致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置及方法，该致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置包括：气体中间容器、压裂液中间容器、减压装置以及岩心固定装置；岩心固定装置具有用于盛放岩心的密闭的容置腔；岩心固定装置的一端具有分别与容置腔连通的进管口和出管口；气体中间容器的出口与进管口连通；岩心固定装置的另一端具有循环管口，循环管口的入口端与容置腔连通，出口端与气体中间容器的内腔连通；压裂液中间容器的出口与进管口连通，以使压裂液从进管口进入至容置腔中对岩心进行模拟压裂伤害，减压装置与出管口连通，用于平衡容置腔内的压力，从而有效避免了模拟过程中岩心泄气的情况发生，在一定程度上降低了模拟误差。

Simulation device and method of fracturing fluid filtration damage in tight gas reservoir

【技术实现步骤摘要】
致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置及方法
本专利技术涉及油气勘探开发
，尤其涉及一种致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置及方法。
技术介绍
中国西部的塔里木盆地是中国重要的天然气生产区，该地区气藏储层具有储层埋藏深、高温高压、巨厚、基质致密、裂缝发育的特点，属于典型的裂缝型致密砂岩储层，但单井自然产量低，需要进行储层改造措施。目前主要通过水力压裂来提高单井产量，即，利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有一定性能的压裂液，当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当该压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层则会被压开并产生裂缝，然后继续向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张；压裂完成之后，注入的压裂液则会自动降解排出井筒之外，并在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道；然而在高压储层中，由于地层本身压力较高，为保持裂缝张开和延伸，需要更高的裂缝净压力，此时，即使在极低渗透率的地层中压裂液也容易通过人工裂缝进入地层，造成压裂液侵入带的渗透率伤害和力学伤害，从而直接降低裂缝宽度，造成施工效果的下降，因此，对高温高压低渗气藏进行压裂液滤失伤害研究显得尤为重要，现有技术通过压裂液滤失装置对其进行模拟研究，该装置具体包括地层气压模拟模块和压裂液模拟压裂伤害模块，具体地，先将待测试的岩心放入地层气压模拟模块中，使岩心中的气体的饱和度与地层中的岩心的气体饱和度一致，然后再将岩心从地层气压模拟模块取出放入压裂液模拟压裂伤害模块中。然而，由于现有技术在将岩心从地层气压模拟模块移动到压裂液模拟压裂伤害模块的过程中，岩心暴露在空气中，导致岩心会发生泄气，从而导致模拟结果误差比较大。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提到的至少一个问题，本专利技术提供一种致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置及方法，有效避免了模拟过程中岩心泄气的情况发生，在一定程度上降低了模拟误差。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，其特征在于，包括：盛装有气体的气体中间容器、盛装有压裂液的压裂液中间容器、减压装置以及岩心固定装置；所述岩心固定装置具有用于盛放岩心的密闭的容置腔；所述岩心固定装置的一端具有分别与所述容置腔连通的进管口和出管口；所述气体中间容器的气体出口与所述进管口连通，以使所述气体从所述进管口进入至所述容置腔内；所述岩心固定装置的另一端具有循环管口，所述循环管口的入口端与所述容置腔连通，所述循环管口的出口端与所述气体中间容器的内腔连通，以使进入至所述容置腔内的气体从所述循环管口回流至所述气体中间容器中；所述压裂液中间容器的压裂液出口与所述进管口连通，以使所述压裂液从所述进管口进入至所述容置腔中对岩心进行模拟压裂伤害，所述减压装置与所述出管口连通，用于接收从所述出管口排出的对所述岩心进行模拟压裂伤害后的压裂液，并平衡所述容置腔内的压力。在本专利技术的一实施例中，所述岩心固定装置包括：夹持器壳体，所述夹持器壳体内部设有夹持胶筒，所述夹持胶筒的内腔形成为所述容置腔；所述夹持胶筒上还设有用于夹紧所述岩心的夹紧结构。这样能够有效保证待测岩心始终处于密闭的环境中，防止泄气。在本专利技术的一实施例中，所述夹紧结构包括：分别设置在所述夹持胶筒两端的左柱塞和右柱塞，所述进管口和所述出管口开设在所述左柱塞上；所述循环管口开设在所述右柱塞上；所述岩心被夹紧在所述左柱塞和所述右柱塞之间；所述左柱塞和所述右柱塞的外端分别设有左柱塞固定盖和右柱塞固定盖，所述左柱塞固定盖和所述右柱塞固定盖均与所述夹持器壳体相接，用于压紧所述左柱塞和所述右柱塞。