本实用新型专利技术涉及一种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置，包括围挡组成的主裂缝、与主裂缝垂直相连的二级裂缝、与主裂缝平行并通过二级裂缝相连的三级裂缝。该装置整体结构能够充分模拟地下储层不同类型的裂缝网络，增加装置的多功能性。装置的可视化有助于跟踪观察实验现象并记录数据，极大地提高了实验效率，也方便装置的维修保养。使用该装置进行实验得到的研究成果对体积压裂理论研究和现场应用具有一定的参考价值。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置，包括围挡组成的主裂缝、与主裂缝垂直相连的二级裂缝、与主裂缝平行并通过二级裂缝相连的三级裂缝。该装置整体结构能够充分模拟地下储层不同类型的裂缝网络，增加装置的多功能性。装置的可视化有助于跟踪观察实验现象并记录数据，极大地提高了实验效率，也方便装置的维修保养。使用该装置进行实验得到的研究成果对体积压裂理论研究和现场应用具有一定的参考价值。【专利说明】一种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置
本技术涉及一种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置，属于油气田开发的
。
技术介绍
随着社会的进一步发展，世界对于石油的需求日益增加。在大型整装油田、高渗区块开发进入高含水中后期时，开发低渗、特低渗油气藏显得十分必要，而水力压裂作为一项增产技术，在开发低渗油气藏过程中能起到非常重要的作用。水力压裂在地层中能形成具有超高导流能力的裂缝，进而增加油井的产量。作为水力压裂的新工艺，体积压裂适合于开发页岩、致密砂岩等非常规储层。体积压裂在这些非常规储层中，借助于天然裂缝的发育，能形成具有一定空间体积的缝网结构，相比常规压裂技术，导流能力大大地增加，能更好的提高压裂效果。支撑剂在复杂缝网中的支撑决定着缝网的形态和导流能力，影响着压裂增产的效果。因此研究裂缝中支撑剂的充填十分必要。 随着水力压裂技术的发展，国内外学者对水力压裂在地层中形成的裂缝的认识由双翼对称裂缝逐渐转变为具有一定空间体积的复杂缝网结构。压裂施工参数不同，在地层中形成的缝网结构复杂程度也各有不同。在一些特定的储层条件下，例如特低渗透、低孔隙度、低压等，储层与裂缝之间的导流能力很低，只有简单的一条主裂缝很难达到良好的增产效果。为了在地层中形成具有高导流能力的复杂缝网结构，必须采用压裂措施，改进压裂施工参数。在压裂施工过程中，当两个水平主应力差达到某一个值或者当裂缝延伸压力大于储层中天然裂缝或者胶结弱面张开所需要的临界压力时，在主裂缝中就会产生分支缝或者能在岩石的本体上直接形成分支缝，形成初步的缝网；分支缝在延伸一定距离后会以主裂缝为主体又回到原来的裂缝方位，或者成一定的角度，最终形成以主裂缝为主体的空间裂缝网状系统，这种技术称为缝网压裂技术。 而压裂形成的复杂缝网中支撑剂的充填和铺置是影响压裂作业成功与否的关键因素，压裂施工过程中，支撑剂能否在主裂缝和各级次生裂缝中形成有效的支撑对于整个复杂缝网的导流能力和压裂的增产效果有非常重要的影响，目前在国内对于支撑剂在复杂缝中的运移规律的研究较少缺乏必要的实验装置。本文针对这一问题，设计模拟地层中裂缝结构的复杂缝网实验装置研究支撑剂在复杂缝网中的运移规律，目的是为了探究压裂液在一定条件下携砂进入不同类型的缝网结构中时支撑剂的运移规律，这对于能否成功的实施缝网压裂有非常重要的意义。同时根据支撑剂在复杂缝网中的运移规律预测压裂形成的缝网中砂堤的形态和支撑剂在裂缝中的支撑效果对于设计缝网压裂施工参数和方案分析有非常重要的作用，对于现场施工也有一定的指导意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置。 本技术的技术方案如下: —种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置，包括围挡组成的主裂缝、与主裂缝垂直相连的二级裂缝、与主裂缝平行并通过二级裂缝相连的三级裂缝。