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水平井压裂模拟试验装置及方法与流程

2022-05-17 22:56:14 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及煤层气开采技术领域,特别涉及一种水平井压裂模拟试验装置及方法。


背景技术:

2.煤储层属于低孔低渗非常规层,由于煤储层的渗透率都很低,仅靠井眼圆柱侧面作为排气面是远远不够的,所以必须采取人工强化增产措施。利用以钻井水力压裂为关键技术的一整套工艺过程对煤储层进行改造,是当今世界开发煤层气所用的主要技术。
3.相关技术中,水平井压裂模拟实验多采用在单井筒上开设单孔的方式进行压裂模拟。
4.然而,相关技术仅考虑单一射孔的单水平井,由于压裂方式过于单一,无法实现对水平井分段压裂、多水平井压裂等压裂方式的模拟。


技术实现要素:

5.鉴于此,本发明提供一种水平井压裂模拟试验装置及方法,能够以多种压裂方式压裂实验岩样,满足了对于多种压裂方式的试验模拟要求。
6.具体而言,包括以下的技术方案:
7.一方面,本发明实施例提供了一种水平井压裂模拟试验装置,包括:伺服加载模块、射孔控制模块、水力伺服泵压模块、数据采集和处理模块;
8.所述伺服加载模块包括能够模拟储层原始地质条件的加载室,具有钻孔的实验岩样位于所述加载室内;
9.所述射孔控制模块包括压裂井筒、井筒封闭塞、井筒注入塞和引流管,所述压裂井筒具有多个通孔,且所述压裂井筒位于所述钻孔内;所述井筒封闭塞和所述井筒注入塞位于所述压裂井筒内,且所述井筒封闭塞和所述井筒注入塞之间的距离可调;所述引流管的一端穿过所述井筒注入塞,另一端与所述水力伺服泵压模块连接;
10.所述伺服加载模块、所述水力伺服泵压模块均与所述数据采集和处理模块连接。
11.可选的,所述通孔的个数为多个,相邻的两个通孔之间的距离相同。
12.可选的,所述实验岩样包括至少两个钻孔,每个所述钻孔中均具有压裂井筒。
13.可选的,所述装置还包括水力压裂监测模块;其中所述水力压裂监测模块包括多个应变传感器,所述多个应变传感器位于所述实验岩样的表面上。
14.可选的,所述水力伺服泵压模块还包括压裂液储箱、注入泵、注入泵伺服控制器、压裂液回收箱、输液管和排液管;
15.所述压裂液储箱通所述注入泵与所述输液管的一端相连,所述输液管的另一端连接所述引流管的另一端,所述注入泵伺服控制器分别与所述注入泵和所述数据采集和处理模块连接;
16.所述排液管的一端与所述加载室的内腔连接,另一端与所述压裂液回收箱连接。
17.所述水力压裂监测模块还包括高分辨率摄像机、压力传感器、流量传感器和声发射传感器;
18.所述高分辨率摄像机位于加载室内,并位于所述实验岩样的上部;
19.所述压力传感器包括注入流压传感器、出水孔流压传感器和流体压力传感器,所述流量传感器包括注入流量传感器、出水孔流量传感器,所述注入流压传感器和注入流量传感器均位于所述注入泵和引流管之间的输液管上,所述出水孔流压传感器和出水孔流量传感器均位于所述加载室与所述压裂液回收箱之间的排液管上,所述流体压力传感器位于所述实验岩样内部;
20.所述声发射传感器位于所述实验岩样的表面;
21.所述高分辨率摄像机、注入流压传感器、出水孔流压传感器、流体压力传感器、注入流量传感器、出水孔流量传感器和声发射传感器分别与所述数据采集和处理模块连接。
22.可选的,所述装置还包括第一加载板、第二加载板、第三加载板、单一含筛孔加载板和液压缸;
23.所述伺服加载模块为真三轴伺服加载模块,所述加载室为放置实验岩样的真三轴加载室,所述实验岩样为正方体或长方体;
24.所述实验岩样具有钻孔的一面设置第三加载板,与所述第三加载板相平行的一面设置单一含筛孔加载板,所述实验岩样与所述第三加载板相垂直的两个相邻的侧面分别设置第一加载板和第二加载板;
25.所述液压缸的个数为三个,所述液压缸分别通过所述第一加载板、所述第二加载板和所述第三加载板在相互垂直的三个方向对所述实验岩样施加应力;
26.可选的,所述液压缸与伺服油压控制器连接,所述伺服油压控制器与所述数据采集和处理模块相连。
