本发明专利技术实施例提供一种岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法，属于地质勘探开发技术领域。该岩石裂缝模型包括：模型主体；该岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置包括：所述岩石裂缝模型，驱动混合系统，以及数据采集分析系统；所述驱动混合系统用于将压裂液和/或含支撑剂的液体注入到所述岩石裂缝模型；所述数据采集分析系统用于采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的数据，利用该测试装置可以真实模拟裂缝的真实形态，从而准确探究岩石裂缝内支撑剂的运移及堆积规律。缝内支撑剂的运移及堆积规律。缝内支撑剂的运移及堆积规律。
【技术实现步骤摘要】
岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法
[0001]本说明书实施例涉及地质勘探开发
，特别涉及一种岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法。
技术介绍
[0002]随着油气资源开发的日益深入，其埋藏地质条件也日趋复杂，增产改造措施在油气资源开发中的应用日益广泛；借鉴美国在页岩气开发上的成功，以及国内在页岩气藏和致密砂岩气藏等储量上的潜力，这些非常规储层开发成为目前油气勘探开发领域的研究热点问题。中国致密油技术可采资源量43.6
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108t，排名全球第三，致密油资源潜力相当可观，具有良好发展前景，因此对页岩气和致密油合理有效的开发对我国能源事业有着重大意义。鉴于页岩储层、致密油储层等非常规储层的特异性，导致储层孔隙度和渗透率极低，必须采用压裂技术进行储层改造，才能使单井产能提高，获得工业油流。储层改造成功与否取决于压裂裂缝的有效性，需要系统完善的压裂裂缝输砂理论。一般地层压裂后会形成复杂的粗糙裂缝网，粗糙裂缝中支撑剂的运移及堆积规律尚不明确，为提高压裂过程中裂缝的支撑效果，为复杂粗糙裂缝网支撑剂输送研究提供技术基础。因此亟需一种岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法。本申请专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有技术的实验装置无法真实模拟裂缝的真实形态，因而无法准确探究岩石裂缝内支撑剂的运移及堆积规律。
技术实现思路
[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法，通过采用该实验装置和方法，可以真实模拟非常规储层压裂后支撑剂在裂缝内的运移问题，为复杂粗糙裂缝网支撑剂输送研究提供技术基础。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种岩石裂缝模型，所述岩石裂缝模型包括模型主体，所述模型主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分至少一个表面是粗糙的，所述第二部分至少一个表面是粗糙的，所述第一部分粗糙的表面与所述第二部分粗糙的表面能够贴合并且在两个表面之间形成裂缝，所述第一部分和第二部分中的至少一者是透明的。
[0005]可选的，所述第一部分由不透明硅树脂橡胶制成，所述第二部分由透明塑料制成。
[0006]可选的，所述模型主体通过以下步骤制得：将岩石分裂成两半；在其中一半的裂面上用不透明硅树脂橡胶，通过铸造成型法，形成所述第一部分；在另一半的裂面上用透明塑料，通过铸造成型法，形成所述第二部分。
[0007]可选的，所述岩石为石灰岩、大理石、花岗岩或致密砂岩。
[0008]可选的，所述岩石裂缝模型还包括模型架，所述模型架用于支撑所述模型主体。
[0009]相应的，本专利技术实施例还提供了一种岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，所述岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置包括：岩石裂缝模型，驱动混合系统，以及数据采集分析系统；
所述驱动混合系统用于将压裂液和/或含支撑剂的液体注入到所述岩石裂缝模型；所述数据采集分析系统用于采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的数据。
[0010]可选的，所述驱动混合系统包括：混合器、搅拌机、螺杆泵、变频驱动器；所述混合器和搅拌机用于制备混合均匀的所述压裂液和/或含支撑剂的液体；所述螺杆泵用于将所述压裂液和/或含支撑剂的液体泵入所述岩石裂缝模型的裂缝；所述变频驱动器用于控制所述螺杆泵的流量从而控制注入速率。
[0011]可选的，所述数据采集分析系统包括数据采集模块，所述数据采集模块包括：扫描仪、紫外线光源、录像设备、压力传感器；所述扫描仪用于对岩石壁面进行扫描；所述紫外线光源用于对所述岩石裂缝模型进行照射；所述录像设备用于对所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的流动进行录像；所述压力传感器用于监测所述岩石裂缝模型的裂缝注入口处的压降。
[0012]可选的，所述数据采集分析系统还包括数据分析模块，包括数据采集仪、上位机；所述数据采集仪用于将压力传感器数据传输至上位机；所述上位机用于将通过所述扫描仪获取的岩石壁面的三维坐标绘制成3D数字图像，用于计算所述岩石壁面的与粗糙度相关的参数；所述上位机还用于根据所述录像设备采集的图像计算所述岩石裂缝模型的裂缝中所述支撑剂的相对覆盖率。
