水平井分段压裂实验方法及井筒技术

本发明专利技术提供一种水平井分段压裂实验方法及井筒，包括：在岩样上钻出预设深度的盲孔；将底部密封的套管固定在盲孔内，并在套管内切出多个环形凹槽；其中，每个环形凹槽的直径大于盲孔的直径；将井筒置入套管内；井筒包括多个出液口，其中，每个出液口与一个环形凹槽相对；且，每个出液口通过密封圈与多个出液口中的其他出液口隔开，每个出液口还与一个注液管线连接；先将各注液管线与泵注系统连接，接着对岩样施加三向应力；通过泵注系统注入压裂液至注液管线。本发明专利技术提供的井筒为独立结构，且与套管之间采用插拔式连接，方便装卸，避免了分段压裂过程中对井筒造成的破坏，实现了井筒的重复利用，节约了实验成本，缩短了实验周期。

Sectional fracturing test method for horizontal well and wellbore

The present invention provides fracturing experiment method and the wellbore, a horizontal well drilled hole in the rock samples including preset depth; the bottom of the casing seal fixed in the blind hole, and a plurality of annular grooves in the casing inside; among them, each annular groove is larger than the diameter of the hole diameter of the wellbore is placed inside the casing; shaft; includes a plurality of liquid outlet, wherein each liquid outlet and an annular groove relative; and each, a liquid outlet through a sealing ring and a plurality of other liquid in the mouth of each separated from the liquid outlet and a liquid injection pipeline connection; the first liquid injection pipeline is connected with injection pump system, then the three to stress imposed on the specimen; fracturing fluid to fluid injection through the pipeline pump injection system. The invention provides a shaft for the independent structure, and the casing plug connection, convenient handling, to avoid causing the wellbore fracturing process of destruction and realize repeatedusing shaft, reduce the cost, shorten the cycle of the experiment.