通过在夹持胶筒的两端设置左柱塞和右柱塞，不仅能够在横向上起到夹紧岩心的作用，且可形成密闭的模拟环境，防止模拟过程中出现泄气的情况；同时，通过在左柱塞和右柱塞的外端分别设置左柱塞固定盖和右柱塞固定盖，可进一步对岩心起到夹紧的作用。在本专利技术的一实施例中，所述左柱塞固定盖套设在所述夹持器壳体的一端，所述右柱塞固定盖套设在所述夹持器壳体的另一端，所述左柱塞固定盖具有第一螺纹，所述夹持器壳体的一端具有与第一螺纹匹配连接的第二螺纹，所述右柱塞固定盖具有第三螺纹，所述夹持器壳体的另一端具有与第三螺纹匹配连接的第四螺纹；左柱塞固定盖上具有可供所述左柱塞穿过的第一通孔，且所述左柱塞与所述第一通孔的孔壁密封贴合；所述右柱塞固定盖上具有可供所述右柱塞穿过的第二通孔，且所述右柱塞与所述第二通孔的孔壁密封贴合。通过螺纹连接以实现左柱塞固定盖和左柱塞固定盖与夹持器壳体之间的连接，不仅便于拆卸，且可进一步在横向上加强对岩心的夹紧作用。在本专利技术的一实施例中，还包括连接在所述夹持器壳体上的围压泵；所述围压泵用于在所述夹持胶筒的径向上对所述夹持胶筒施压，以使所述夹持胶筒在径向上将所述岩心夹紧。这样能够在径向上对岩心起到一定的夹紧作用。在本专利技术的一实施例中，还包括第一注射泵；所述第一注射泵的输出端分别与所述气体中间容器的入口端和所述压裂液中间容器的入口端连通，以将所述气体中间容器中的气体从所述进管口压入所述容置腔中，或者，将所述压裂液中间容器中的压裂液从所述进管口压入所述容置腔中。通过设置第一注射泵能够有效保证气体和压裂液从进管口进入至容置腔中，以对岩心进行模拟充气和压裂伤害。在本专利技术的一实施例中，所述进管口处设置有用于检测所述岩心的第一端面的第一压力传感器，所述岩心固定装置的另一端上设置有用于检测所述岩心的第二端面的第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别与所述第一注射泵电连接。这样检测岩心两端的压力值，以便于在模拟过程中根据实际情况进行增压和减压的调节。在本专利技术的一实施例中，所述减压装置包括第二注射泵和第二注射泵中间容器；所述第二注射泵中间容器的入口端与所述出管口连通，所述第二注射泵中间容置的出口端与所述第二注射泵连通；所述第二注射泵用于将所述容置腔中的对所述岩心进行模拟压裂伤害后的压裂液抽入所述第二注射泵中间容器中。这样不仅能对从出管口排出的压裂液进行减压，且可保证该模拟装置在压裂伤害过程中始终处于动态恒压的状态，以更加真实地模拟地层中的压裂伤害过程。在本专利技术的一实施例中，还包括加温箱，所述岩心固定装置位于所述加温箱内，所述加温箱用于对所述岩心固定装置进行加温；还包括向所述气体中间容器注入气体的饱和气体瓶。本专利技术提供的致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，通过设置气体中间容器、压裂液中间容器、减压装置以及岩心固定装置，以形成一个密闭的模拟模块；由于岩心固定装置上具有用于盛放岩心的密闭的容置腔，岩心固定装置的一端具有分别与容置腔连通的进管口和出管口，其中，气体中间容器和压裂液中间容器的出口分别与进管口连通，在具体模拟过程中，可先将气体中间容器的气体出口与进管口连通，使气体从进管口进入至容置腔内，以使容置腔内的岩心中的气体的饱和度与地层中的岩心的气体饱和度达到一致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，其特征在于，包括：盛装有气体的气体中间容器、盛装有压裂液的压裂液中间容器、减压装置以及岩心固定装置；/n所述岩心固定装置具有用于盛放岩心的密闭的容置腔；所述岩心固定装置的一端具有分别与所述容置腔连通的进管口和出管口；/n所述气体中间容器的气体出口与所述进管口连通，以使所述气体从所述进管口进入至所述容置腔内；所述岩心固定装置的另一端具有循环管口，所述循环管口的入口端与所述容置腔连通，所述循环管口的出口端与所述气体中间容器的内腔连通，以使进入至所述容置腔内的气体从所述循环管口回流至所述气体中间容器中；/n所述压裂液中间容器的压裂液出口与所述进管口连通，以使所述压裂液从所述进管口进入至所述容置腔中对岩心进行模拟压裂伤害，所述减压装置与所述出管口连通，用于接收从所述出管口从所述出管口排出的对所述岩心进行模拟压裂伤害后的压裂液，并平衡所述容置腔内的压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，其特征在于，包括：盛装有气体的气体中间容器、盛装有压裂液的压裂液中间容器、减压装置以及岩心固定装置；
所述岩心固定装置具有用于盛放岩心的密闭的容置腔；所述岩心固定装置的一端具有分别与所述容置腔连通的进管口和出管口；
所述气体中间容器的气体出口与所述进管口连通，以使所述气体从所述进管口进入至所述容置腔内；所述岩心固定装置的另一端具有循环管口，所述循环管口的入口端与所述容置腔连通，所述循环管口的出口端与所述气体中间容器的内腔连通，以使进入至所述容置腔内的气体从所述循环管口回流至所述气体中间容器中；
所述压裂液中间容器的压裂液出口与所述进管口连通，以使所述压裂液从所述进管口进入至所述容置腔中对岩心进行模拟压裂伤害，所述减压装置与所述出管口连通，用于接收从所述出管口从所述出管口排出的对所述岩心进行模拟压裂伤害后的压裂液，并平衡所述容置腔内的压力。


