吸水干至恒重，获得曲线i；s3，对标准岩样进行造缝，之后烘干至恒重；s4，将标准岩样浸泡于渗吸液中，记述标准岩样吸水质量随时间的变化，直至标准岩样吸水干至恒重，获得曲线ii；s5，绘制曲线i和曲线ii的差值曲线iii，通过所述差值曲线iii表征人造裂缝发育和连通程度。
6.优选的，s1中，将加工好的标准岩样于烘箱中，在102-108℃下烘干至恒重。
7.优选的，s2中，将标准岩样通过非吸水性丝线悬挂于天平上，记录标准岩样吸水质量随时间的变化，获得曲线i。
8.优选的，s2中，渗吸液采用去离子水。
9.优选的，s3中，在三轴压机上对标准岩样进行造缝，之后在102-108℃下烘干至恒重。
10.优选的，s4中，将标准岩样通过非吸水性丝线悬挂于天平上，记录标准岩样吸水质量随时间的变化，获得曲线ii。
11.优选的，s4中，渗吸液采用去离子水。
12.优选的，s5中，通过所述差值曲线iii表征人造裂缝发育和连通程度时，获取差值曲线iii中吸水量的峰值点以及最终值，根据到达峰值点时间长短判断裂缝间的连通程度，根据最终值的大小判断裂缝间的发育程度。
13.本发明具有如下有益效果：本发明基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法中，通过绘制曲线i和曲线ii绘制曲线i和曲线ii的差值曲线iii，通过所述差值曲线iii表征人造裂缝发育和连通程度，该方法实现过程简单，无需使用复杂的设备，实验耗时较短，具体的，曲线i即基质渗吸曲线、曲线ii即裂缝和基质协同吸水曲线，这两种曲线获取过程均较为简单；对标准岩样进行造缝可通过现有的压力机（如三轴压机）上实现，相比于现有的ct扫描技术、低场核磁共振技术、扫描电镜技术等，本发明使用的设备相对来说非常简单，节约了实验的成本、操作难度及时长；综上，本发明方法操作简单，实现了半定量了解人造裂缝发育程度和连通程度的目标，对于非常规储层压裂设计和压后缝网定性评估具有重要意义。
附图说明
14.图1（a）为本发明实施例中a1号岩心压裂造缝前后渗吸变化特征图；图1（b）为本发明实施例中a2号岩心压裂造缝前后渗吸变化特征图；图1（c）为本发明实施例中a3号岩心压裂造缝前后渗吸变化特征图；图1（d）为本发明实施例中a4号岩心压裂造缝前后渗吸变化特征图；图2是本发明提供的一种基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度方法的流程示意图；图3是本发明提供的一种基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法中实验数据处理分析流程示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图和列举实施例的方式对本发明的技术方案进一步做出具体的阐述，但本发明不限于以下所列举的实施例。
16.本发明基于渗吸的原理，通过绘制吸液曲线（即流体在毛管力作用下流入岩心中的液体量变化曲线），能够评估压裂过程中形成微裂缝的情况，判断裂缝间的发育和连通程度，本发明的技术方案具体如下。
17.参照图2和图3，本发明基于吸液曲线评价人造裂缝发育和连通程度的方法，包括如下步骤：s1，首先，将加工好的标准岩样置于烘箱中在105
±
3℃（
±
3℃为设备的温度偏差范围）下进行烘干，直到质量不再变化为止；s2，其次，将岩心（即所述标准岩样）通过非吸水性丝线悬挂于天平上，并浸泡于渗吸液中，记录岩心吸水质量随时间的变化，根据岩心吸水质量随时间的变化绘制出曲线i（参照图1（a）~图1（d）），待吸水质量达到稳定值后将岩心取出；
s3，然后，将样品（即所述标准岩样）放在三轴压机上进行造缝，随后将带缝的岩样置于烘箱中在105
