[發(fā)明專利]一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置和工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510835719.1
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105484722B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 溫慶志;楊英濤;劉欣佳;羅明良;段曉飛;王峰;楊柳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B49/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

本發(fā)明涉及一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置和工作方法，屬于油氣田開發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域，裝置包括注入泵、壓裂液池1、壓裂液池2、攜砂裝置、混砂池、壓力機、支撐裂縫模擬室、位移計、液量計量裝置和電腦；注入泵與壓裂液池1、混砂池和支撐裂縫模擬室相連，壓裂液池2、攜砂裝置各自與混砂池相連，壓力機與支撐裂縫模擬室相連，支撐裂縫模擬室上設有位移計，支撐裂縫模擬室與液量計量裝置相連，位移計、液量計量裝置各自與電腦相連；本發(fā)明填補了通道壓裂泵注過程實驗室模擬過程的空白，裝置結(jié)構(gòu)簡單、便于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置和工作方法，屬于油氣田開發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在我國常規(guī)油氣藏開發(fā)進入后期的前提下，非常規(guī)油氣藏及致密油氣藏等難開發(fā)儲層的戰(zhàn)略地位逐年上升。水力壓裂技術(shù)作為現(xiàn)今開發(fā)低滲透、致密油氣藏的主要技術(shù)措施，在我國已經(jīng)得到了廣泛的應用，并針對不同的地層特性及儲層條件發(fā)展出了多種針對性強的壓裂技術(shù)。通道壓裂技術(shù)即是在常規(guī)水力壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用多簇射孔、拌注纖維和脈沖泵注技術(shù)將支撐劑以支撐劑團的形式不連續(xù)的注入并支撐充填層，在裂縫內(nèi)形成通道結(jié)構(gòu)，改變流體在裂縫內(nèi)的流動方式并大幅度提高充填層導流能力的技術(shù)。通道壓裂技術(shù)自正式提出可行性施工方案至今已在多國不同地區(qū)進行了大量試驗與正式壓裂施工，均取得了優(yōu)于常規(guī)水力壓裂的成果。

溫慶志等人在“通道壓裂砂堤分布規(guī)律研究”中首次定義通道率為支撐裂縫中支撐劑未填充的面積與支撐裂縫總壁面積之比，并提出了在拍攝支撐劑分布的照片后利用軟件分析計算通道率的方法。分析實際裂縫形態(tài)，可將其近似為一立方體模型，實際通道率的物理意義為在通道壓裂中支撐劑充填層中未填充支撐劑的通道體積與充填層總體積的比值，因此在二維平面的基礎(chǔ)上分析和計算通道率均會導致一定的誤差。

我國目前對通道壓裂技術(shù)的研究尚在起步階段，缺乏系統(tǒng)的在實際地層裂縫模型上對通道壓裂中各重要參數(shù)的測量及相應的測量裝置。作為通道壓裂中十分重要的一項參數(shù)，通道率直接反映通道形成情況，間接反映充填層導流能力，對通道率在閉合壓力下變化的研究具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置，以在室內(nèi)開展通道壓裂泵注實驗，測量通道率隨閉合壓力的變化以及觀測通道壓裂中壓裂液與支撐劑的運移及分布等規(guī)律。

本發(fā)明還提供一種上述裝置的工作方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種模擬通道壓裂泵注方式及測量通道率的裝置，包括注入泵、壓裂液池1、壓裂液池2、攜砂裝置、混砂池、壓力機、支撐裂縫模擬室、位移計、液量計量裝置和電腦；

所述注入泵與壓裂液池1、混砂池和支撐裂縫模擬室相連，所述壓裂液池2、攜砂裝置各自與混砂池相連，所述壓力機與支撐裂縫模擬室相連，所述支撐裂縫模擬室上設有位移計，所述支撐裂縫模擬室與液量計量裝置相連，所述位移計、液量計量裝置各自與電腦相連。

注入泵的主要目的是提供泵注壓力以將壓裂液泵注進入支撐裂縫模擬室，壓裂液池1的主要目的是配置壓裂液，壓裂液池2的主要目的是配置壓裂液和纖維的混合液，攜砂裝置的主要目的是攜帶支撐劑進入混砂池，混砂池的主要目的是將支撐劑和拌注纖維的壓裂液均勻混合，壓力機的主要目的是提供模擬的閉合壓力，支撐裂縫模擬室的主要目的是提供測試通道率變化的結(jié)構(gòu)并模擬支撐劑團在裂縫內(nèi)的運移、分布及沉降規(guī)律，位移計的主要目的是測量支撐裂縫模擬室在壓力機下產(chǎn)生的位移變化，液量計量裝置的主要目的是計量排出壓裂液的體積，電腦的主要目的是根據(jù)位移變化和排出壓裂液體積計算通道率的變化。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述攜砂裝置包括螺桿泵、螺桿、乘砂池和卸砂口，螺桿與螺桿泵相連，螺桿位于乘砂池中，卸砂口位于乘砂池一端，攜砂裝置的輸砂方式為螺桿旋轉(zhuǎn)輸砂。