【技术实现步骤摘要】
水平井分段压裂实验方法及井筒
本专利技术涉及水平井分段压裂技术，尤其涉及一种水平井分段压裂实验方法及井筒。
技术介绍
水平井分段压裂是提高低渗透油层开采的关键技术之一。通过对水平井不同位置进行多段压裂施工，能够在地层中形成多条水力裂缝，增加井筒与地层的接触面积，从而大大提高油气井的初始产能。水平井分段压裂过程中，由于多条水力裂缝之间存在相互干扰，导致裂缝扩展形态和延伸规律十分复杂。开展水平井分段压裂模拟实验，有助于准确认识水平井分段压裂过程中的裂缝扩展规律以及多条裂缝之间的相互干扰，为现场分段压裂施工方案的优化提供理论指导。目前，水平井分段压裂模拟实验多采用将井筒预制在试样中，通过注液管线向井筒中注入压裂液来进行分段压裂模拟实验。但是，现有技术中，井筒主要通过浇筑等手段预制在试样中，也就是井筒与试样为一体式结构，使得进行水平井分段压裂实验时往往会破坏井筒，使得每个井筒只能进行一次实验，大大增加了井筒制作的成本和实验的周期。
技术实现思路
本专利技术提供一种水平井分段压裂实验方法及井筒，采用岩样作为分段压裂实验的试样，与实际生产更接近，同时实现了井筒的重复利用。本专利技术提供的水平井分段压裂实验方法，包括：在岩样上钻出预设深度的盲孔；将底部密封的套管固定在所述盲孔内，并在所述套管内切出多个环形凹槽；其中，每个环形凹槽的直径大于或等于所述盲孔的直径；将井筒置入所述套管内；所述井筒包括多个出液口，其中，每个出液口与一个环形凹槽相对；所述每个出液口沿所述井筒轴向方向的两侧分别套设有密封圈；所述每个出液口还与一个注液管线连接；将各所述注液管线与泵注系统连接，并对所述岩样施加三向应力；通过所述泵注系统注入压裂液至所述注液管线。进一步的，所述将底部密封的套管固定在所述盲孔内，并在所述套管内切出多个环形凹槽，包括：将所述套管固定在所述盲孔内，向所述套管与所述盲孔之间的间隙中注入胶液，待胶液固结后在所述套管内切出所述多个环形凹槽。进一步的，所述胶液为环氧树脂AB胶。进一步的，所述井筒与所述套管的尺寸相配合。进一步的，所述每个出液口与所述一个注液管线通过焊接方式连接，每个注液管线由所述井筒内伸出。所述每个出液口与所述一个注液管线通过焊接方式连接，每个注液管线由所述井筒内伸出。本专利技术提供一种井筒，所述井筒上间隔设置有多个出液口；每个出液口与一个注液管线连接，所述注液管线由所述井筒内伸出；所述注液管线用于注入压裂液；所述每个出液口沿所述井筒的轴向两侧分别设置有密封圈；所述井筒为独立结构。本专利技术提供一种水平井分段压裂实验方法及井筒，包括：在岩样上钻出预设深度的盲孔；将底部密封的套管置入该盲孔中，并在该套管内切出多个环形凹槽；其中，每个环形凹槽的直径大于或等于该盲孔的直径；将井筒置入该套管内；该井筒包括多个出液口，其中，每个出液口与一个环形凹槽相对；该每个出液口还与一个注液管线连接；将各该注液管线与泵注系统连接，对该岩样施加三向应力；通过该泵注系统注入压裂液至该注液管线。本专利技术提供的水平井分段压裂方法及井筒，井筒为独立结构，且与套管之间采用插拔式连接，方便装卸，避免了分段压裂过程中对井筒造成的破坏，实现了井筒的重复利用，节约了实验成本，缩短了实验周期。附图说明图1为本专利技术提供的水平井分段压裂方法的流程图；图2为本专利技术提供的岩样的侧面剖视图；图3为本专利技术提供的套管与岩样组装结构的侧面剖视图；图4为本专利技术提供的井筒的侧面剖视图；图5为本专利技术提供的井筒的俯视图；图6为本专利技术提供的实验结构的侧面剖视图。附图标记说明：1-岩样；2-盲孔；3-套管；4-环形凹槽；401-第一环形凹槽；402-第二环形凹槽；403-第三环形凹槽；5-井筒；6-出液口；601-第一出液口；602-第二出液口；603-第三出液口；7-注液管线；701-第一注液管线；702-第二注液管线；703-第三注液管线；8-密封圈。具体实施方式本专利技术提供一种水平井分段压裂方法，图1为本专利技术提供的水平井分段压裂方法的流程图。如图1所示，该方法可包括：S101、在岩样上钻出预设深度的盲孔。具体的，该岩样可以是由野外采集的岩块或人工岩块切割制成，其力学性能与实际作业中的地层岩样相同或相近，使得实验的参考价值更高，同时，直接采集岩块与人工制作试样相比，其制作成本更低、制作周期更短。举例来说，图2为本专利技术提供的岩样的侧面剖视图。如图2所示的岩样，其内部设有一个盲孔2。其中，该岩样例如可以是尺寸为300mm*300mm*300mm的立方体岩样。