2.根据权利要求1所述的致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，其特征在于，所述岩心固定装置包括：夹持器壳体，所述夹持器壳体内部设有夹持胶筒，所述夹持胶筒的内腔形成为所述容置腔；
所述夹持胶筒上还设有用于夹紧所述岩心的夹紧结构。


3.根据权利要求2所述的致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，其特征在于，所述夹紧结构包括：分别设置在所述夹持胶筒两端的左柱塞和右柱塞，所述进管口和所述出管口开设在所述左柱塞上；所述循环管口开设在所述右柱塞上；所述岩心被夹紧在所述左柱塞和所述右柱塞之间；
所述左柱塞和所述右柱塞的外端分别设有左柱塞固定盖和右柱塞固定盖，所述左柱塞固定盖和所述右柱塞固定盖均与所述夹持器壳体相接，用于压紧所述左柱塞和所述右柱塞。


4.根据权利要求3所述的致密气藏压裂液滤失伤害模拟装置，其特征在于，所述左柱塞固定盖套设在所述夹持器壳体的一端，所述右柱塞固定盖套设在所述夹持器壳体的另一端，所述左柱塞固定盖具有第一螺纹，所述夹持器壳体的一端具有与第一螺纹匹配连接的第二螺纹，所述右柱塞固定盖具有第三螺纹，所述夹持器壳体的另一端具有与第三螺纹匹配连接的第四螺纹；
左柱塞固定盖上具有可供所述左柱塞穿过的第一通孔，且所述左柱塞与所述第一通孔的孔壁密封贴合；所述右柱塞固定盖上具有可供所述右柱塞穿过的第二通孔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨向同，刘会锋，冯觉勇，张杨，苟兴豪，刘豇瑜，任慧宁，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11