[0013]相应的，本专利技术实施例还提供一种岩石裂缝内支撑剂测试方法，包括以下步骤：将压裂液和所述含支撑剂的液体注入到岩石裂缝模型；采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的数据。
[0014]可选的，所述压裂液含有荧光剂，用紫外线光源对所述岩石裂缝模型进行照射。
[0015]可选的，所述与压裂液和/或含支撑剂的液体在岩石裂缝模型中的状态有关的数据包括：岩石壁面的3D图像，岩石壁面的与粗糙度相关的参数，录像设备采集的图像，所述支撑剂的相对覆盖率，裂缝注入口处的压降。
[0016]可选的，所述岩石壁面的3D图像用于计算所述岩石壁面的与粗糙度相关的参数；所述录像设备采集的图像用于研究所述支撑剂在所述岩石裂缝模型中的运移和堆积情况，以及计算所述支撑剂的相对覆盖率。
[0017]通过本专利技术的上述技术方案，可以真实模拟裂缝的真实形态，高度仿真非常规储层地层压裂后，支撑剂及压裂液在复杂粗糙裂缝内的输送过程。
[0018]利用本专利技术提供的技术方案，还可以通过更换不同岩石裂缝模型可研究不同岩石裂缝壁面粗糙度对裂缝中支撑剂运移的影响规律。
[0019]利用本专利技术提供的技术方案，还可以通过改变压裂液的粘度、泵注排量等可研究水力参数对裂缝内支撑剂的铺置规律。
[0020]利用本专利技术提供的技术方案，还可以通过改变支撑剂粒径和裂缝缝宽，可研究粒径缝宽比对沿裂缝不同位置支撑剂填充能力的影响规律。
[0021]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0022]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下
面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0023]图1是岩石裂缝模型的结构框图；
[0024]图2是岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置的结构框图；
[0025]图3是驱动混合系统的结构框图；
[0026]图4是数据采集分析系统的结构框图；
[0027]图5是岩石裂缝内支撑剂测试方法的流程示意图；
[0028]图6是压裂液和支撑剂在不同岩石裂缝模型中的流动情况全过程示意图；
[0029]图7是压裂液和支撑剂在不同岩石裂缝模型中的流动情况结果示意图；
[0030]图8是压裂液和不同浓度的支撑剂在岩石裂缝模型中的流动情况结果示意图；
[0031]图9是不同粘度压裂液在岩石裂缝模型中的流动情况结果示意图；
[0032]图10是石灰岩断裂面3D图像；
[0033]图11是大理石断裂面3D图像；
[0034]图12为花岗岩断裂面3D图像；
[0035]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种岩石裂缝模型，其特征在于，包括模型主体，所述模型主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分至少一个表面是粗糙的，所述第二部分至少一个表面是粗糙的，所述第一部分粗糙的表面与所述第二部分粗糙的表面能够贴合并且在两个表面之间形成裂缝，所述第一部分和第二部分中的至少一者是透明的。2.根据权利要求1所述的岩石裂缝模型，其特征在于，所述第一部分由不透明硅树脂橡胶制成，所述第二部分由透明塑料制成；优选地，所述模型主体通过以下步骤制得：将岩石分裂成两半；在其中一半的裂面上用不透明硅树脂橡胶，通过铸造成型法，形成所述第一部分；在另一半的裂面上用透明塑料，通过铸造成型法，形成所述第二部分；优选地，所述岩石为石灰岩、大理石、花岗岩或致密砂岩；优选地，所述岩石裂缝模型还包括模型架，所述模型架用于支撑所述模型主体。3.一种岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，包括：权利要求1或2所述的岩石裂缝模型，驱动混合系统，以及数据采集分析系统；所述驱动混合系统用于将压裂液和/或含支撑剂的液体注入到所述岩石裂缝模型；所述数据采集分析系统用于采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的数据。4.根据权利要求3所述的岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，所述驱动混合系统包括：混合器、搅拌机、螺杆泵、变频驱动器；所述混合器和搅拌机用于制备混合均匀的所述压裂液和/或含支撑剂的液体；所述螺杆泵用于将所述压裂液和/或含支撑剂的液体泵入所述岩石裂缝模型的裂缝；所述变频驱动器用于控制所述螺杆泵的流量从而控制注入速率。5.根据权利要求3所述的岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，所述数据采集分析系统包括数据采集模块，所述数据采集模块包括：扫描仪、紫外线光源...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋廷学，卞晓冰，李奎为，侯磊，卫然，黄海，李华周，张超，王志远，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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