[實用新型]水力壓裂T型裂縫模擬裝置及實驗裝置

有效

• 申請號: 202020598942.5
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN211974949U
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 馬收;劉明明;楊紅蕾;魏玉華;李強;馮琪雯
• 申請（專利權）人: 華美孚泰油氣增產技術服務有限責任公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267;E21B49/00
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 尹春雷

水力壓裂T型裂縫模擬裝置及實驗裝置，屬于水力壓裂設備技術領域。模擬裝置截面為T型，透明且中空，在T型截面一側設有若干進液口，另一側設有若干出液口，進液口和出液口能夠部分或者全部開啟或關閉。實驗裝置包括視頻監控設備和用管道依次連接的以下設備：攪拌罐、泵、流量計、T型裂縫模擬裝置和回收罐。壓裂液和支撐劑在攪拌罐內攪拌后形成攜砂液，攜砂液由泵輸送，經過流量計后進入T型裂縫模擬裝置進液口，流經T型裂縫模擬裝置后從出液口流出，進入回收罐；視頻監控設備連續拍攝支撐劑在T型裂縫模擬裝置中運動和沉降過程。本實用新型可以用來研究支撐劑在T型縫中的運移規律，分析各種工況參數對支撐劑運動和沉降的影響。

技術領域

本實用新型屬于水力壓裂設備技術領域，涉及一種水力壓裂T型裂縫模擬裝置及實驗裝置。

背景技術

目前國內加大了頁巖油氣勘探開發力度，水力壓裂技術也成為頁巖油氣開發的關鍵技術。水力壓裂是利用地面高壓泵組，將壓裂液以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高壓，壓破地層，進而注入攜帶支撐劑的壓裂液，在井底附近地層形成具有一定幾何尺寸和導流能力的填砂裂縫，達到增產目的。

壓裂液類型和流速對支撐劑運移有重要影響。目前，國內多采用滑溜水作為壓裂液，粘度在3mPa·s左右，攜砂能力弱，主要依靠大排量進行攜砂。采用大排量施工能夠在地層中形成主縫，而頁巖油氣藏中層理發育明顯，水力壓裂過程中層理的存在會影響水力裂縫延伸方向，當層理發育較弱時，水力裂縫會穿過層理繼續延伸，由于壓裂液流失到層理中，水力裂縫寬度會受到影響；而當層理發育較強時，水力裂縫無法穿過層理繼續延伸，壓裂液只能沿著層理面運移，這種情況下會形成T型裂縫或逆T型裂縫或I型縫。目前，支撐劑運移研究常采用垂直縫，也有少量采用傾斜縫，而沒有對T型縫中支撐劑的運移規律進行研究。

由于儲層地應力各異，地層中形成的裂縫形態千差萬別，有垂直縫、水平縫、復雜縫網，受層理影響還會形成T型縫或逆T型縫。支撐劑的沉降與攜砂液流速有關，而攜砂液在不同形態裂縫中的運移規律不同。目前，國內外多研究垂直縫中支撐劑的運移規律，而忽視了T型縫中支撐劑運移規律研究。人們迫切需要水力壓裂T型裂縫模擬裝置及實驗裝置，開展T型縫中支撐劑運移規律研究。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種水力壓裂T型裂縫模擬裝置及實驗裝置，為開展T型縫中支撐劑運移規律研究奠定物質基礎。本實用新型的目的通過以下技術方案實現。

一種水力壓裂T型裂縫模擬裝置，截面為T型，其特征在于，所述T型裂縫模擬裝置透明且中空，在T型裂縫模擬裝置T型截面一側設有若干進液口，另一側設有若干出液口，進液口和出液口能夠部分或者全部開啟或關閉。

進一步地，所述T型裂縫模擬裝置由透明亞克力板制成。

一種水力壓裂T型裂縫實驗裝置，其特征在于，包括以下部分：上述水力壓裂T型裂縫模擬裝置、視頻監控設備、攪拌罐、泵、流量計和回收罐；攪拌罐、泵、流量計、T型裂縫模擬裝置和回收罐依次用管道連接；壓裂液和支撐劑在攪拌罐內攪拌后形成攜砂液，攜砂液由泵輸送，經過流量計后進入T型裂縫模擬裝置進液口，流經T型裂縫模擬裝置后從出液口流出，進入回收罐；視頻監控設備連續拍攝支撐劑在T型裂縫模擬裝置中運動和沉降過程。

進一步地，在攪拌罐和泵之間設有球閥，在流量計和T型裂縫模擬裝置之間設有球閥。

進一步地，所述視頻監控設備有兩臺，一臺位于T型裂縫模擬裝置上方，另一臺位于T型裂縫模擬裝置側方。