[發明專利]可視化支撐裂縫流動實驗裝置

有效

• 申請號: 201710587103.6
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107478536B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 陳浩;王小瓊;張衍君;王劍波
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01M10/00
• 代理公司: 11205 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉丹;黃健<國際申請>=<國際公布>=<

本發明提供一種可視化支撐裂縫流動實驗裝置，包括：支架、裂縫模擬裝置、壓裂液注入裝置、以及壓裂液收集及稱重裝置；所述裂縫模擬裝置轉動設置于所述支架上，所述裂縫模擬裝置的轉動軸平行于水平面；其中，所述裂縫模擬裝置上設有用于加入支撐劑的進料口和用于注入壓裂液的壓裂液注入口，所述壓裂液注入口與所述壓裂液注入裝置相連；所述裂縫模擬裝置上還設有壓裂液排出口，所述壓裂液收集及稱重裝置用于收集從所述壓裂液排出口排出的壓裂液；所述裂縫模擬裝置設置有透明面板，以透過透明面板觀察裂縫模擬裝置內壓裂液的流動狀態。本發明提供的可視化支撐裂縫流動實驗裝置能夠改變裂縫的角度，進而分析裂縫角度對壓裂液流動特性的影響。

技術領域

本發明涉及油氣田開發及儲層改造技術，尤其涉及一種可視化支撐裂縫流動實驗裝置。

背景技術

頁巖氣是一種賦存于以有機質頁巖為主的儲集巖系中的非常規天然氣，其開采過程是采用體積壓裂的方式進行的，通過向儲層中注入一定壓力的壓裂液在儲層進行人工造縫，并通過支撐劑支撐裂縫，在儲層中形成具有高導流能力的支撐裂縫，頁巖氣沿支撐裂縫排出并被收集。壓裂結束后，需要對壓裂液進行返排，國內外礦場實踐表明頁巖儲層體積壓裂壓后返排率普遍較低，大量壓裂液滯留在裂縫中，壓裂液返排率的高低與頁巖氣的產能有密切關系，研究裂縫內對壓裂液的流動非常重要。壓裂液在裂縫中的存在方式和流動機理尚不明確，儲層氣體的產出對壓裂液返排的作用尚不清楚。因此，需要對壓裂液在裂縫中的流動特性進行研究。

裂縫參數、儲層特性、壓裂液和支撐劑的類型等因素均會影響壓裂液在裂縫中的流動特性。目前，國內的研究重心主要是對裂縫的導流能力進行考察，但在考察過程中未考慮裂縫的角度對導流能力的影響，同時裝置都是封閉不可視的，因此需要一種可視化的并能考慮裂縫角度影響的實驗裝置。

發明內容

本發明提供一種可視化支撐裂縫流動實驗裝置，可以改變裂縫的角度，進而分析裂縫角度對壓裂液流動特性的影響。

本發明提供一種可視化支撐裂縫流動實驗裝置，包括：支架、裂縫模擬裝置、壓裂液注入裝置、以及壓裂液收集及稱重裝置；所述裂縫模擬裝置轉動設置于所述支架上，所述裂縫模擬裝置的轉動軸平行于水平面；

其中，所述裂縫模擬裝置上設有用于加入支撐劑的進料口和用于注入壓裂液的壓裂液注入口，所述壓裂液注入口與所述壓裂液注入裝置相連；

所述裂縫模擬裝置上還設有壓裂液排出口，所述壓裂液收集及稱重裝置用于收集從所述壓裂液排出口排出的壓裂液；

所述裂縫模擬裝置設置有透明面板，以透過所述透明面板觀察裂縫模擬裝置內壓裂液的流動狀態。

如上所述的可視化支撐裂縫流動實驗裝置，所述裂縫模擬裝置包括：轉動設置于所述支架上的轉軸，與所述轉軸固定連接的裂縫模擬箱；

所述裂縫模擬箱包括：固定框，所述固定框的兩端分別設置有所述透明面板，所述透明面板與固定框圍成用于模擬儲層裂縫的容置空間；所述進料口和壓裂液注入口設置于所述固定框的頂部，所述壓裂液排出口設置于所述固定框的底部；所述壓裂液注入口、進料口和壓裂液排出口均與所述容置空間連通。

如上所述的可視化支撐裂縫流動實驗裝置，所述裂縫模擬裝置還包括：用于限制所述固定框轉動角度的角度控制裝置。

如上所述的可視化支撐裂縫流動實驗裝置，所述角度控制裝置包括：固定卡和角度固定器；

其中，所述固定卡設置于所述轉軸的一端；所述角度固定器設置于所述支架上，且可沿所述轉軸的軸向方向相對于所述支架產生伸縮運動，所述角度固定器用于限制所述固定卡轉動。

如上所述的可視化支撐裂縫流動實驗裝置，所述固定卡為卡條，所述卡條與所述轉軸垂直；