27.可选的,所述第三加载板包括钢板、至少一个加载板连接柱和钢化玻璃板,所述钢板和所述钢化玻璃板之间通过所述加载板连接柱连接,所述第三液压缸通过所述钢板向所述实验岩样施加应力,所述钢化玻璃板上设置穿孔,所述第一加载板和第二加载板均为单一钢化玻璃加载板。
28.另一方面,本发明实施例还提供了一种水平井压裂模拟试验方法,包括如下步骤:
29.步骤一,将压裂井筒置于实验岩样的钻孔中,并将井筒注入塞和井筒封闭塞放入压裂井筒内;
30.步骤二,利用水力伺服泵压模块向实验岩样中注入压裂液;
31.步骤三,调整井筒封闭塞、井筒注入塞在压裂井筒内的位置以及井筒封闭塞和井筒注入塞之间的距离,然后重复步骤一至步骤二,进行分段压裂,直至完成压裂;
32.步骤四,利用数据采集和处理模块对实验数据进行记录和处理,得到实验岩样在不同压裂期次中的岩样内部孔隙压力变化曲线、压裂曲线、裂缝形态和扩展路径。
33.本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
34.由于本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置中的压裂井筒具有多个通孔,因而可以通过调整井筒封闭塞和井筒注入塞在压裂井筒内的位置,使水力伺服泵压模块连通不同位置和数量的通孔,实现对实验岩样进行水平井分段压裂模拟试验;通过将两个压裂井筒同时放入钻孔中对实验岩样进行压裂,可以实现多水平井分段压裂,多水平井同步
拉链式压裂等压裂方式的模拟,有助于了解压裂井筒周围和压裂井筒之间的应力分布,研究不同的压裂方式对裂缝扩展及储层应力的影响,获取更准确的裂缝的相关参数,也可以通过将分段压裂中的每个段数多射孔同时进行压裂,获取射孔参数与压裂裂缝之间的关系,用于优化射孔参数,有效的指导现场施工。
35.本发明可以对真实岩样水平井分段压裂过程进行模拟,通过对压裂过程中产生的裂缝干扰和扩展规律开展实验研究,为现场水平井分段压裂的施工设计提供理论依据。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明实施例提供的一种水平井压裂模拟试验装置的正视图;
38.图2为本发明实施例提供的具有不同口径通孔的压裂井筒的正视图;
39.图3为本发明实施例提供的一种井筒注入塞和井筒封闭塞的立体结构示意图;
40.图4为本发明实施例提供的一种注入塞和井筒封闭塞位于压裂井筒内的正视图;
41.图5为本发明实施例提供的另一种水平井压裂模拟试验装置的正视图;
42.图6为本发明实施例提供的又一种水平井压裂模拟试验装置的正视图;
43.图7为本发明实施例提供的一种包括真三轴伺服加载模块的水平井压裂模拟试验装置的正视图;
44.图8为本发明实施例提供的一种包含流体压力传感器、声发射传感器和应变传感器的实验岩样立体结构示意图;
45.图9为本发明实施例提供的一种第三加载板的正视图;
46.图10为本发明实施例提供的一种第三加载板的右视图。
47.图中的附图标记分别表示为:
48.1.伺服加载模块,2.射孔控制模块,3.水力伺服泵压模块,4.数据采集和处理模块,5.加载室,6.实验岩样,7.压裂井筒,8.井筒注入塞,9.井筒封闭塞,10.引流管,11.通孔,12.水力压裂监测模块,13.应变传感器,14.压裂液储箱,15.注入泵,16.注入泵伺服控制器,17.压裂液回收箱,18.输液管,19.排液管,20.高分辨率摄像机,21.声发射传感器,22.注入流压传感器,23.出水孔流压传感器,24.流体压力传感器,25.注入流量传感器,26.出水孔流量传感器,27.第三加载板,28.单一含筛孔加载板,29.真三轴伺服加载模块,30.真三轴加载室,31.伺服油压控制器,32.钢板,33.加载板连接柱,34.钢化玻璃板,35.穿孔,36.单一钢化玻璃加载板,37.第一口径通孔,38.第二口径通孔,39.内螺纹,40.第一外螺纹,41.第二外螺纹,42.密封橡胶,43.液压缸。
具体实施方式
49.为使本技术的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
