小型压裂测试

小型压裂测试：

采用小体积，且与正式压裂相同的压裂液进行不加砂压裂试验。其目的是通过小型压裂测试来确定流体滤失特性、压裂液的有效利用率及裂缝形成和延伸扩展压力的特性及摩阻大小。根据测试求得的能够及时调整压加压裂前置液用量和排量，施工规模应根据小型压裂结果进行调整。

小型压裂测试的基础是测定瞬时停泵压力和压后压力恢复数据。采用正式加砂压裂相同的压裂液，一般用量20m3左右。在正常情况下，为了地层不受液体滤失而增加空隙压力的影响，较准确地测定局部地应力，应注入少量液体地层破裂后瞬时停泵一次。其测试步骤如下：

1.液量20m3，然后停泵5分钟。采用变排量由低逐渐增高注入，分析不同阶段、不同排量的压力变化。判断孔眼摩阻是否过高而需重新射孔。当排量达到正式压裂所设计规模时，分析泵压变化。若井筒及裂缝摩阻过高，使得泵压超过油管或压裂设备要求，则根据现场实际情况调整注入规模。

2.重新起车，以调整后的压裂规模注入10m3左右同性质的压裂液。此过程能够通过裂缝延伸扩展时的压力变化规律，分析判断隔层的遮挡强度或裂缝内液体滤失情况以及天然裂缝发育的程度等储层的地质影响因素。

3.关井后测试压力60分钟左右，以录取压降数据。通过压力恢复阶段的分析及拟合计算，可以得到裂缝的闭合时间、闭合压力以及压裂液的综合滤失系数及压裂效率，判断地层的渗透性质。

利用压降数据进行拟合计算获得压裂液综合滤失系数，是一个需要花费大量的时间，而在压裂施工现场时间是宝贵的。在不允许长时间进行压力拟合计算时，可通过两种现场简单公式计算获得，即通过上述的两次瞬时关井压力及时间求得压裂液的综合滤失系数和压裂液滤失效率。

公式：

V LP ：泵注期间的滤失体积

2.通过压降过程中压力与时间的曲线的变化，判断出裂缝的闭合时间。由裂缝的闭合时间与注入时间的无因次时间关系曲线，查找出压裂液的有效利用率。通过压裂液利用效率与滤失系数的间接关系公式，求得C 。

即：V C =ef ×Q ×t

V C =K PK(C2)..L

V C ：造缝体积

V LP ：泵入期间的液体滤失体积

二、井温测量裂缝高度

从裂缝最下端以上井筒内的温度直到注入停止时为止，一直保持不变。这是因为在压裂注入期间，井短时间注入后孔眼处的温度和温度梯度趋于稳定，而且后续还相对保持恒定。在注入停止后，井筒内温度变化恢复到正常温度梯度的速度将取决地层的热导率。即在注入停止的瞬间，流量变化是很小的。因此，对流所传递的热量可以忽略不计，井筒内的温度将以热传导的方式恢复到正常的温度梯度。

如果某一地层没有吸收压裂液，在该深度处的井筒温度将通过不稳定状态的径向热传导恢复到正常的温度梯度。经水力压裂的井段将通过不稳定的线性热传导恢复到正常的温度梯度。径向热传递热量比线性传导快，因此对着压裂井b H P H p a k t t C 11212110/10/11⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+÷−=QT V LP −=1η0

t H l K V C P n LP

⋅⋅⋅=

段处的温度比非压裂井段处的温度恢复得慢。水力压裂处理后2小时内应进行测试，记录的井温异常与处理井段相对应，但有时仍然难以确定经过增产处理的地层。这时，应该连续做多次井温测量，记录整个测量井段的温度恢复梯度。只要注入液的温度与地层温度差异大，经过压裂处理的地层就是温度恢复最慢的层段，会出现井温异常现象。测试步骤如下：

压前测试压裂目的层段的井温基线。

压后2小时左右测试井温曲线，至少有两条合格曲线。

压前与压后井温曲线进行对比，判断出井温曲线上下两个异常的半幅点，由曲线异常的两个半幅点确定裂缝高度。

井温测试工艺要求

下压裂管柱之后，将井筒注满清水，静停24小时后测试井温曲线。

在压裂目的层段位置上部100m处，接2米左右一根21/2油管短接（定位系统）。压裂阀门必须直立接在井口上部。具体测试时间和测井曲线数量，由测试部门根据井温异常变化的情况决定。

测试成功的曲线不少于两条。

三、岩石力学参数V C

水力压裂过程中，裂缝形成的条件，裂缝的形态及几何尺寸、方向与地下岩石的地应力及分布、岩石的力学性质有着机器密切的关系。

一般情况下，地层岩石处于弹性压应力状态。依据材料力学理论，岩石的水平应力与垂向应力的关系、裂缝三维延伸的尺度、岩石破裂时的张力及扩展压力等都于岩石的弹性摸量（剪切摸量）岩石的泊松比，抗张强度等力学参数有关。岩石力学参数是压裂设计及开发工程中不可缺少的力学参数。

岩石力学参数的取得有两种方式，即室内岩心测试及井下全波测井间接得

到。

1.室内实验

根据材料力学中虎克定律，降岩芯通过三轴压缩试验、疲劳试验、差应变测试、断裂韧性测试研究不同的（不同围压、空隙压力、温度）来模拟油藏地层条件对岩石力学性质参数的影响。可进行静、动态岩石力学性质参数的测定。如果已知岩心方向（如定向取芯或用古地磁定向），则能够确定就地应的方向和比值。

2.井下声波测试使用长源距数字声波测井的全波形，可以得到动态岩石力学性

质参数。再由动态数据与静态数据的转换关系，求得到在压裂设计及开发生产中所应用的岩石力学静态参数。如杨氏模量E、泊松比γ、剪切模量G。

四、 地层压力

目前地层压力或静止是压裂选井选层的主要依据，是评估压前地层储量；预测压后产量与评价压裂效果的重要参数。

静止压力一称油气层压力。它是指油气井在关井后，待压力恢复到稳定状态时测得的油气层中部压力。在探井试油过程中，指油气井在关井后，待压力恢复到稳定状态时测得的油气层中部压力，不同的目的层，可根据本井的静压梯度推算压裂目的层的静压。

油气藏投入开发后，进行压力恢复测试确定油气层地层压力，也可用Horner压力恢复曲线中直线段的斜率法来求取。

五、地层温度

地层温度是指在静态无干扰条件下所具有的温度，一般随埋藏深度增加而增加，地层温度是选择压裂液的主要依据。在高温条件下，液体的粘度与流变性都会发生较大变化，裂缝中各点液体的粘度、造缝与输砂能力将随温度的变