本技术根据压裂形成的缝网结构，复杂缝网中的裂缝类型主要包括一条或者几条主裂缝，与主裂缝成一定角度的次生裂缝以及与次生裂缝又成一定角度的分支裂缝，另外还包括若干垂直于主裂缝的水平裂缝。复杂缝网中裂缝与裂缝之间的交点称之为“裂缝节点”或者“节点”。而支撑剂在裂缝中运移的过程中，由主裂缝进入次生裂缝的过程称之为支撑剂的“转向”。主裂缝称为一级裂缝，主裂缝上的分支裂缝称为次生裂缝或者二级裂缝，而在二级裂缝上形成的分支裂缝称之为三级裂缝，其他的分支裂缝依次命名。实际储层中的复杂缝网形态可将其离散化，得到固定角度的裂缝，而垂直关系作为固定角度的一个特殊值，研究支撑剂在该角度下由主裂缝进入次生裂缝时的运移规律具有一定的代表性。以垂直角度关系作为依据，可以类比分析地下储层裂缝角度关系复杂多变时的支撑剂铺置情况。 根据本技术优选的，所述的装置整体为有机玻璃材质，所述有机玻璃的抗压压力小于等于一个标准大气压。该装置主体部分即模拟缝网结构部分由一定厚度的透明有机塑料板组成，其优点主要有:(I)弹性特征较弱，长时间范围内不会发生变形进而导致实验设备的尺寸发生变化；(2)通透性好，方便跟踪观察实验现象以及后期处理实验数据；(2)以透明有机塑料板为零件组成该实验设备，有利于设备的长期维护和清洗。另一方面透明有机塑料板的缺点是塑料强度较小，为防止实验装置爆裂或出现其他超过装置承压极限后的问题，在该装置中进行的实验只能在低压范围内进行。 根据本技术优选的，在该装置的主裂缝的两端分别设置有压裂液入口和压裂液出口，所述压裂液入口与外部的压裂液管路或混砂液管路相连；在所述压裂液入口和压裂液出口分别设置有压力表和阀门。 根据本技术优选的，所述压裂液入口和所述压裂液出口均为模拟井筒射孔。 根据本技术优选的，所述模拟井筒射孔的直径为10_ ;所述压裂液入口的模拟井筒射孔数量为4个；压裂液入口处模拟井筒射孔，射孔直径为10mm。入口处包括四个入口阀，可以模拟自由调节射孔的数量、位置以及注入排量的大小。针对泵注程序，设置了人工注入和泵注两种方式，满足实验过程中不同排量的要求。人工注入方式是指压裂液和支撑剂按一定的比例分别从两个接口处进入装置，模拟压裂液携砂，人工注入的排量较小；泵注方式是指压裂液和支撑剂按一定的比例混合后经泵加压注入装置中，泵注方式排量大而且可调节，携砂液与人工注入方式相比，相对均匀； 所述压裂液出口的模拟井筒射孔数量为5个。装置的压裂液出口包括5个阀门，可以自由调节出口排量，方便装置的清理工作。 根据本技术优选的，装置还包括封堵部件，所述封堵部件用于封堵二级裂缝或三级裂缝，使整个装置中的所有裂缝组成不同结构模拟缝网。所述的封堵部件包括一定长度、宽度和厚度的相同透明塑料板，可以封堵装置中的裂缝，形成不同的裂缝结构，满足实验方案的要求。实验装置的原理图、实物图如图2-1至图2-5所示。 根据本技术优选的，所述的主裂缝为I条，所述二级裂缝为包括对称设置在主裂缝两侧的6条次级裂缝，所述三级裂缝为2条，所述2条三级裂缝与主裂缝的间距相等。所述机玻璃两两对称放置成中间有一定宽度的缝隙，初步形成了缝网中的裂缝，这样的多条缝隙共了同组成装置的缝网结构。最终该装置的缝网结构包括一条贯穿装置压裂液入口和压裂液出口的主裂缝；两条与主裂缝的间距相等，平行分布于主裂缝两侧的三级裂缝；六条两两对称分布于主裂缝两侧并垂直于主裂缝的竖直次生裂缝。装置整体俯视图如图2-1 (a)所示，呈3X3的结构，共有9个节点研究支撑剂在缝网中的运移规律。 根据本技术优选的，所述主裂缝长50-70cm，二级裂缝长30-40cm，三级裂缝长50-70cm，所述主裂缝、二级裂缝和三级裂缝的缝高均为40-50本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟体积压裂复杂缝网支撑剂沉降规律的装置，其特征在于，该装置包括围挡组成的主裂缝、与主裂缝垂直相连的二级裂缝、与主裂缝平行并通过二级裂缝相连的三级裂缝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：温庆志，李杨，战永平，段晓飞，高金剑，刘华，刘欣佳，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37
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