50.煤储层属于低孔低渗非常规层,必须采取人工增产措施才能保证煤层气井的生产
效率。目前,水平井技术可以提高原油采收率,稳定油田产量,已成为提高煤储层勘探开发综合效益的重要手段。但是煤储层结构复杂,微孔隙系统非常发育,水力裂缝展布形态错综,大部分水平井必须通过压裂才能达到产能。为了提高压裂效果,有效的指导现场施工,需要对实验岩样6进行压裂模拟试验,以获取裂缝的相关参数。
51.相关技术中,水平井压裂模拟实验多采用在单井筒上开设单孔的方式进行压裂模拟,但在现场施工过程中,水平井同步压裂和拉链式拉裂是比较常用的压裂技术。水平井同步压裂短期内增产非常明显,完井速度快,压裂成本低,拉链式压裂可以极大提高人员设备和压裂车组的效率,还可以使地层生成的裂缝网络更加复杂,水平井同步压裂和拉链式拉裂的生产效果均比单井压裂更好。因此,相关技术中仅考虑单一射孔的单水平井,压裂方式过于单一,压裂模拟试验无法有效的指导现场施工,需要一种可以提供水平井分段压裂、多水平井压裂等多种压裂方式的模拟试验装置。
52.为了解决相关技术中存在的问题,本发明实施例提供了一种水平井压裂模拟试验装置,如图1所示,包括伺服加载模块1、射孔控制模块2、水力伺服泵压模块3、数据采集和处理模块4。
53.其中,伺服加载模块1包括能够模拟储层原始地质条件的加载室5;具有钻孔的实验岩样6位于加载室5内;
54.射孔控制模块2用于控制射孔方式,包括不同通孔11间距,通孔11大小、水平井间距,以模拟不同压裂方式对裂缝扩展及储层应力的影响。射孔控制模块2包括压裂井筒7、井筒封闭塞9、井筒注入塞8和引流管10;压裂井筒7具有多个通孔11,且压裂井筒7位于钻孔内;井筒封闭塞9和井筒注入塞8位于压裂井筒7内,且井筒封闭塞9和井筒注入塞8之间的距离可调;引流管10的一端穿过井筒注入塞8,另一端与水力伺服泵压模块3连接;
55.伺服加载模块1、水力伺服泵压模块3均与数据采集和处理模块4连接。
56.本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置的使用方法是:
57.将压裂井筒7置于实验岩样6的钻孔中,并将实验岩样6放入加载室5中,将井筒注入塞8和井筒封闭塞9放入压裂井筒7内,使参与压裂的通孔11位于井筒封闭塞9和井筒注入塞8之间;水力伺服泵压模块3通过引流管10向压裂井筒7内注入压力液,压裂液从井筒封闭塞9和井筒注入塞8之间的通孔11注入到实验岩样6中进行压裂,利用数据采集和处理模块4对伺服加载模块1和水力伺服泵压模块3的数据进行记录和处理,以获取裂缝的相关参数。
58.因此,本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置,由于压裂井筒具有多个通孔11,可以通过调整井筒封闭塞9和井筒注入塞8在压裂井筒7内的位置,使水力伺服泵压模块3连通不同位置和数量的通孔11,实现对实验岩样6进行水平井分段压裂模拟试验;通过将两个压裂井筒7同时放入钻孔中对实验岩样6进行压裂,可以实现多水平井分段压裂,多水平井同步拉链式压裂等压裂方式的模拟,有助于了解压裂井筒7周围和压裂井筒7之间的应力分布,研究不同的压裂方式对裂缝扩展及储层应力的影响,获取更准确的裂缝的相关参数,也可以通过将分段压裂中的每个段数多射孔同时进行压裂,获取射孔参数与压裂裂缝之间的关系,用于优化射孔参数,有效的指导现场施工。
59.可选的,数据采集和处理模块4包括但不限于计算机。
60.在一个可能设计中,通孔11的个数为多个,相邻的两个通孔11之间的距离相同,与现场施工的装置设置相符,可以使模拟结果更接近实际地层情况。
61.可选的,如图2所示,不同压裂井筒7可以具有大小不同口径的通孔11,包括第一口径通孔37和第二口径通孔38,其中第二口径通孔38的孔径大于第一口径通孔37的孔径。通过对通孔11口径的选择,可以优化射孔参数,提高压裂效率。
62.在一个可能设计中,实验岩样6包括至少两个钻孔,每个钻孔中均具有压裂井筒7。
