[發明專利]用于多射孔簇近井筒阻力因素對壓裂液分配的測試裝置

有效

• 申請號: 201810202810.3
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108457638B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 曲海;劉營;任連城;魏秦文
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B43/119
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 楊明

本發明提供一種用于多射孔簇近井筒阻力因素對壓裂液分配的測試裝置，包括：水池、水泵、砂罐、砂控閥、節流閥、流量計、第一射孔簇測試單元、第二射孔簇測試單元、第三射孔簇測試單元、第一收集桶、第二收集桶、第三收集桶和壓力采集系統。利用本發明，通過變化射孔孔道與鋼管的尺寸既可以實現不同阻力的測試工作，每次實驗結束，通過計量收集桶中的液體和支撐劑，分析相關規律，按照研究結果，可以依據測井解釋的儲層性質及應力差異并結合誘導應力理論定量得到裂縫延伸壓力差異，制定出優化的簇間距、變化的射孔參數、不同布孔方案和壓裂液體類型等盡可能抵消流動阻力差異，提高液體在射孔簇間分配的均勻性。

技術領域

本發明涉及油氣田技術領域，更為具體地，涉及一種用于多射孔簇近井筒阻力因素對壓裂液分配的測試裝置。

背景技術

復雜縫網體積改造的現代壓裂理念已經成為水平井分段壓裂設計和現場施工的主導思想，并且被推廣應用于致密油氣和低滲油藏等常規油氣藏的水平井分段壓裂設計中。為實現上述目的，電纜射孔與橋塞聯作逐漸發展為目前應用最為廣泛的壓裂工藝，采用多簇連續射孔工藝，可以在同一壓裂段內同時壓開多條主裂縫，有利于形成復雜裂縫網絡和實現體積化壓裂改造，增加沿水平井筒的儲層覆蓋程度和改造體積，提高有效泄流面積和最終采收率。但是近兩年，國外多個頁巖油氣田采用井下光纖分布式聲學技術、化學示蹤劑技術等多種手段對射孔簇的壓裂效率和產量貢獻率開展調查，現場試驗結果表明，攜帶支撐劑的壓裂液體并未如預期那樣在射孔簇之間均勻分配并促使多條裂縫延伸，導致主裂縫尺寸和有效導流能力存在較大的差異，這勢必削弱裂縫網絡整體覆蓋程度和復雜性，影響頁巖儲層增產效果。目前，中國所用的開采方法主要參照美國模式，所以壓裂液體分配不均的問題也勢必存在我國非常規儲層水平井壓裂施工中。

在壓裂過程中，每一射孔簇存在套管、地層孔道、近井筒微裂縫和遠井筒宏觀裂縫對壓裂液體產生阻力作用，各射孔簇產生的阻力R1總、R2總和R3總很難一致。如圖1所示，R_總＝R_套管+R_孔道+R_彎曲+R_延伸，一個壓裂段相距不遠的各射孔簇的裂縫延伸壓力通常都相同，因此引起阻力差異的主要是套管、地層孔道、近井筒微裂縫。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種用于多射孔簇近井筒阻力因素對壓裂液分配的測試裝置，以解決上述背景技術中所提出的問題。

本發明提供的用于多射孔簇近井筒阻力因素對壓裂液分配的測試裝置，包括：水池、水泵、砂罐、砂控閥、節流閥、流量計、第一射孔簇測試單元、第二射孔簇測試單元、第三射孔簇測試單元、三個收集桶和壓力采集系統；其中，水泵包括進水口和出水口，進水口通過管道與水池連通，出水口通過管道與節流閥的入口連通，節流閥的出口通過管道與流量計的入口連通，節流閥的回流口通過管道與水池連通，流量計的出口通過管道與第一射孔簇測試單元連通，第一射孔簇測試單元通過管道與第二射孔簇測試單元連通，第二射孔簇測試單元通過管道與第三射孔簇測試單元連通；第一射孔簇測試單元、第二射孔簇測試單元和第三射孔簇測試單元分別包括套管，在每個套管上分別開設有至少一個射孔，在每個射孔上螺紋連接有射孔孔道，每個射孔孔道未連接對應射孔的一端通過活接頭連接有鋼管，每個套管內的液體分別通過各自對應的鋼管流入對應的收集桶內；在連通流量計與第一射孔簇測試單元的管道上設置有第一壓力傳感器，在連通第一射孔簇測試單元與第二射孔簇測試單元的管道上設置有第二壓力傳感器，在連通第二射孔簇測試單元與第三射孔簇測試單元的管道上設置有第三壓力傳感器，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器與第三壓力傳感器采集的壓力數據分別上傳至壓力采集系統；砂罐的出口與砂控閥的入砂口連通，砂控閥的出砂口與節流閥、流量計之間的管道連通。