本发明专利技术提供一种压裂模拟系统以及声发射探头检测装置，通过声发射探头对岩样内部的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给压裂模拟系统的控制单元，以使控制单元根据多级注液管线装置发出的声发射信号以及声发射探头采集的声发射信号监测岩样内的压裂情况，能够缩短岩样产生的声发射信号传播到声发射探头的路径，提升声发射信号的传输效率，可以更加准确的监测各段簇射孔裂缝起裂情况与压裂液进液情况。与压裂液进液情况。与压裂液进液情况。
【技术实现步骤摘要】
一种压裂模拟系统以及声发射探头检测装置
[0001]本专利技术涉及水力压裂裂缝起裂的物理模拟
，尤其涉及一种压裂模拟系统以及声发射探头检测装置。
技术介绍
[0002]水平井分段分簇压裂是非常规油气储层增产改造的关键技术之一，水力压裂裂缝在储层中应尽可能地延伸，以形成更加复杂的裂缝缝网，从而获得更为显著的收益，对于提高油气藏开发效率具有重要的意义。
[0003]目前实验室室内压裂物理模拟研究通常采用在加载板上安装声发射探头的方式来监测压裂过程中所产生的声发射信号，通过对声发射信号的采集、处理、分析研究，可以推断岩样内部的裂缝形态变化，从而推断其破坏机理，了解水力裂缝起裂和扩展的动态规律。然而，所监测到的往往是压裂段整体，无法实现分段监测，导致声发射信号传输的误差较大。当声发射探头不在岩样内部时，实验过程中岩样产生的声发射信号的传播路径较长，导致声发射探头接收到的声发射信号数量减少、能级降低，同时，外部环境噪音对声发射信号的信噪比影响也较大，进而导致实验结果的可靠性较差。
[0004]因此，在压裂施工时，如何使水平井每一个压裂段都得到有效改造，从而形成高导流人工裂缝或缝网，仍是非常规油气藏开发面临的一项巨大挑战。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种压裂模拟系统以及声发射探头检测装置，通过声发射探头对岩样内部的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给压裂模拟系统的控制单元，以使控制单元根据多级注液管线装置发出的声发射信号以及声发射探头采集的声发射信号监测岩样内的压裂情况，提升声发射信号的传输效率，可以更加准确的监测各段簇射孔裂缝起裂情况与压裂液进液情况。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本专利技术实施例提供一种压裂模拟系统，包括岩样、多级注液管线装置和检测装置；
[0008]岩样内设置有模拟井眼；
[0009]检测装置包括模拟衬管以及在模拟衬管上可伸缩设置的多个声发射探头；
[0010]模拟衬管上至少设有声发射探头的部分位于模拟井眼中，且声发射探头与岩样接触；
[0011]多级注液管线装置的一端插入模拟衬管内且用于在注液过程中发出声发射信号；
[0012]声发射探头用于对岩样内的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给压裂模拟系统的控制单元，以使控制单元根据多级注液管线装置发出的声发射信号以及声发射探头采集的声发射信号监测岩样内的压裂情况。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0014]在一种可能的实现方式中，模拟衬管的外壁上开设有多个安装孔，每个声发射探
头可伸缩地设置在一个安装孔中。
[0015]在一种可能的实现方式中，安装孔包括第一通孔以及第二通孔，且第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，且第一通孔和第二通孔之间形成台阶面，第一通孔和第二通孔均与模拟衬管的内部相通；
[0016]还包括：弹性件，弹性件的一端与声发射探头相连，弹性件的另一端与第二通孔的内壁相连；
[0017]声发射探头通过弹性件可伸缩地位于第一通孔中。
[0018]在一种可能的实现方式中，第一通孔的孔深大于声发射探头的厚度，且声发射探头与台阶面之间具有间隔。
[0019]在一种可能的实现方式中，模拟衬管的内壁上开设有多个布线槽，布线槽的一端与对应的安装孔相连通，布线槽的另一端延伸至模拟衬管朝向岩样外部的一端；
[0020]布线槽内设有引线，引线的一端与对应的声发射探头电连接，引线的另一端与压裂模拟系统的控制单元电连接。
[0021]在一种可能的实现方式中，多个声发射探头沿着模拟衬管的轴向在模拟衬管的外壁上呈螺旋状分布。
[0022]在一种可能的实现方式中，还包括由耦合剂形成的耦合层，耦合层设置在声发射探头与岩样接触的一面上。
[0023]在一种可能的实现方式中，还包括：显示终端，压裂模拟系统的控制单元位于显示终端中；
[0024]或者，压裂模拟系统为真三轴水力压裂模拟系统。
[0025]本专利技术实施例还提供一种用于压裂试样内部的声发射探头检测装置，声发射探头检测装置应用于上述压裂模拟系统中；
[0026]声发射探头检测装置包括模拟衬管以及在模拟衬管上可伸缩设置的多个声发射探头；
