[發(fā)明專利]頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置與方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110280972.0 | 申請日： | 2021-03-16 |
| 公開（公告）號： | CN113006759B | 公開（公告）日： | 2022-10-11 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王森;馮其紅;王藝淳;張先敏;張紀遠;時賢 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學（華東） |
| 主分類號： | E21B43/26 | 分類號： | E21B43/26;E21B49/00 |
| 代理公司： | 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283 | 代理人： | 林治辰;李健 |
| 地址： | 266580 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 頁巖 油壓 同步 模擬 實驗 裝置 方法 | ||
1.一種頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，所述頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置包括供液系統(tǒng)(Ⅰ)、圍壓加載系統(tǒng)(Ⅱ)、壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)、增能系統(tǒng)(Ⅳ)和采出系統(tǒng)(Ⅴ)，
所述供液系統(tǒng)(Ⅰ)用于儲存流體且能夠將流體注入到所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)中；
壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)包括安裝在試件(35)四周的多個加載板(28)，加載板(28)連接至圍壓加載系統(tǒng)Ⅱ中大型真三軸加載伺服增壓器(22)用于給試件(35)施加圍壓，所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)能夠承載試件(35)，且所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)用于模擬致密儲層巖石介質及其周圍邊界條件，接受所述供液系統(tǒng)(Ⅰ)注入的所述流體并作為所述流體的滲流空間，所述壓裂系統(tǒng)配置為能夠維持自身的溫度，所述加載板(28)包括液壓活塞(282)、固定器(281)和施壓板(283)，所述施壓板(283)與所述試件(35)接觸；
所述圍壓加載系統(tǒng)(Ⅱ)連接所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)并用于對所述試件(35)提供模擬的圍壓，且所述圍壓加載系統(tǒng)(Ⅱ)能夠維持對所述試件(35)的穩(wěn)定的水平和垂直方向的應力條件；
所述增能系統(tǒng)(Ⅳ)連接所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)并用于模擬壓裂液注入后的對地層的能量補充作用；所述采出系統(tǒng)(Ⅴ)用于收集來自所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)排出的液體，所述采出系統(tǒng)(Ⅴ)能夠控制所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)的壓力并將排出的液體進行分離、計量；
所述圍壓加載系統(tǒng)(Ⅱ)包括大型真三軸加載伺服增壓器(22)、真三軸加載儀器液壓源(21)和真三軸加載儀器控制器(20)，所述真三軸加載儀器液壓源(21)流體連接所述大型真三軸加載伺服增壓器(22)以向所述大型真三軸加載伺服增壓器(22)提供液壓源，
所述真三軸加載儀器控制器(20)連接所述大型真三軸加載伺服增壓器(22)，
所述大型真三軸加載伺服增壓器(22)連接所述加載板(28)以對所述試件(35)提供圍壓；
所述增能系統(tǒng)(Ⅳ)包括高壓儲能罐(41)，所述高壓儲能罐(41)中包括位于上部的恒壓介質和位于下部的增能流體，所述高壓儲能罐(41)在下部連接所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)以模擬壓裂液注入后的增能效應。
2.根據(jù)權利要求1所述的頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，所述供液系統(tǒng)(Ⅰ)包括多個儲液容器，多個所述儲液容器分別用于存放不同類型流體多個所述儲液容器流體連通所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)。
3.根據(jù)權利要求2所述的頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，至少一個所述儲液容器配置為能夠控制儲液容器的內部壓力，所述供液系統(tǒng)(Ⅰ)和所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)之間的管道上設置有流量計。
4.根據(jù)權利要求1所述的頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)包括能夠運動的加載板(28)，所述加載板(28)環(huán)繞所述試件(35)設置，所述圍壓加載系統(tǒng)(Ⅱ)連接所述加載板(28)以對所述試件(35)提供圍壓。
5.根據(jù)權利要求1所述的頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，所述試件(35)為頁巖油藏巖心，所述頁巖油藏巖心設置在所述壓裂系統(tǒng)中以模擬頁巖油藏頁巖介質和所述頁巖油藏頁巖介質的周圍邊界條件。
6.根據(jù)權利要求1所述的頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)包括加溫器(32)和聲發(fā)射探頭(31)，所述加溫器(32)連接所述試件(35)以控制所述試件(35)的溫度，多個所述聲發(fā)射探頭(31)圍繞所述試件(35)設置以監(jiān)測所述試件(35)的損傷狀況。
7.根據(jù)權利要求1所述的頁巖油壓裂同步增能模擬實驗裝置，其特征在于，所述采出系統(tǒng)(Ⅴ)包括回壓閥(45)、回壓泵(47)、緩沖罐(46)和油水分離計量器(48)，所述回壓閥(45)連接所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)的輸出端，所述油水分離計量器(48)連接所述回壓閥(45)以對從所述壓裂系統(tǒng)(Ⅲ)采出的液體進行收集、分離和計量；所述回壓泵(47)通過緩沖罐(46)與回壓閥(45)連接以控制生產(chǎn)過程中的井底流壓。
