[實用新型]裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201720328134.5
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206707688U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 鄒雨時;張一諾;馬新仿;張士誠;李寧;陳銘;李四海
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 楊澤,劉芳

技術領域

本實用新型涉及探究水力壓裂過程支撐劑鋪置規律技術領域，尤其涉及一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置。

背景技術

在油氣井開采過程中，壓裂施工使得近井筒區域內產生許多天然裂縫，其中主裂縫兩側連通產生有多條分支裂縫，形成復雜縫網結構。為保證油氣由裂縫順利輸出完成采集，需要向裂縫中鋪置支撐劑。支撐劑是具有一定粒度和級配的天然砂或人造高強陶瓷顆粒，其可以支撐起裂縫防止地層閉合，且形成較高的導流能力，讓地層中的油氣更好的穿過裂縫到達地面，從而使油氣田獲得較高的產量。因此探究裂縫形態對支撐劑鋪置規律的影響在油氣開采領域意義重大。

申請號為201410825216.1和201510105692.0的中國發明專利是目前較為常用的兩種研究復雜裂縫對支撐劑鋪置規律的方法以及裝置。其利用注入泵將支撐劑與壓裂液混合形成的混砂注入復雜裂縫裝置中，該復雜裂縫裝置是人工模擬真實頁巖中裂縫所制備的，其中裂縫為平直的通道，其包括主縫和與主縫連通且與主縫形成不同夾角的分支縫，并且通道的壁面開設有多個孔洞，壓裂液可由此孔洞流入至復雜裂縫裝置內部空腔中，因此該裝置可探究裂縫角度、裂縫寬度以及壓裂液濾失等對最終支撐劑鋪置結果的影響。

然而在上述的現有技術中，沒有考慮裂縫迂曲度和縫間干擾對支撐劑鋪置結果的影響，因此并不能真實反映實際油氣開采過程中支撐劑的鋪置情況，具有較大的局限性。

實用新型內容

本實用新型提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置能模擬真實裂縫的復雜縫網形態和縫間干擾，并且能夠調節縫間寬度、裂縫迂曲度、裂縫內壁粗糙度以及注入泵的排量，研究上述的因素對支撐劑在裂縫中鋪置結果的影響，確保模擬實驗與真實裂縫支撐劑鋪置機理一致，提高裂縫支撐劑鋪置模擬實驗的適用性和精確性。

本實用新型提供一種裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置，用于裂縫支撐劑鋪置模擬實驗，包括混砂漿體配制組件、縫網組件以及檢測組件。

混砂漿體配制組件包括支撐劑儲存罐、壓裂液儲存罐、注入泵和混砂罐，支撐劑儲存罐和壓裂液儲存罐的出口均與混砂罐的入口連通，用于將支撐劑儲存罐內的支撐劑和壓裂液儲存罐內的壓裂液輸送至混砂罐內混合形成混砂漿體。

混砂罐的出口通過注入泵與縫網組件連通，用于將混砂漿體注入縫網組件中。

縫網組件包括豎直放置的模擬井筒、中空箱體以及多個與中空箱體等高的縫網組塊，模擬井筒上開設有用于流出混砂漿體的出漿孔，縫網組塊均固定在中空箱體內部，縫網組塊與中空箱體內壁貼緊，且在相鄰的縫網組塊之間具有間隔，以形成可灌入混砂漿體的裂縫，裂縫包括一條與出漿孔連通的主縫和至少一條與主縫連通的分支縫。

檢測組件包括壓力檢測裝置和流量檢測裝置，壓力檢測裝置安裝在主縫與分支縫的連通處，用于檢測主縫與分支縫的連通處的壓力值，流量檢測裝置安裝在主縫的入口處，用于檢測進入主縫的混砂漿體的流量值。

本實用新型提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置，通過縫網組件的多個縫網組塊模擬各種形態的復雜縫網和縫間干擾；通過調節各縫網組塊之間的距離從而調節縫間寬度；通過具有不同形狀的縫網組塊模擬真實裂縫迂曲度；通過在縫網組塊接觸裂縫的外側壁粘貼粗糙貼紙模擬真實裂縫內壁粗糙度，以及通過調節注入泵的排量，從而研究其對支撐劑在裂縫中鋪置結果的影響，確保模擬實驗與真實裂縫支撐劑鋪置機理一致，提高裂縫支撐劑鋪置模擬實驗的適用性和精確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫網組件的結構示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是本實用新型實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動前立方體構件內部結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動后立方體構件內部結構示意圖；

圖6是本實用新型實施例一提供的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的縫間干擾移動后立方體構件結構示意圖；

圖7是本實用新型實施例一提供的配置有氣液緩沖器的裂縫支撐劑鋪置模擬實驗裝置的結構示意圖；