[實(shí)用新型]模擬壓裂、返排及采氣過(guò)程支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721568613.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207453949U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘林華;張燁;陸朝暉;賀培;康遠(yuǎn)波;董兵強(qiáng);張義;余華文;王丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/26
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/26;E21B43/267;E21B47/00;E21B47/117
• 代理公司: 重慶華科專(zhuān)利事務(wù)所 50123
• 代理人: 唐錫嬌

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種模擬壓裂、返排及采氣過(guò)程支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律的裝置，包括壓裂裂縫模擬模塊、支撐劑自動(dòng)添加模塊、混液模塊、液體回收罐、控制系統(tǒng)、壓裂過(guò)程混合液注入螺桿泵、返排過(guò)程混合液注入螺桿泵和采氣過(guò)程氣體注入模塊；壓裂裂縫模擬模塊包括入口井筒、裂縫模擬塊和n個(gè)出口井筒，壓裂過(guò)程混合液注入螺桿泵與混液模塊、入口井筒連接，返排過(guò)程混合液注入螺桿泵與混液模塊、出口井筒連接，采氣過(guò)程氣體注入模塊與出口井筒連接；入口井筒、出口井筒與液體回收罐連接。該裝置功能全面，能為頁(yè)巖體積壓裂設(shè)計(jì)、施工和壓裂效果評(píng)價(jià)提供理論參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于頁(yè)巖體積壓裂室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬壓裂、返排及采氣過(guò)程支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律的裝置。

背景技術(shù)

頁(yè)巖儲(chǔ)層天然裂縫和水平層理發(fā)育、儲(chǔ)層脆性強(qiáng)，體積壓裂過(guò)程中易形成復(fù)雜裂縫，壓裂液和支撐劑在復(fù)雜裂縫中存在分流效應(yīng)，導(dǎo)致支撐劑在復(fù)雜裂縫中的運(yùn)移和展布規(guī)律異于常規(guī)壓裂裂縫。支撐劑在復(fù)雜裂縫中的運(yùn)移和展布規(guī)律，對(duì)于頁(yè)巖體積壓裂設(shè)計(jì)、施工和壓后產(chǎn)能評(píng)估及支撐劑的選擇具有重要的指導(dǎo)作用。因此，進(jìn)行復(fù)雜裂縫支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律的評(píng)價(jià)研究，對(duì)于頁(yè)巖氣壓裂具有重要指導(dǎo)意義。

支撐劑運(yùn)移與展布評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)儀器方面，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)與研發(fā)工作，相應(yīng)的進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。國(guó)外對(duì)于支撐劑運(yùn)移與展布評(píng)價(jià)儀器研究相對(duì)較早，構(gòu)建了不同的實(shí)驗(yàn)儀器類(lèi)型以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需求，實(shí)驗(yàn)儀器的類(lèi)型主要包括以下4個(gè)方面：(1)實(shí)驗(yàn)儀器以平面單裂縫為主，主要用于研究常規(guī)裂縫條件下的支撐劑運(yùn)移和展布模擬；(2)實(shí)驗(yàn)材質(zhì)以有機(jī)玻璃為主，其他材料還包括混凝土、巖石露頭；(3)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的裂縫模擬模塊尺度相對(duì)較小，其中最小的尺度為30.0cm，最大的裂縫尺度為150.0cm；(4)構(gòu)建的復(fù)雜裂縫支撐劑運(yùn)移與展布評(píng)價(jià)系統(tǒng)，復(fù)雜裂縫為正交裂縫，裂縫尺度較小。國(guó)內(nèi)進(jìn)行支撐劑運(yùn)移與展布評(píng)價(jià)儀器的研究時(shí)間較短，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器類(lèi)型較少，中國(guó)石油大學(xué)(華東)、西南石油大學(xué)、西安石油大學(xué)等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)儀器的研究，其中中國(guó)石油大學(xué)(華東)溫慶志教授構(gòu)建了國(guó)內(nèi)的首套支撐劑運(yùn)移與展布評(píng)價(jià)儀器，后期西南石油大學(xué)和西安石油大學(xué)構(gòu)建了裂縫形態(tài)固定、含有單條次級(jí)裂縫的支撐劑運(yùn)移與展布評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

現(xiàn)有模擬裝置主要存在如下問(wèn)題：(1)只能模擬壓裂過(guò)程中支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律，無(wú)法模擬壓裂后液體返排和頁(yè)巖采氣過(guò)程中的支撐劑運(yùn)移情況，功能單一；(2)現(xiàn)有的裂縫模擬塊在實(shí)驗(yàn)前壓裂裂縫就已經(jīng)預(yù)設(shè)形成，裂縫寬度固定不變對(duì)支撐劑的運(yùn)移產(chǎn)生了重要影響，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中支撐劑向裂縫前端滑移直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；(3)現(xiàn)有的裂縫模擬塊主要采用有機(jī)玻璃組成外框，無(wú)法承受高流體壓力，承壓能力差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種模擬壓裂、返排及采氣過(guò)程支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律的裝置，以模擬支撐劑在壓裂、返排及采氣過(guò)程中的運(yùn)移與展布規(guī)律，功能更全面，能為頁(yè)巖體積壓裂設(shè)計(jì)、施工和壓裂效果評(píng)價(jià)提供理論參考。

本實(shí)用新型所述的模擬壓裂、返排及采氣過(guò)程支撐劑運(yùn)移與展布規(guī)律的裝置，包括壓裂裂縫模擬模塊、支撐劑自動(dòng)添加模塊、分別通過(guò)管路與水源以及支撐劑自動(dòng)添加模塊連接的混液模塊和通過(guò)管路與混液模塊連接的液體回收罐，所述裝置還包括控制系統(tǒng)、壓裂過(guò)程混合液注入螺桿泵、返排過(guò)程混合液注入螺桿泵和采氣過(guò)程氣體注入模塊；所述控制系統(tǒng)通過(guò)控制信號(hào)線分別與支撐劑自動(dòng)添加模塊、混液模塊、壓裂過(guò)程混合液注入螺桿泵、返排過(guò)程混合液注入螺桿泵、采氣過(guò)程氣體注入模塊電連接。

所述壓裂裂縫模擬模塊包括入口井筒、裂縫模擬塊和n個(gè)出口井筒，所述入口井筒具有混合液流入口、混合液射出口、返排液流出口和排氣清洗口，所述n個(gè)出口井筒都具有回收液流入口、回收液流出口和返排采氣注入口，入口井筒通過(guò)混合液射出口與裂縫模擬塊連接，出口井筒通過(guò)回收液流入口與裂縫模擬塊連接。