[發明專利]一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210038460.4
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102590456A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 溫慶志;羅明良;胡藍霄;劉廣忠;于姣姣;齊寧
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，其包括模擬儲層腔體、數據采集控制面板、計算機、在模擬儲層腔體內設置的水平井筒，所述的數據采集控制面板與計算機相連；所述模擬儲層腔體包括上蓋和矩形腔，所述上蓋通過螺栓密封設置在矩形腔上；

在模擬儲層腔體的一側壁上貫通設置有若干個進液孔，所述進液孔在模擬儲層腔體的一側壁上呈同一水平直線設置，所述水平井筒穿過其中一個進液孔設置在模擬儲層腔體內，其余進液孔封堵備用；水平井筒筒壁上分段間隔設有射孔孔眼，水平井筒一端為進液口，水平井筒的另一端封閉；在模擬儲層腔體內壁上設置有多條供給源管，所述多條供給源管均與模擬儲層腔體外壁上設置的供給源進液口相連，在供給源進液口處設置有閥門，在供給源管上設置均勻設置有孔眼；

在模擬儲層腔體內填充有介質；在模擬儲層腔體內上、中、下分布三層壓力傳感器，每層均勻分布30～40只壓力傳感器；每只壓力傳感器均通過電纜與數據采集控制面板相連；

所述裝置還包括儲液罐和氣罐，在儲液罐外設加熱套，加熱套上設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與數據采集控制面板連接，所述儲液罐的出料口通過柱塞泵與管線相連，在所述管線上設置有流量計和壓力表，所述流量計和壓力表分別與數據采集控制面板連接；所述氣罐的出氣口與氣體管道相連，在氣體管道上設置有氣體流量計，所述氣體流量計與數據采集控制面板連接；

當模擬頁巖儲層壓裂縫擴展時，供給源進液口處的閥門關閉設置，所述儲液罐通過管線與水平井筒的進液口相連通。

2.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，當模擬頁巖儲油層生產過程時，所述儲液罐通過管線與供給源進液口相連通，所述水平井筒的進液口與大氣相連通；在水平井筒的射孔孔眼處設置人工裂縫模型，使人工裂縫模型與射孔孔眼相通；所述人工裂縫模型是水平井橫向裂縫模型、縱向裂縫模型、斜交裂縫模型或扭曲裂縫模型。

3.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，當模擬頁巖儲氣藏生產過程時，所述氣罐通過氣體管道與供給源進液口相連通，所述水平井筒的進液口與大氣相連通；在水平井筒的射孔孔眼處設置人工裂縫模型，使人工裂縫模型與射孔孔眼相通；所述人工裂縫模型是水平井橫向裂縫模型、縱向裂縫模型、斜交裂縫模型或扭曲裂縫模型。

4.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，所述模擬儲層腔體安裝于萬向支架12上，萬向支架由4根高度可調支柱組成。

5.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，所述模擬儲層腔體為長方形腔體，采用鋼塊整體鏤空而成；進一步優選所述長方形腔體外形長1.2m，寬0.4m，高0.3m；在模擬儲層腔體內上、中、下均勻分布三層壓力傳感器共108只，每層按縱橫次序均勻分布36只。

6.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，所述管線為耐壓管線；所述儲液罐內設置有攪拌機，所述攪拌機為可調速度的攪拌機；在模擬儲層腔體內設置有介質為經硅膠粘接、固化后的頁巖露頭；在模擬儲層腔體的一側壁上貫通設置的進液孔的個數為3個。

7.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，當模擬頁巖儲油層生產過程時，在水平井筒進液口處設置電子天平及廢液罐。

8.根據權利要求1所述的一種模擬頁巖儲層水平井體積壓裂的裝置，其特征在于，當模擬頁巖儲氣藏生產過程時，在水平井筒進液口處設置氣體流量計。