[發(fā)明專利]測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置及測試評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710726559.6
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107515183B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾池;張軍;李曉璇;李玉偉;車明光;高睿
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

本發(fā)明涉及的是測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置及測試評價方法，其中的測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置的導(dǎo)流腔室內(nèi)放置測試巖樣，測試巖樣被切割出具有分形特征的、表面粗糙度一定的人工裂縫，導(dǎo)流腔室上部安裝加載頂板，導(dǎo)流腔室下部安裝縫寬測量裝置和位移傳感器，底座安裝有帶滾軸組的平臺，導(dǎo)流腔室固定底座上，加載頂板加壓，底座支撐，共同完成對測試巖樣上覆壓力的加載；導(dǎo)流室的兩側(cè)設(shè)置進(jìn)液加載塊和出液加載塊；閉合壓力加載塊和閉合壓力調(diào)節(jié)裝置安裝在導(dǎo)流腔室前后兩端，導(dǎo)流腔室設(shè)置有變向加載塊，閉合壓力加載塊、閉合壓力調(diào)節(jié)裝置、變向加載塊配合完成裂縫閉合壓力的加載。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了裂縫壁面粗糙度對導(dǎo)流能力影響的定量評價和分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣儲藏增產(chǎn)開發(fā)過程中，由于水力壓裂改造所形成的壁面粗糙裂縫的導(dǎo)流能力室內(nèi)測試裝置和評價方法，具體涉及測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置及測試評價方法。

背景技術(shù)

目前常規(guī)導(dǎo)流能力的測試方法是在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件下模擬一定閉合壓力、溫度、鋪砂濃度等條件下，壓裂液在單一平板裂縫中的導(dǎo)流性能，利用達(dá)西公式計(jì)算出在一定閉合壓力下，裂縫寬度、支撐劑參數(shù)以及壓裂液類型對導(dǎo)流能力的影響，完成裂縫的導(dǎo)流能力評價。

然而，油氣儲層經(jīng)過水力壓裂改造后，所形成的真實(shí)裂縫并不是直線延伸的平板裂縫。儲層中的真實(shí)裂縫往往壁面具有一定的粗糙度，而裂縫壁面粗糙度對裂縫導(dǎo)流能力有著非常顯著的影響。目前常規(guī)導(dǎo)流能力測試裝置所進(jìn)行的導(dǎo)流能力測試忽略了裂縫粗糙度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，試驗(yàn)精度大大降低的同時也限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析范圍。為從室內(nèi)試驗(yàn)角度揭示裂縫壁面粗糙與裂縫導(dǎo)流能力的關(guān)系以及提高導(dǎo)流實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)的應(yīng)用性，有必要設(shè)計(jì)能夠定量分析裂縫壁面粗糙度對裂縫導(dǎo)流能力影響的測試評價裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置，這種測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置用于解決目前常規(guī)導(dǎo)流能力測試系統(tǒng)無法測試壁面粗糙裂縫導(dǎo)流能力的局限；本發(fā)明的另一個目的是提供這種測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置的測試評價方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種測試粗糙裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)裝置包括導(dǎo)流腔室、底座、進(jìn)液加載塊、出液加載塊、閉合壓力加載塊、閉合壓力調(diào)節(jié)裝置，導(dǎo)流腔室內(nèi)放置測試巖樣，測試巖樣被切割出具有分形特征的、表面粗糙度一定的人工裂縫，導(dǎo)流腔室上部安裝加載頂板，導(dǎo)流腔室下部進(jìn)液端一側(cè)和出液端一側(cè)各設(shè)置有一組滑槽，每組有3個滑槽，其中每組中間的滑槽安裝縫寬測量裝置和位移傳感器，兩側(cè)的滑槽安裝流壓測量裝置，測試巖樣設(shè)置于縫寬測量裝置和流壓測量裝置之上，底座安裝有帶滾軸組的平臺，導(dǎo)流腔室固定底座上，加載頂板加壓，底座支撐，共同完成對測試巖樣上覆壓力的加載；導(dǎo)流室的兩側(cè)設(shè)置進(jìn)液加載塊和出液加載塊，進(jìn)液加載塊和出液加載塊均設(shè)置導(dǎo)流槽，進(jìn)液加載塊的導(dǎo)流槽一端連接進(jìn)液閥，另一端連接測試巖樣的人工裂縫入口；出液加載塊的導(dǎo)流槽一端連接測試巖樣的人工裂縫出口，另一端連接出液閥；閉合壓力加載塊和閉合壓力調(diào)節(jié)裝置安裝在導(dǎo)流腔室前后兩端，導(dǎo)流腔室內(nèi)部設(shè)置有變向加載塊，閉合壓力加載塊、閉合壓力調(diào)節(jié)裝置、變向加載塊三者配合下完成裂縫閉合壓力的加載。

上述方案中變向加載塊安裝在導(dǎo)流室的雙向孔槽內(nèi)，變向加載塊穿過加載頂板與閉合壓力調(diào)節(jié)裝置連接。

上述方案中縫寬測量裝置一端有縫寬探針，縫寬探針安裝在測試巖樣的探針孔內(nèi)；流壓測量裝置一端固定插頭，固定插頭插入測試巖樣的固定孔內(nèi)，流壓測量裝置的入口安裝有過濾塞，過濾塞與人工裂縫路徑相對應(yīng)，人工裂縫內(nèi)的壓裂液通過過濾塞進(jìn)入流壓測量裝置以及外部連接的流量計(jì)，能夠解決裂縫寬度、縫內(nèi)流體壓力的測量和記錄受裂縫形態(tài)的制約的問題。