该盲孔2可以是通过钻机在该立方体岩样的任意一个端面向该岩样1内部钻取，该盲孔2直径例如可以是26mm，深度例如可以是235mm。基于上述，需要说明的是，上述岩样、盲孔的形状、尺寸、数量以及位置关系等仅为一种实例，本专利技术提供的岩样、盲孔等的结构不以此为限，在此不再赘述。S102、将底部密封的套管固定在该盲孔内，并在该套管内切出多个环形凹槽；其中，每个环形凹槽的直径大于或等于该盲孔的直径。举例来说，图3为本专利技术提供的套管3与岩样1组装结构的侧面剖视图。如图3所示，套管3底部密封，长度小于或等于盲孔2的深度，且，套管3固定在盲孔2内。套管3固定完成后，需在套管3内壁切割多个环形凹槽4，如图3所示，环形凹槽4的直径大于或等于盲孔2的直径，使得压裂液由出液口排出后，直接作用于环形凹槽4，并由此产生裂缝。其中，套管3例如可以是长度为235mm，外径为25mm，内径为19mm的圆柱形管。套管3内侧共三条环形凹槽，分别为第一环形凹槽401、第二环形凹槽402以及第三环形凹槽403；其中，第一环形凹槽401距离上述岩样1端面的轴向长度为200mm，第二环形凹槽402距离端面的轴向长度为150mm，第三环形凹槽403距离端面的轴向长度为100mm；每条环形凹槽的直径例如可以是30mm，宽度例如可以是4mm。基于上述，需要说明的是，上述套管、环形凹槽的形状、尺寸、数量以及位置关系仅为一种实例，本专利技术提供的套管、环形凹槽等的结构不以此为限，在此不再赘述。S103、将井筒置入该套管内；该井筒包括多个出液口，其中，每个出液口与一个环形凹槽相对；该每个出液口沿该井筒轴向方向的两侧分别套设有密封圈；该每个出液口还与一个注液管线连接；举例来说，图4为本专利技术提供的井筒的侧面剖视图。图5为本专利技术提供的井筒的俯视图。如图4、图5所示的井筒，井筒5上间隔设置有多个出液口，井筒5外侧的一个出液口6沿井筒5的轴向两侧各设置有一个密封圈8，密封圈8用于将一个出液口6与多个出液口中的其他出液口6隔开。且，出液口6两侧密封圈8之间的间距大于环形凹槽4的宽度。举例来说，图6为本专利技术提供的实验结构的侧面剖视图。如图6所示，井筒5置于套管3内，井筒5与套管3紧密配合，且出液口6与环形凹槽4一一对应，使得通入注液管线7的液体经各出液口6排至对应的环形凹槽4中，并直接作用于岩样1内部。其中，井筒5与套管3紧密配合，井筒5长度例如可以是230mm，外径例如可以是18mm、内径例如可以是14mm。出液口6的数量为三个，分别为第一出液口601、第二出液口602和第三出液口603；且第一出液口601距离上述端面的轴向距离为200mm，第二出液口602距离上述端面的轴向距离为150mm，第三出液口603距离上述端面的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井分段压裂实验方法，其特征在于，包括：在岩样上钻出预设深度的盲孔；将底部密封的套管固定在所述盲孔内，并在所述套管内切出多个环形凹槽；其中，每个环形凹槽的直径大于所述盲孔的直径；将井筒置入所述套管内；所述井筒包括多个出液口，其中，每个出液口与一个环形凹槽相对；所述每个出液口沿所述井筒轴向方向的两侧分别套设有密封圈；所述每个出液口还与一个注液管线连接；将各所述注液管线与泵注系统连接，并对所述岩样施加三向应力；通过所述泵注系统注入压裂液至所述注液管线。

【技术特征摘要】
1.一种水平井分段压裂实验方法，其特征在于，包括：在岩样上钻出预设深度的盲孔；将底部密封的套管固定在所述盲孔内，并在所述套管内切出多个环形凹槽；其中，每个环形凹槽的直径大于所述盲孔的直径；将井筒置入所述套管内；所述井筒包括多个出液口，其中，每个出液口与一个环形凹槽相对；所述每个出液口沿所述井筒轴向方向的两侧分别套设有密封圈；所述每个出液口还与一个注液管线连接；将各所述注液管线与泵注系统连接，并对所述岩样施加三向应力；通过所述泵注系统注入压裂液至所述注液管线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将底部密封的套管固定在所述盲孔内，并在所述套管内切出多个环形凹槽，包括：将所述套...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹雨时，李宁，马新仿，陈铭，李四海，张一诺，刘自中，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11