[0027]模拟衬管用于设置在压裂模拟系统的岩样内的模拟井眼中，且声发射探头与岩样接触；
[0028]声发射探头用于对岩样内的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给压裂模拟系统的控制单元。
[0029]在一种可能的实现方式中，模拟衬管的外壁上开设有多个安装孔；
[0030]安装孔包括第一通孔以及第二通孔，且第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，且第一通孔和第二通孔之间形成台阶面，第一通孔和第二通孔均与模拟衬管的内部相通；
[0031]还包括：弹性件，弹性件的一端与声发射探头相连，弹性件的另一端与第二通孔的内壁相连；
[0032]声发射探头通过弹性件可伸缩地位于第一通孔中。
[0033]本专利技术实施例提供一种压裂模拟系统，该压裂模拟系统通过声发射探头对岩样内部的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给压裂模拟系统的控制单元，以使控制单元根据多级注液管线装置发出的声发射信号以及声发射探头采集的声发射信号监测岩样内的压裂情况，提升声发射信号的传输效率，可以更加准确的监测各段簇射孔裂缝起裂情况与压裂液进液情况。
[0034]本专利技术实施例还提供一种声发射探头检测装置，用于压裂试样内部的声发射探头检测装置，应用于上述的压裂模拟系统中，声发射探头检测装置包括模拟衬管以及在模拟衬管上可伸缩设置的多个声发射探头；
[0035]模拟衬管用于设置在压裂模拟系统的岩样内的模拟井眼中，且声发射探头与岩样接触；
[0036]声发射探头用于对岩样内的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给压裂模拟系统的控制单元。
[0037]本专利技术实施例提供的声发射探头检测装置，结构简单、加工方便，与岩样之间采用插入式连接，能够进行重复利用，大大节约了成本，简化了压裂模拟实验的操作流程，提高了压裂模拟实验的效率。实验结果能够为矿场水平井分段压裂的施工设计提供理论依据。
[0038]在一种可能的实现方式中，模拟衬管的外壁上开设有多个安装孔；
[0039]安装孔包括第一通孔以及第二通孔，且第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，且第一通孔和第二通孔之间形成台阶面，第一通孔和第二通孔均与模拟衬管的内部相通；
[0040]还包括：弹性件，弹性件的一端与声发射探头相连，弹性件的另一端与第二通孔的内壁相连；
[0041]声发射探头通过弹性件可伸缩地位于第一通孔中。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压裂模拟系统，其特征在于，包括岩样、多级注液管线装置和检测装置；所述岩样内设置有模拟井眼；所述检测装置包括模拟衬管以及在所述模拟衬管上可伸缩设置的多个声发射探头；所述模拟衬管上至少设有所述声发射探头的部分位于所述模拟井眼中，且所述声发射探头与所述岩样接触；所述多级注液管线装置的一端插入所述模拟衬管内且用于在注液过程中发出声发射信号；所述声发射探头用于对所述岩样内的声发射信号进行采集，并将采集到的声发射信号传输给所述压裂模拟系统的控制单元，以使所述控制单元根据所述多级注液管线装置发出的所述声发射信号以及所述声发射探头采集的所述声发射信号监测所述岩样内的压裂情况。2.根据权利要求1所述的一种压裂模拟系统，其特征在于，所述模拟衬管的外壁上开设有多个安装孔，每个所述声发射探头可伸缩地设置在一个所述安装孔中。3.根据权利要求2所述的一种压裂模拟系统，其特征在于，所述安装孔包括第一通孔以及第二通孔，且所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径，且所述第一通孔和所述第二通孔之间形成台阶面，所述第一通孔和第二通孔均与所述模拟衬管的内部相通；还包括：弹性件，所述弹性件的一端与所述声发射探头相连，所述弹性件的另一端与所述第二通孔的内壁相连；所述声发射探头通过所述弹性件可伸缩地位于所述第一通孔中。4.根据权利要求3所述的一种压裂模拟系统，其特征在于，所述第一通孔的孔深大于所述声发射探头的厚度，且所述声发射探头与所述台阶面之间具有间隔。5.根据权利要求2
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4任一所述的一种压裂模拟系统，其特征在于，所述模拟衬管的内壁上开设有多个布线槽，所述布线槽的一端与对应的所述安装孔相连通，所述布线槽的另一端延伸至所述模拟衬管朝向所述岩样外部的一端；所述布线槽内设有引线，所述引线的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹雨时，张士诚，张啸寰，马新仿，牟建业，王飞，王雷，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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