[發明專利]一種蓄能壓裂的實驗系統和實驗方法

在審

• 申請號: 202210795176.5
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN115012905A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 曲鴻雁;吳夢瑤;周福建;張建隆;石善志;俞天喜;楊凱;左潔
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;劉飛

1.一種蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，包括：

巖樣裝置，所述巖樣裝置包括實驗所需的巖樣，所述巖樣裝置沿豎直方向設置，所述巖樣裝置上端面沿豎直方向開設有多個等深的模擬井，相鄰兩個所述模擬井之間開設有加密井，所述加密井中設置有低壓縮性流體，所述加密井與所述模擬井等深；

所述模擬井內設置有底部開放的井筒，所述模擬井包括井筒段以及井底裸眼段；所述加密井內設置有底部密封的密閉井筒；

所述巖樣裝置上端面和下端面分別連通有上飽和孔和下飽和孔，所述上飽和孔用于向巖樣中通入模擬水或者模擬油，所述下飽和孔用于向巖樣中通入模擬水，以及排出巖樣中的流體；

所述實驗系統還包括用于夾持所述巖樣裝置的夾持裝置，用于向所述模擬井中注入壓裂液的壓裂液注入裝置，用于向所述巖樣中注入模擬水的模擬水注入裝置，用于向所述巖樣中注入模擬油的模擬油注入裝置，用于監測所述模擬井井內壓力的壓力傳感器，用于對所述加密井進行壓力監測的監測裝置，用于向所述加密井的密閉井筒內注入指定流體的流體注入裝置，用于對所述巖樣進行加壓的壓力加載裝置，用于收集巖樣中排出的流體的流體收集裝置，以及用于對巖樣進行抽真空的抽真空裝置。

2.根據權利要求1所述的蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，所述實驗系統還包括：控制裝置和處理裝置；

所述控制裝置用于控制所述實驗系統進行蓄能壓裂實驗；

所述處理裝置用于評價所述蓄能壓裂實驗的蓄能壓裂效果。

3.根據權利要求1所述的蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，所述巖樣裝置還包括上堵頭；

所述上堵頭設置在所述巖樣的上端面，所述上飽和孔位于所述上堵頭，多個所述模擬井以及所述加密井均貫穿所述上堵頭延伸至所述巖樣內；

所述夾持裝置沿豎直方向設置，所述夾持裝置包括外殼、下堵頭和橡膠套；

所述外殼與所述橡膠套固定連接，所述橡膠套套設于所述巖樣的外周，用于對所述巖樣施加圍壓；所述外殼與所述下堵頭可拆卸連接，所述下堵頭與所述巖樣的下端面相抵，用于固定所述巖樣，所述下飽和孔位于所述下堵頭。

4.根據權利要求3所述的蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，所述上飽和孔為一個第一上飽和孔，所述第一上飽和孔位于所述上堵頭的中心處；

或，所述上飽和孔為多個第二上飽和孔，多個所述第二上飽和孔均勻分布于所述上堵頭；

所述下飽和孔為一個或多個。

5.根據權利要求4所述的蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，所述上堵頭靠近所述巖樣的一端開設有導流槽，所述導流槽用于使經由上飽和孔流入巖樣的模擬油或模擬水均勻分布在所述巖樣的上端面。

6.根據權利要求5所述的蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，所述導流槽包括多個同心槽以及多個連通槽，所述多個同心槽以所述第一上飽和孔為中心同心設置，多個所述連通槽均勻分布且連通所述多個同心槽設置；

或，所述導流槽為環繞槽，所述環繞槽以所述第一上飽和孔為中心螺旋環繞設置；

或，所述導流槽包括多個橫向槽和多個縱向槽，所述多個橫向槽和多個縱向槽相互連通呈網格狀設置，用于連通多個所述第二上飽和孔。

7.根據權利要求3所述的蓄能壓裂的實驗系統，其特征在于，所述下堵頭與所述外殼之間形成有軸壓腔，所述橡膠套與所述外殼之間形成有圍壓腔，所述軸壓腔與所述圍壓腔連通；

所述外殼的底端開設有軸壓孔，所述軸壓孔用于連接所述軸壓腔和所述壓力加載裝置，通過所述壓力加載裝置向所述軸壓腔和所述圍壓腔中加壓進而對巖樣加壓；

或，所述壓力加載裝置包括圍壓加載裝置和軸壓加載裝置，所述下堵頭與所述外殼之間形成有軸壓腔，所述橡膠套與所述外殼之間形成有圍壓腔；

所述外殼的底端開設有軸壓孔，所述軸壓孔用于連接所述軸壓腔和所述軸壓加載裝置，通過所述軸壓加載裝置向所述軸壓腔中加壓進而對巖樣加壓；

所述下堵頭開設有圍壓孔，所述圍壓孔用于連接所述圍壓腔和所述圍壓加載裝置，通過所述圍壓加載裝置向所述圍壓腔中加壓進而對巖樣加壓。