一种混合水体积压裂模拟系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种混合水体积压裂模拟系统，包括：压裂实验舱，具有内腔和试样入口，压裂实验舱上设有三轴应力施加装置、压裂液注入装置及压裂数据检测装置；三轴应力施加装置用于对压裂试样施加三向压力；还包括试样举升转运装置，用于将压裂试样抬升转运至所述试样入口处；所述试样举升转运装置包括转运架和举升机构，所述转运架用于支撑放置压裂试样，所述举升机构用于将转运架举升至所述试样入口高度，所述转运架上设有支撑滚动体，用于滚动支撑所述压裂试样，供操作人员将压裂试样推移至所述试样入口处。本实用新型专利技术不需要人工将压裂试样搬运至高处，不仅可有效降低劳动强度，还可有效提高稳定性。还可有效提高稳定性。还可有效提高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种混合水体积压裂模拟系统


[0001]本技术涉及一种混合水体积压裂模拟系统。

技术介绍

[0002]近年来随着全球能源需求量急剧增加，非常规油气资源致密油气逐渐受到重视，国外体积压裂技术的成功实施实现了致密油气等非常规油气资源开发，成为勘探开发的新亮点。我国低孔低渗致密储层一般必须通过压裂储层改造才能建产稳产，但常规压裂储层改造技术形成单一裂缝的增产幅度有限，很难实现商业开采价值。借鉴北美致密储层的开发经验，混合水体积压裂技术获得了广泛重视并不断推广，成为改善此类油气藏开发效果的重要措施之一。
[0003]混合水体积压裂主要依靠高排量、大液量、低粘度液体压裂形成主裂缝，同时使天然裂缝、岩石层理的贯通等不断开启和扩张形成体积较大的网络裂缝，实现致密储层立体改造；大幅度增大储层整体渗透率、增强裂缝导流能力，大大提高单井产量及采收率，可实现长期稳产的良好效果。目前主要借助压后测井数据和产能数据进行压裂效果评价，对于混合水体积压裂技术具有滞后性，指导效果不显著。
[0004]目前，针对混合水体积压裂储层造缝特点及要求，目前多采用模拟试验装置进行试验，以指导压裂施工。此类模拟试验装置如授权公告号为CN105134186B的中国专利技术专利公开的页岩气水力压裂物理模拟试验系统，在试样放置室上设置真三轴模块，在水平、垂直和竖直三个方向挤压试样，用于对试样进行三轴方向的加压，利用水力伺服泵压模块向试样内部的模拟井筒内注入压裂液，并利用声发射模块采集信号，可根据声发射三维定位图判断裂缝的位置形态及规模。
[0005]实际上，在具体进行试验时，多需要人工将试样转移搬运至试样放置室的入口处，然后再利用三轴模块中一个方向的液压推进器将试样推入试样放置室，然后进行后续检测。但是，由于试样自身较重，如试样自重50kg，而且，由于试样放置室入口的位置通常较高，导致工人搬运劳动强度大，搬运过程也存在较大危险。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种混合水体积压裂模拟系统，以解决现有技术中在人工将试样搬运转运至试样放置室入口的过程中存在由于入口位置较高导致工人劳动强度较大的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本技术所提供的混合水体积压裂模拟系统的技术方案是：一种混合水体积压裂模拟系统，包括压裂实验舱，压裂实验舱具有用于放置压裂试样的内腔和供压裂试样进入的试样入口；所述压裂实验舱上设有三轴应力施加装置、压裂液注入装置及压裂数据检测装置，三轴应力施加装置用于对压裂试样施加三向压力，压裂数据检测装置用于检测压裂试样上的压裂数据；其特征在于，还包括用于将压裂试样抬升转运至所述试样入口处的试样举升转运装置；所述试样举升转运装置包括用于支撑放置压裂试样
的转运架、用于将转运架举升至所述试样入口高度的举升机构，所述转运架上设有用于滚动支撑所述压裂试样的支撑滚动体，供操作人员将压裂试样推移至所述试样入口处。
[0008]有益效果是：本技术所提供的混合水体积压裂模拟系统中，利用试样举升转运装置方便将压裂试样转运至试样入口处，在操作时，可先将转运架下降至低位，由操作人员将压裂试样搬运至转运架上，再由举升机构将转运架举升至高位，操作人员可将压裂试样推动至试样入口处，由于利用了支撑滚动体支撑压裂试样，平移推动阻力较小，推动较为方便。这样一来，不需要人工将压裂试样搬运至高处，不仅可有效降低劳动强度，还可有效提高稳定性。
[0009]作为进一步地改进，所述举升机构包括举升底座，举升底座上设有伸缩举升结构，伸缩举升结构具有顶部输出端，该顶部输出端与所述转运架固定装配。
[0010]有益效果是：利用举升底座，方便安装伸缩举升结构。
[0011]作为进一步地改进，所述伸缩举升结构包括活塞缸，活塞缸包括缸体和活塞杆，所述活塞缸的缸体固定安装在所述举升底座上，所述活塞杆的顶部作为所述伸缩举升结构的顶部输出端，用于与所述转运架固定装配。
[0012]有益效果是：采用活塞缸来举升转运架，结构简单，同时方便安装和使用。