63.可选的,实验岩样6包括两个钻孔,通过在实验岩样6中设置两个压裂井筒7,可以通过两个压裂井筒7同时参与压裂,实现对实验岩样6的多水平井分段压裂,多水平井同步拉链式压裂等多种压裂方式的模拟。而实际施工中,两个压裂井筒7同时参与压裂,会造成多条裂缝同时延伸,使得裂缝间的干扰强烈。因此,针对两个压裂井筒7模拟同步压裂产生的裂缝的起裂、扩展的规律研究,以及针对压裂井筒7周围和压裂井筒7之间的应力分布研究,对多水平井水力压裂优化设计具有重要意义。
64.可以理解的是,通过改变压裂井筒7的数量,以及井筒封闭塞9和井筒注入塞8在压裂井筒7的位置,即可实现对通孔11位置、通孔11数量的调整,从而实现通过单个通孔11或多个通孔11进行同时或分段压裂,满足不同实验设计对分段压裂、同步压裂等多种压裂方式的要求。
65.可选的,如图3所示,井筒封闭塞9的外壁具有第一外螺纹40,井筒注入塞8的外壁具有第二外螺纹41,压裂井筒7内壁具有内螺纹39,第一外螺纹40和第二外螺纹41适于与内螺纹39配合,且井筒封闭塞9的一端和井筒注入塞8的一端均具有旋拧凹槽。在压裂试验过程中,如图4所示,通过将井筒封闭塞9和井筒注入塞8拧入压裂井筒7内,并通过螺纹固定,方便快捷。
66.可选的,压裂井筒7内壁上内螺纹39与通孔11交替设置,可以通过旋拧次数确定井筒封闭塞9和井筒注入塞8在压裂井筒7内的位置,使参与压裂的通孔11位置的调整,更为准确。可以理解的是,第一外螺纹40、第二外螺纹41和内螺纹39均为细小螺纹,细小螺纹的自锁性和密封性更好。
67.需要说明的是,井筒注入塞8与压裂井筒7之间、井筒封闭塞9与压裂井筒7之间,均设置密封胶带,确保井筒注入塞8和井筒封闭塞9与压裂井筒7筒壁之间的密封。
68.可选的,旋拧凹槽的形状包括但不限于十字型、一字型、六角形、三角形,便于采用螺丝刀旋拧以改变固定位置。
69.在一种可能设计中,装置还包括与数据采集和处理模块4连接的水力压裂监测模块12,其中水力压裂监测模块12包括应变传感器13,应变传感器13位于所述实验岩样6的表面上。应变传感器13用于监测压裂过程中实验岩样6的应变,通过应力-应变曲线上的反映裂缝的扩展过程,研究压裂过程中裂缝延伸对地应力的影响。
70.可选的,应变传感器13包括电阻应变片。电阻应变片测试的基本原理:应变的改变引起应变片的电阻改变,通过测试应变片上电阻的改变量,以确定外力产生的应变值。
71.可选的,应变传感器13的个数可以是一个,也可以是多个。
72.在一种可能设计中,如图5所示,水力伺服泵压模块3包括压裂液储箱14、注入泵15、注入泵伺服控制器16、压裂液回收箱17、输液管18和排液管19;水力伺服泵压模块3可以为射孔控制模块2提供一定流速或压力的压裂液;
73.压裂液储箱14通过注入泵15与输液管18的一端相连,输液管18的另一端连接引流管10的另一端,注入泵伺服控制器16分别与注入泵15和数据采集和处理模块4连接;
74.排液管19的一端与加载室5的内腔连通,另一端与压裂液回收箱17连接。
75.可选的,注入泵15的供压范围为1-50mpa,流量范围为0-150ml/min。
76.在一个可能设计中,如图6所示,装置还包括水力压裂监测模块12;水力压裂监测模块12用于对压裂过程中实验岩样6空间上的应力、应变,裂缝的形成、扩展,渗透率的动态变化的实时监测;
77.水力压裂监测模块12包括高分辨率摄像机20、压力传感器、流量传感器和声发射传感器21;
78.高分辨率摄像机20位于加载室5内,并位于实验岩样6的上部,用于直观的观测裂缝扩展及相互干扰情况;
79.压力传感器包括注入流压传感器22、出水孔流压传感器23和流体压力传感器24,流量传感器包括注入流量传感器25和出水孔流量传感器26,注入流压传感器22和注入流量传感器25均位于注入泵15和引流管10之间的输液管18上,出水孔流压传感器23和出水孔流量传感器26均位于加载室5与压裂液回收箱17之间的排液管19上,分别用来监测注入端和排水端压裂液流量和压力,获得实验岩样6的压裂曲线及渗透性;流体压力传感器24位于实验岩样6内部,用于监测实验岩样6内部孔隙压力分布;
80.声发射传感器21位于实验岩样6的表面,用于监测实验岩样6内部损伤产生的声发射信号;
