[發明專利]支撐劑在巖心裂縫中鋪設規律的評價裝置及方法

在審

• 申請號: 201810297760.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110318724A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 宋麗陽;蘇建政;黃志文;劉長印;張汝生;孫志宇;賀甲元;李鳳霞;李萍;范鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開一種支撐劑在巖心裂縫中鋪設規律的評價裝置及方法，包括：巖心夾持筒，巖心夾持筒的內壁上相對地設有兩片金屬撐片，蓋體上設有進液口，巖心夾持筒的另一端設有出液口；儲液罐，儲液罐上設有攜砂液出口；液壓泵，液壓泵的進液口與攜砂液出口連接，液壓泵的出液口與蓋體的進液口連接；廢液罐，廢液罐上設有攜砂液進口，攜砂液進口與巖心夾持筒的出液口連接；掃描裝置，所述掃描裝置用于掃描所述巖心夾持筒內的巖心截面上的支撐劑分布。觀察巖心截面上支撐劑的分布情況，評價出支撐劑在巖心裂縫中的鋪置和分布規律，解決支撐劑在裂縫中鋪置規律無法進行現場快速評價的問題，為壓裂材料的優選及壓裂施工方案的制定提供便利。

技術領域

本發明屬于石油開發技術領域，更具體地，涉及一種支撐劑在巖心裂縫中鋪設規律的評價裝置及方法。

背景技術

在進行儲層改造過程中，支撐劑在巖心裂縫中的分布在很大程度上影響著壓裂改造效果，為合理、高效地優選壓裂材料和制定儲層改造方案，需要充分評價和認識支撐劑在裂縫中的鋪置及分布規律。通過研究支撐劑在巖心裂縫中的鋪置規律，評估和認識支撐劑在目標油氣儲層壓裂裂縫中的分布規律，是目前較為可靠高效的方式。因此，提供一種可快速評價支撐劑在巖心裂縫中鋪置規律的裝置非常必要。

專利“模擬地層溫度下水力壓裂縫網支撐劑鋪置規律可視化裝置(CN201621066846.6)”應用可視平行板模擬縫網，包括水罐、水浴鍋、攪拌機、螺桿泵、模擬井筒、可視平行板、進液管線、出液管線，應用可視平行板模擬縫網，研究攜砂液進入高溫地層中后支撐劑在地層中的沉降規律，該方法可模擬支撐劑在特定條件下沉降規律，無法研究支撐劑在真實裂縫中的鋪置及分布規律。

專利“一種支撐劑鋪置及導流能力一體化評價實驗裝置(CN201620009834.3)”，包括混砂罐、注入泵、導流能力評價裝置、溫度傳感器、數據采集系統等，采用凸凹不平的防水壓力傳感器活塞模擬真實裂縫，通過采集裝置、上位機系統描繪支撐劑鋪置位置，該裝置及實驗方法較為復雜，且難以真實、直觀地研究和描繪支撐劑在巖石裂縫中的鋪置規律。

專利“模擬支撐劑鋪置及壓裂液返排的實驗裝置及方法(CN201610827564.1)”，該裝置包括平板、框架、箱體、水腔等，通過移動箱體內的平板，用平行板間的空腔模擬裂縫，用連通縫實現空腔連通，用于進行支撐劑鋪置及壓裂液返排模擬實驗，該發明所提供的裝置可簡單模擬壓裂裂縫及部分分支縫，但難以模擬壓裂形成的真實裂縫，且裝置結構及實驗方法較為復雜。

專利“一種基于磁性支撐劑的支撐劑鋪置控制系統及控制方法(CN201310235252.8)”，包括支撐劑磁性、非磁性容器，支撐劑混合器、地面電流電壓控制器、磁場數據采集與處理中心等，利用磁性支撐劑顆粒間的磁引力將支撐劑顆粒聚結在一起，監測支撐劑在裂縫中的鋪置狀態，該方法可在一定程度上監測磁性支撐劑的鋪置狀態，無法研究常規支撐劑的鋪置規律，且裝置及操作方法較為復雜。

專利“暫度轉向及支撐劑沉降模擬可視化實驗裝置(CN201621005038.9)”，包括攪拌罐組、可視人工裂縫、過濾罐、控制系統、采集系統、攝像系統等，可實現暫堵劑的動態注入與封堵，計量暫堵劑封堵壓力，獲取暫堵能力評價指標，該裝置及方法可在一定程度上研究暫堵劑轉向及支撐劑沉降規律，但無法模擬和研究支撐劑在橫向上的鋪置規律。

文獻“可視化變角度縫網支撐劑鋪置裝置研發及實驗規律研究”，西南石油大學/2016年06月，該文考慮體積壓裂工程實際，基于幾何相似與雷諾數相似等相似準則，研制出一套大尺度可視化支撐劑鋪置模擬實驗裝置；借助SolidWorks軟件構建三維物理模型，利用Fluent軟件模擬在該裂縫網格條件下支撐劑的濃度分布場。綜合對比分析物理模擬和數值模擬結果,揭示體積壓裂過程中支撐劑在復雜裂縫中的鋪置運移規律。該方法可在一定程度模擬支撐劑鋪置規律，但無法模擬真實巖心裂縫，且研究過程較為繁瑣復雜。