±
3℃下烘干，直到样品的质量不再变化为止；s4，紧接着，将带有裂缝的岩心悬挂在天平上，并浸泡于渗吸液中，记录岩心吸水质量随时间的变化，根据岩心吸水质量随时间的变化绘制出曲线ii（参照图1（a）~图1（d）），待吸水质量稳定后结束实验，取出岩心；s5，最后，对比曲线i和曲线ii的差异并绘制曲线i和曲线ii的差值曲线iii（参照图1（a）~图1（d）），通过吸液曲线差异反映人造裂缝发育和连通程度；具体的，在s5中，对实验数据进行处理，分析人造裂缝发育和连通程度的过程包括如下步骤：s5.1，绘制压裂前岩心渗吸质量随时间变化曲线i和压裂后的岩心渗吸质量随时间变化曲线ii，以及两者差值随时间变化曲线iii。其中，曲线i即基质渗吸曲线、曲线ii即裂缝和基质协同吸水曲线、两者差值随时间变化曲线iii即裂缝对吸水的贡献值。
18.s5.2，分别记录差值曲线iii中吸水量的峰值点以及最终值，根据到达峰值点时间长短判断裂缝间的连通程度、根据最终值的大小判断裂缝间的发育程度，其中到达峰值点的时间越短说明裂缝间连通性越好、最终值越大说明岩心内部形成的裂缝越复杂，即人造裂缝发育程度越好。
19.实施例为评价岩样a不同位置处的连通性及发育程度，对其取4组样品a1、a2、a3和a4，对这四个岩心分别开展渗吸实验，步骤如下所示。
20.步骤一，首先，将加工好的标准岩样在烘箱中于105℃进行烘干，直到质量不再变化为止，如图2中的s1；步骤二，其次，将岩心通过非吸水性丝线悬挂于天平上，并浸泡于渗吸液中，记录岩心吸水质量随时间的变化，记录为曲线i（即基质渗吸曲线），待吸水质量达到稳定值后将岩心取出，如图2中的s2；步骤三，然后，将样品放在三轴压机上进行造缝，随后将带缝的岩样置于烘箱中在105℃下烘干，直到质量不再变化为止，如图2中的s3；步骤四，紧接着，将带有裂缝的岩心悬挂在天平上，并浸泡于渗吸液中，记录岩心吸水质量随时间的变化，记录为曲线ii（即裂缝、基质协同吸水曲线），待吸水质量稳定后结束实验，取出岩心，如图2中的s4；步骤五，将实验数据进行处理分析，如图2中的s5。分别绘制a1、a2、a3、a4四块岩心在压裂前和压裂后的岩心渗吸质量随时间变化曲线，以及两者渗吸量差值随时间变化曲线iii（即裂缝对吸水的贡献），如下图1（a）-图1（d）所示。
21.曲线结果显示：a1、a2、a3、a4基质岩心吸水与基质和裂缝协同吸水具有显著差异，在两者差异曲线中，达到峰值的时间分别为5h、6h、5h、3h，同时，差异的最终值分别为0.005g/cm、0.006g/cm、0.005g/cm、0.0025g/cm。到达峰值的时间越长说明裂缝间连通性越差、最终值越大说明岩心内部形成的裂缝越复杂，人造裂缝发育程度越好。因此岩心a2裂缝间连通性最差，但裂缝最为发育复杂程度好；其次为a1和a3岩心，两者裂缝发育和连通性相当；a4岩心裂缝发育程度最差，但连通性最好。
22.综上，本发明利用三轴压缩实验系统开展了三轴压缩实验，通过测试不同岩性的
致密岩石在形成人造裂缝前后渗吸差异的变化程度，及基于岩石吸水特征评估了裂缝网络发育程度和人造裂缝间的连通程度。该方法操作简单，实现了半定量了解人造裂缝发育程度和连通程度的目标，对于非常规储层压裂设计和压后缝网定性评估具有重要意义。本发明克服了常规评价裂缝特征方法耗时长、成本高、操作过程复杂的缺点，实现了半定量了解人造裂缝发育程度和连通程度的目标。
23.以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的研究人员均可能利用上述技术方案加以修改。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，属于本发明要求保护的范围。