81.高分辨率摄像机20、注入流压传感器22、出水孔流压传感器23、流体压力传感器24、注入流量传感器25、出水孔流量传感器26和声发射传感器21分别与数据采集和处理模块4连接。
82.需要说明的是,流体压力传感器24是一种将流体压力变化转换为电压信号量的变换器。流体压力的大小通过应变片电阻值变化产生的电压信号来确定。
83.可以理解的是,数据采集和处理模块4与注入流压传感器22、注入流量传感器25、注入泵伺服控制器16、出水孔流压传感器23、出水孔流量传感器26、流体压力传感器24、应变传感器13、声发射传感器21和高分辨率摄像机20相连,对所获得数据进行初步处理,并生成图和表。
84.在一个可能设计中,装置还包括第一加载板、第二加载板、第三加载板27、单一含筛孔加载板28和液压缸43;
85.伺服加载模块1为真三轴伺服加载模块29,如图7所示,真三轴伺服加载模块29用于对实验岩样6加载不同应力,以模拟储层在原始地质条件中应力状态,所测结果更接近实际;加载室5为放置实验岩样6的真三轴加载室30;实验岩样6为正方体或长方体;
86.实验岩样6具有钻孔的一面设置第三加载板27,与第三加载板27相平行的一面设置单一含筛孔加载板28,实验岩样6与第三加载板27相垂直的两个相邻的侧面分别设置第一加载板和第二加载板;
87.液压缸43的个数为三个,液压缸43分别通过第一加载板、第二加载板和第三加载板27在相互垂直的三个方向对实验岩样6施加应力;
88.液压缸43与伺服油压控制器31连接,伺服油压控制器31与数据采集和处理模块4相连。
89.需要说明的是,根据力学原理,任何物体都受到来自x、y、z三个相互垂直方向的
力,直接给立方体的试样从x、y和z三个方向施加不同的应力,即为真三轴受力。由于水力压裂模拟试验要求模拟地层条件,其中最主要的因素之一是地层应力的大小和分布。一般情况,地层三向主应力互不相等,所以在模拟试验中采用真三轴加载方式能更好的反应地层的实际应力状况。
90.可选的,实验岩样6为长方形,尺寸为:1000mm,宽1000mm,高500mm,压裂井筒7的尺寸为:长500mm,筒径36mm。
91.可选的,真三轴加载室30分别与三个液压缸43通过螺母和螺栓固定连接。
92.可选的,如图8所示,流体压力传感器24设置于实验岩样6内部,按250
×
250mm的间距设置。
93.可选的,如图8所示,应变传感器13以50
×
50mm的间距设置于实验岩样6竖直方向的上表面。
94.可选的,如图8所示,声发射传感器21位于方形实验岩样6与应变传感器13所在平面相垂直的四个侧面上。
95.在一个可能设计中,如图9所示,第三加载板27包括钢板32、至少一个加载板连接柱33和钢化玻璃板34,钢板32和钢化玻璃板34之间通过加载板连接柱33固定连接,液压缸43通过钢板32向实验岩样6施加应力,钢化玻璃板34上设置穿孔35,第一加载板和第二加载板均为单一钢化玻璃加载板36,可以实时直观的观测到裂缝的起裂和发展状态。
96.需要说明的是,钢板32受到的压力通过加载板连接柱33传导到钢化玻璃板34上,通过控制加载板连接柱33的长度,可以在不影响液压缸43在相互垂直的三个方向对实验岩样6施加应力的前提下,保持实验岩样6在三个方向的受力稳定,更真实的反映实验岩样6在地层的实际受力状态,模拟地层试验准确性高;加载板连接柱33的设置也为井筒注入塞8和井筒封闭塞9位置的调整提供了操作空间,井筒注入塞8和井筒封闭塞9可通过伸缩旋拧工具,如可伸缩螺丝刀等,即可满足根据设计设置分段或多层压裂的要求,节省操作空间。
97.可选的,钢化玻璃板34上设置矩形穿孔35,如图10所示,适用于两个压裂井筒7不同井间距的压裂试验,为井间距的调整预留了空间。
98.需要说明的是,第一加载板、第二加载板和钢化玻璃板34之间设置密封橡胶42,密封整个实验岩样6,以模拟地层受力要求。
99.可选的,第一加载板、第二加载板和钢板32的抗压强度均大于100mpa,满足向实验岩样6施加初始围压的要求。
100.本发明实施例还提供了一种可以利用上述实施例所提及的水平井压裂模拟试验装置进行的水平井压裂模拟试验方法,该方法包括如下步骤:
