[發明專利]一種全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置

有效

• 申請號: 202011103400.7
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112196509B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 唐世茂;曲海;薛令;劉忠華;張碩
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B49/00;G09B25/02
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 姚坤

本發明公開了一種全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置，包括若干并排設置的一號裂縫模擬板和二號裂縫模擬板，以及用于安裝一號裂縫模擬板和二號裂縫模擬板的模擬架，模擬架包括兩個基板，一號裂縫模擬板和二號裂縫模擬板均通過滑動機構與對應的基板連接，一號裂縫模擬板與二號裂縫模擬板間隔設置，一號裂縫模擬板與二號裂縫模擬板均為柔性板，相鄰的一號裂縫模擬板內腔與二號裂縫模擬板內腔通過連接桿接通。采用本發明的一種全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置，能夠在實驗過程中改變一條或多條裂縫形態模擬裂縫延伸方向改變對該裂縫支撐劑運移和鄰近裂縫支撐劑運移的影響，提供更復雜、更貼近實際情形的試驗條件，為施工現場制定儲層多簇壓裂方案提供指導。

技術領域

本發明涉及一種裂縫模擬裝置，具體涉及一種全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置。

背景技術

我國非常規油氣資源儲量豐富，主要儲存在低壓、低滲透的致密油氣藏中，開采難度大。水力壓裂是非常規油氣資源增產的主要技術，能通過壓裂在儲層中形成裂縫，提高儲層導流能力，達到增加油氣產量目的。

在實際水平井多段壓裂過程中，儲層最大水平主應力和方向存在較大差異，導致各裂縫的擴展形態和尺寸均存在很大差異。此外，裂縫在延伸過程中受儲層非均質性影響會隨機改變原有擴展方向，進而干擾其他裂縫的發育，最終影響支撐劑在各條裂縫中的運移和分布，而支撐劑在裂縫中的分布直接決定著裂縫的導流能力，影響著油氣藏的增產效果，因此研究多條可以靈活變形裂縫中支撐劑運移規律具有重要意義。現有實驗裝置主要采用形態固定的槽體模擬支撐劑運移，難以體現裂縫延伸過程中隨機變化的形態對支撐劑運移的影響。針對上述問題，提出一種利用可動態變形的全尺寸柔性板模擬地層中形態因地應力而改變的復雜裂縫。設計的全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置既能模擬壓裂過程中裂縫自由變形過程對支撐劑運移的影響，也能在實驗過程中改變一條或多條裂縫形態模擬裂縫延伸方向改變對該裂縫支撐劑運移和鄰近裂縫支撐劑運移的影響，為探究多條可任意時刻動態變形裂縫對支撐劑運移規律提供了可行的實驗方法，這對施工現場制定儲層多簇壓裂方案提供了可靠的理論依據。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置，有助于模擬地層壓裂時多簇全尺寸裂縫，研究支撐劑在多簇裂縫中的運移規律。

其技術方案如下：

一種全尺寸多簇柔性裂縫模擬裝置，其關鍵在于，包括若干并排設置的一號裂縫模擬板和二號裂縫模擬板，以及用于安裝所述一號裂縫模擬板和所述二號裂縫模擬板的模擬架，其特征在于：

所述模擬架包括兩個正對設置的基板，一個所述基板水平位于另一個所述基板的正上方，所有所述一號裂縫模擬板均豎向位于兩個所述基板之間，所有所述二號裂縫模擬板均水平位于兩個所述基板之間，所述一號裂縫模擬板和所述二號裂縫模擬板均通過滑動機構與對應的所述基板連接，所述一號裂縫模擬板與所述二號裂縫模擬板間隔設置，所述一號裂縫模擬板與所述二號裂縫模擬板均為空心結構；

還包括若干連接件，相鄰的所述一號裂縫模擬板與所述二號裂縫模擬板之間分別設有一個所述連接件，所述連接件包括支撐架和連接桿，所述連接桿為空心結構，所有所述支撐架豎向固定在位于下方的所述基板上表面，所述連接桿水平安裝在對應的所述支撐架的上端，所有所述連接桿位于同一直線上；

所述一號裂縫模擬板與所述二號裂縫模擬板均為柔性板，相鄰的所述一號裂縫模擬板內腔與所述二號裂縫模擬板內腔通過連接桿接通。

采用以上方案的效果：允許所述裂縫模擬板在水平和豎直方向局部或整體發生移動，從而引起所述裂縫模擬板彎曲或扭轉變形，使得裂縫模擬板具有形態適應性，能夠在實驗過程中改變一條或多條裂縫形態模擬裂縫延伸方向改變對該裂縫支撐劑運移和鄰近裂縫支撐劑運移的影響，研究多條任意時刻動態變形裂縫對支撐劑運移的影響規律。

所述一號裂縫模擬板的內腔為模擬豎向裂縫縫隙的豎向填充空腔，所述一號裂縫模擬板的豎向邊緣上還設有若干裂縫出口，所述裂縫出口沿所述一號裂縫模擬板的豎向邊緣均勻設置，所述裂縫出口與所述豎向填充空腔接通；