裂縫導流能力實驗巖板密封技術

1.目的

油氣儲層改造成敗的關鍵在于能否形成一系列具有一定導流能力的裂縫，因而在實驗室內準確評價裂縫導流能力可以為儲層改造壓裂方案的優化制定提供實驗數據支撐。實驗評價裂縫導流能力，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。筆者團隊所研發的實驗巖板密封技術放寬了裂縫導流能力實驗對巖板加工精度的要求，實現了對巖板的重復密封利用，消除了由于巖板密封不嚴對實驗數據準確性的影響。

2.方法

實驗巖板密封技術是基于“等效替換、閃轉騰挪”的設計思路，采用在導流室外對裂縫導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、操作標準化的美國石油學會（API）標準導流室實驗巖板密封技術。使用井下巖心制備用于模擬儲層裂縫巖板，巖板的形狀與導流室形狀一致。根據導流室形狀組合巖板密封裝置，用游標卡尺準確測量導流室尺寸，利用螺母柱及厚度調節部分調整巖板密封裝置與導流室大小相適應。巖板在放入巖板密封裝置前，根據實驗研究條件設置裂縫寬度，用背膠紙包裹巖板，放入巖板密封裝置中，位置適中。倒入一定量的液態密封膠對巖板進行密封，自然靜置晾干。拆開巖板密封裝置，將密封巖板與導流室的進口、出口、測壓孔進行對應，在相應的位置剖開一個通孔，使實驗介質能自由通過，進而獲得了密封后的巖板即目標巖板——裂縫導流能力密封巖板。再將目標巖板安裝在導流室內，既保留了巖板原始的表面狀態，又能按照實驗條件對裂縫寬度進行精確調整，開展裂縫導流能力實驗，實驗結果能夠客觀準確地表征儲層裂縫導流能力大小。實踐結果表明：①實驗巖板密封技術提供的裝置采用模塊化設計，具有可組合、可拆卸、可調整、便攜性等優點，并且對巖板無損傷、可重復使用，提高了巖心的利用率；②該技術具有簡單、易于操作、方便快捷、推廣性好等優點。

3.作用和效果

大量的裂縫導流能力實驗證明：①較之于傳統在巖板四周涂抹密封膠對巖板進行密封的方法，所研發的實驗巖板密封技術使巖板加工精度要求由微米級放寬至厘米級，降低了巖板加工勞動強度；②使巖心利用率提高了5倍以上，節約了大量的井下巖心，降低了實驗成本；③密封后的巖板與導流室高度貼合，密封效果極佳，徹底解決了導流室巖板密封不嚴的問題，提高了實驗的成功率。該技術為準確客觀評價儲層裂縫導流能力提供了可靠、有效的實驗技術支撐。如圖1所示，該技術已經獲得國家知識產權局發明專利授權（專利號：ZL 2018 1 0224472.3），已經成功地為常規、非常規氣藏170 余井次儲層改造壓裂方案的制定提供了實驗數據支撐，助力中國石油西南油氣田公司天然氣持續增儲上產。

圖1 發明專利證書

（高新平：中國石油西南油氣田公司工程技術研究院、頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室。E-mail: gaoxinp@petrochina.com.cn 編輯居維清）