101.步骤一:
102.将压裂井筒7置于实验岩样6的钻孔中并用化学胶固定,为确保压裂井筒7与实验岩样6的封闭性,在压裂井筒7开口四周灌入水泥,密封压裂井筒7与实验岩样6之间的间隙;
103.将井筒注入塞8通过旋拧固定在压裂井筒7内沿设计通孔11方向延伸的一侧的内螺纹39处,将井筒封闭塞9固定在压裂井筒7内沿设计通孔11方向延伸的另一侧的内螺纹39处,使参与压裂的通孔11位于井筒注入塞8和井筒封闭塞9之间;
104.将实验岩样6放置在加载室5中。
105.步骤二:
106.水力伺服泵压模块3以设定的低泵压力向实验岩样6中注入压裂液,直到注入流压传感器22示数稳定,对实验岩样6施加初始孔隙压力,使实验岩样6的内部环境更贴近实际情况;同时通过注入流压传感器22和注入流量传感25器获得实验岩样6初始渗透性,用于对比压裂后实验岩样6的渗透性,评价压裂效果;
107.按照设计的排量和注入时间,以设定的流速向压裂井筒7中注入压裂液,对实验岩样6进行压裂,实验岩样6压破后,注入流压传感器22的注入压力出现明显降低,直到设定的时间,此后,保持压力恒定,向压裂井筒7中持续注入压裂液,获得一次压裂后实验岩样6的渗透率,随后停止泵。
108.步骤三:
109.调整井筒封闭塞9、井筒注入塞8与通孔11的相对位置,改变通孔11数量或间距,重复步骤一至步骤二,进行分段压裂,直至完成压裂。
110.步骤四:
111.通过数据采集和处理模块4分析处理水力压裂监测模块12传回的数据,得到实验岩样6在不同压裂期次中的岩样内部孔隙压力变化曲线、压裂曲线、裂缝形态、扩展路径;经过数据处理,得到实验岩样6在不同压裂期次中实验岩样6的应力、应变空间分布演化,用于分析应力阴影及其对后期裂缝扩展的影响;通过对比分析压裂前后实验岩样6渗透性的变化,评价压裂效果。
112.本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置,通过调整井筒封闭塞9和井筒注入塞8的位置和相对距离,可以对实验岩样6进行不同通孔11数量、不同通孔11位置的压裂模拟试验,通过两个压裂井筒7同时对实验岩样6进行压裂,可以实现多水平井分段压裂,多水平井同步拉链式压裂、多射孔同步压裂等压裂方式的模拟,有助于研究不同的压裂方式对裂缝扩展及储层应力的影响。
113.本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置及方法可以对真实岩样水平井分段压裂过程进行模拟,通过对压裂过程中产生的裂缝干扰和扩展规律开展实验研究,为现场水平井分段压裂的施工设计提供理论依据。
114.本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置,尤其适用于真三轴压裂体系,在不影响加载系统向实验岩样6三个相互垂直的方向加压的前提下,可以进行多种压裂方式,能真实的反映实验岩样6在地层的实际受力状态,测得的数据更符合实际压裂的情况,模拟地层试验准确性高。
115.本发明实施例提供的水平井压裂模拟试验装置,通过模拟水平井多分段压裂,能够方便的改变不同射孔方式,以揭示不同通孔11间距,不同通孔11大小和数量、水平井间距等条件下裂缝间的相互干扰作用,通过水力压裂监测模块12和数据采集和处理模块4,可以实时观测裂缝起裂、扩展规律,监测水平井分段体积压裂过程,实验岩样6内部应力-应变的空间动态演化规律,揭示裂缝间相互干扰机制,监测压裂过程中实验岩样6渗透率的动态变化,最终作为压裂效果的评价指标。
116.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本技术后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
117.应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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