[0013]作为进一步地改进，所述转运架包括支撑垫板，支撑垫板上设有滚珠，该滚珠作为所述的支撑滚动体，用于滚动支撑所述的压裂试样。
[0014]有益效果是：利用支撑垫板上设置滚珠实现对压裂试样的滚动支撑，方便实现，也方便在侧向上进行移动调整。
[0015]作为进一步地改进，所述支撑垫板上设有至少两列所述的滚珠。
[0016]有益效果是：采用两列以上的滚珠，不仅方便设置，还可有效提高支撑稳定性。
[0017]作为进一步地改进，所述压裂数据检测装置包括声发射传感器，声发射传感器位于所述压裂试样舱中，用于检测压裂试样上的压裂数据。
[0018]有益效果是：采用声发射传感器，便于保证测量精度。
[0019]作为进一步地改进，所述压裂试样舱内设有四个应力垫板，四个应力垫板对应所述压裂试样的相应四个侧面布置，四个应力垫板上分别设有所述的声发射传感器。
[0020]有益效果是：采用应力垫板，方便安装相应的声发射传感器。
[0021]作为进一步地改进，所述三轴应力施加装置包括X轴液压加载缸、Y轴液压加载缸及Z轴液压加载缸，X轴液压加载缸和Y轴液压加载缸均水平延伸，Z轴液压加载缸竖直延伸，X轴液压加载缸和Y轴液压加载缸分别具有加载输出端，所述的四个应力垫板中，两个应力垫板一一对应地固设在所述X轴液压加载缸和Y轴液压加载缸的加载输出端，以通过所述应力垫板向所述压裂试样施加压力，另外两个应力垫板固设在所述压裂实验舱的相应内壁上。
[0022]有益效果是：四个应力垫板方便对压裂试样的四个侧面分别进行检测，保证检测数据全面，有效保证测量精度。
[0023]作为进一步地改进，混合水体积压裂模拟系统包括底架，底架上安装有所述压裂实验舱，所述三轴应力施加装置包括X轴液压加载缸、Y轴液压加载缸及Z轴液压加载缸， X轴液压加载缸和Y轴液压加载缸均水平延伸，Z轴液压加载缸竖直延伸，所述各液压加载缸分别包括缸体和活塞杆，其中，X轴液压加载缸的缸体安装在X向支架板上，Y轴液压加载缸
的缸体安装在Y向支架板上，X向支架板和Y向支架板均固设在所述底架上，并且，X向支架板和Y向支架板分别与所述压裂实验舱间隔布置，所述X轴液压加载缸的活塞杆和Y轴液压加载缸的活塞杆分别延伸入所述压裂实验舱中。
[0024]有益效果是：利用X向支架板和Y向支架板对应安装两个液压加载缸，方便安装布置。
[0025]作为进一步地改进，所述X向支架板和所述压裂实验舱之间，以及所述Y向支架板和所述压裂实验舱之间，分别设有加强连接杆。
[0026]有益效果是：设置加强连接杆，可有效提高相应支架板的支撑强度，提高支撑稳定性。
附图说明
[0027]图1为本技术所提供的混合水体积压裂模拟系统的结构示意图；
[0028]图2为图1中实验舱内应力垫板分布示意图；
[0029]图3为图1所示模拟装置对压裂试样加压时的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合水体积压裂模拟系统，包括压裂实验舱（5），压裂实验舱（5）具有用于放置压裂试样（4）的内腔和供压裂试样（4）进入的试样入口；所述压裂实验舱（5）上设有三轴应力施加装置、压裂液注入装置及压裂数据检测装置，三轴应力施加装置用于对压裂试样（4）施加三向压力，压裂数据检测装置用于检测压裂试样（4）上的压裂数据；其特征在于，还包括用于将压裂试样（4）抬升转运至所述试样入口处的试样举升转运装置；所述试样举升转运装置包括用于支撑放置压裂试样（4）的转运架、用于将转运架举升至所述试样入口高度的举升机构，所述转运架上设有用于滚动支撑所述压裂试样（4）的支撑滚动体，供操作人员将压裂试样（4）推移至所述试样入口处。2.根据权利要求1所述的混合水体积压裂模拟系统，其特征在于，所述举升机构包括举升底座（1），举升底座（1）上设有伸缩举升结构，伸缩举升结构具有顶部输出端，该顶部输出端与所述转运架固定装配。3.根据权利要求2所述的混合水体积压裂模拟系统，其特征在于，所述伸缩举升结构包括活塞缸（2），活塞缸（2）包括缸体和活塞杆，所述活塞缸（2）的缸体固定安装在所述举升底座（1）上，所述活塞杆的顶部作为所述伸缩举升结构的顶部输出端，用于与所述转运架固定装配。4.根据权利要求1或2或3所述的混合水体积压裂模拟系统，其特征在于，所述转运架包括支撑垫板（3），支撑垫板（3）上设有滚珠（17），该滚珠（17）作为所述的支撑滚动体，用于滚动支撑所述的压裂试样（4）。5.根据权利要求4所述的混合水体积压裂模拟系统，其特征在于，所述支撑垫板（3）上设有至少两列所述的滚珠（17）。6.根据权利要求1或2或3所述的混合水体积压裂模拟系统，其特征在于，所述压裂数据检测装置包括声发射传感器（12），声发射传感器（12）位于所述压裂试样（4）舱中，用于检测压裂试样（4）上的压裂数据。7.根据权利要求6所述的混合水体积压裂模拟系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军义，贾光亮，李晔旻，郑道明，温伟，刘剑波，霍长征，陈泓宇，高一丹，赵雨慧，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：