[發明專利]水平井壓裂模擬試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202011258768.0
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN114482965A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 朱慶忠;孟召平;李夢溪;姚愛軍;鄒學學;宮賀宴
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B47/06;E21B47/002;E21B47/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 李珂珂

1.一種水平井壓裂模擬試驗裝置，其特征在于，所述裝置包括：伺服加載模塊(1)、射孔控制模塊(2)、水力伺服泵壓模塊(3)和數據采集和處理模塊(4)；

所述伺服加載模塊(1)包括能夠模擬儲層原始地質條件的加載室(5)，具有鉆孔的實驗巖樣(6)位于所述加載室(5)內；

所述射孔控制模塊(2)包括壓裂井筒(7)、井筒封閉塞(9)、井筒注入塞(8)和引流管(10)，所述壓裂井筒(7)具有多個通孔(11)，且所述壓裂井筒(7)位于所述鉆孔內；所述井筒封閉塞(9)和所述井筒注入塞(8)位于所述壓裂井筒(7)內，且所述井筒封閉塞(9)和所述井筒注入塞(8)之間的距離可調；所述引流管(10)的一端穿過所述井筒注入塞(8)，另一端與所述水力伺服泵壓模塊(3)連接；

所述伺服加載模塊(1)、所述水力伺服泵壓模塊(3)均與所述數據采集和處理模塊(4)連接。

2.如權利要求1所述的一種水平井壓裂模擬試驗裝置，其特征在于，所述通孔(11)的個數為多個，相鄰的兩個通孔(11)之間的距離相同。

3.如權利要求1所述的一種水平井壓裂模擬試驗裝置，其特征在于，所述實驗巖樣(6)包括至少兩個鉆孔，每個所述鉆孔中均具有壓裂井筒(7)。

4.如權利要求1所述的一種水平井壓裂模擬試驗裝置，其特征在于，所述裝置還包括與所述數據采集和處理模塊(4)連接的水力壓裂監測模塊(12)，其中所述水力壓裂監測模塊(12)包括應變傳感器(13)，所述應變傳感器(13)位于所述實驗巖樣(6)的表面上。

5.如權利要求4所述的一種水平井壓裂模擬試驗裝置，其特征在于，所述水力伺服泵壓模塊(3)包括壓裂液儲箱(14)、注入泵(15)、注入泵伺服控制器(16)、壓裂液回收箱(17)、輸液管(18)和排液管(19)；

所述壓裂液儲箱(14)通過所述注入泵(15)與所述輸液管(18)的一端相連，所述輸液管(18)的另一端連接所述引流管(10)的另一端，所述注入泵伺服控制器(16)分別與所述注入泵(15)和所述數據采集和處理模塊(4)連接；

所述排液管(19)的一端與所述加載室(5)的內腔連通，另一端與所述壓裂液回收箱(17)連接。

6.如權利要求5所述的一種水平井壓裂模擬試驗裝置，其特征在于，所述水力壓裂監測模塊(12)還包括高分辨率攝像機(20)、壓力傳感器、流量傳感器和聲發射傳感器(21)，

所述高分辨率攝像機(20)位于加載室(5)內，并位于所述實驗巖樣(6)的上部；

所述壓力傳感器包括注入流壓傳感器(22)、出水孔流壓傳感器(23)和流體壓力傳感器(24)，所述流量傳感器包括注入流量傳感器(25)和出水孔流量傳感器(26)，所述注入流壓傳感器(22)和注入流量傳感器(25)位于所述注入泵(15)和所述引流管(10)之間的輸液管(18)上，所述出水孔流壓傳感器(23)和出水孔流量傳感器(26)均位于所述加載室(5)與所述壓裂液回收箱(17)之間的排液管(19)上，所述流體壓力傳感器(24)位于所述實驗巖樣(6)內部；

所述聲發射傳感器(21)位于所述實驗巖樣(6)的表面；

所述高分辨率攝像機(20)、注入流壓傳感器(22)、出水孔流壓傳感器(23)、流體壓力傳感器(24)、注入流量傳感器(25)、出水孔流量傳感器(26)和聲發射傳感器(21)分別與所述數據采集和處理模塊(4)連接。