一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，包括：大尺寸真三轴围压装置，保护测试模型并为测试模型提供模拟井下的压力环境；水力压裂装置，向测试模型内部加压注水；光纤压裂装置微振动信号采集系统，监测及采集压裂微振动信号，并对压裂微振动信号进行处理和定位显示。本发明专利技术可以更加全面地了解水力压裂作业过程中的压裂液的分布和应变监测，更加真实的评价水力压裂效果，为光纤测试技术在油气田开发中的应用提供参考。在油气田开发中的应用提供参考。在油气田开发中的应用提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置及方法，属于油气田完井


技术介绍

[0002]在水力压裂作业过程中，利用DAS和DTA监测，以及模拟压裂作业前后岩心内部剖面的CT扫描，有助于了解在作业过程中压裂注入剖面分布情况，即了解各压裂级和射孔簇的进液和支撑剂脱砂的情况，并由此对压裂作业进行初步评价和调整；在压裂作业完成后了解生产剖面，即了解各压裂层段生产情况，进行压后效果评价。
[0003]目前，关于基于光纤测试的水力压裂技术，有的采用在水力压裂的井筒外周边铺设分布式光纤声学传感器的方式，利用分布式光纤声学传感器纵向监测采集瞬态的强度、频率、持续时间和信号演变等压裂数据，通过对噪声强度和频率进行分析可以确定压裂特性，但是不能针对人工模拟裂缝进行监测。有的无法直观看出岩心内部裂缝的变化状况。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置及方法，可以更加全面地了解水力压裂作业过程中的压裂液的分布和应变监测，更加真实的评价水力压裂效果，为光纤测试技术在油气田开发中的应用提供参考。
[0005]根据本专利技术的另一个方面，提出了一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，包括：
[0006]大尺寸真三轴围压装置，保护测试模型并为测试模型提供模拟井下的压力环境；
[0007]水力压裂装置，向测试模型内部加压注水；
[0008]光纤压裂装置微振动信号采集系统，监测及采集压裂微振动信号，并对压裂微振动信号进行处理和定位显示。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，所述测试模型包括长方体型的模拟岩心，在模拟岩心的内部设置有模拟井筒。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述大尺寸真三轴围压装置包括三轴压力板、与三轴压力板相对的带孔槽钢板以及与所述三轴压力板连接三轴压力泵系统；
[0011]其中，所述三轴压力泵系统向所述三轴压力板提供液压。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述三轴压力板和所述带孔槽钢板的数量均为三个，分别在所述模拟岩心的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的相对设置。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述带孔槽钢板上设置有多个孔槽，所述孔槽内安装有压力传感器。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述水力压裂装置包括连接所述模拟岩心的孔隙压力泵，以及连接所述模拟井筒的井筒压力泵。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述三轴压力泵系统通过三根第一管线连接所述三轴
压力板，所述孔隙压力泵通过第二管线连接所述模拟岩心，所述井筒压力泵通过第三管线连接所述模拟井筒；
[0016]其中，所述第一管线、所述第二管线和所述第三管线均通过水力伺服系统控制流量计注入的水压。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述光纤压裂微振动信号采集系统包括分布式光纤声传感器、分布式光纤温度传感器、光纤传感解调仪器和数据接收及成像系统。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，还包括真三轴控制及数据接收系统，所述真三轴控制及数据接收系统分别连接所述压力传感器、水力伺服控制系统以及光纤压力微振动信号采集系统。
[0019]根据本专利技术的另一个方面，还提出了一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测方法，使用根据所述的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置实现；其包括：
[0020]通过大尺寸真三轴围压装置挤压模拟岩心，模拟井下高压环境；
[0021]通过水力压裂装置加压模拟压裂作业；
[0022]光纤压裂装置微振动信号采集系统对压裂过程中产生的压裂微振动信号进行检测并能显示信号波形、计算裂缝位置。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0024]本专利技术所述一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，可以更加全面地了解水力压裂作业过程中的压裂液的分布和应变监测，更加真实的评价水力压裂效果，为光纤测试技术在油气田开发中的应用提供参考。
附图说明
[0025]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0026]图1所示为本专利技术的一个实施例的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置的结构示意图；
[0027]在附图中各附图标记的含义如下：
[0028]1、模拟岩心，2、带孔槽钢板，3、三轴压力板，4、模拟井筒，5、三轴压力泵系统，6、孔隙压力泵，7、井筒压力泵，8、水力伺服控制系统，9、光纤传感解调仪器，10、数据接收及成像系统，11、真三轴控制及数据接收系统。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
[0030]图1示意性地显示了根据本专利技术的一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，包括大尺寸真三轴围压装置，保护测试模型并为测试模型提供模拟井下的压力环境；
[0031]水力压裂装置，向测试模型内部加压注水；
[0032]光纤压裂装置微振动信号采集系统，监测及采集压裂微振动信号，并对压裂微振动信号进行处理和定位显示。
[0033]在一个实施例中，所述测试模型包括长方体型的模拟岩心1，所述模拟岩心1优选为正立方体形状。在模拟岩心1的内部设置有模拟井筒4。模拟井筒4连接水力压裂装置，并且设置有若干压裂孔。
[0034]根据本实施例所述装置中，所述模拟岩心1的上部设置有孔，模拟井筒4设置在所述孔内，其内部设置裂缝。模拟井筒4的侧面设置若干压裂孔。模拟井筒4的入口连接水力压裂装置，水力压裂装置为模拟井筒4提供水压，在水压的作用下，通过压裂孔将压力传递给模拟岩心1，并传递给裂缝中，从而产生压力微振动信号。
[0035]在一个实施例中，所述大尺寸真三轴围压装置包括三轴压力板3，与三轴压力板3相对的带孔槽钢板2，三轴压力板3连接三轴压力泵系统5。三轴压力泵系统5向三轴压力板3提供液压，推动三轴压力板3向模拟岩心1施加压力。
[0036]根据本实施例所述装置中，带孔槽钢板2固定设置，为模拟岩心1提供支撑，而三轴压力板3为模拟岩心1提供压力。这样，带孔槽钢板2与三轴压力板3夹紧模拟岩心1，对岩心的夹紧力模拟井下压力。
[0037]在一个实施例中，所述三轴压力板3的数量为三个，分别设置在模拟岩心1的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的面上，所述带孔槽钢板2的数量为三个，分别在模拟岩心1的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向与三轴压力板3相对的面上。在本实施例中，X轴方向为如图1所示的正面和背面的方向，Y轴方向为左右两个侧面的方向，Z轴方向为顶面和底面的方向。
[0038]在本实施例所述装置中，如图1所示，三轴压力板3分别在模拟岩心1的正面、右侧面和底面对模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，其特征在于，包括：大尺寸真三轴围压装置，保护测试模型并为测试模型提供模拟井下的压力环境；水力压裂装置，向测试模型内部加压注水；光纤压裂装置微振动信号采集系统，监测及采集压裂微振动信号，并对压裂微振动信号进行处理和定位显示。2.根据权利要求1所述的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，其特征在于，所述测试模型包括长方体型的模拟岩心(1)，在模拟岩心(1)的内部设置有模拟井筒(4)。3.根据权利要求2所述的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，其特征在于，所述大尺寸真三轴围压装置包括三轴压力板(3)、与三轴压力板(3)相对的带孔槽钢板(2)以及与所述三轴压力板(3)连接三轴压力泵系统(5)；其中，所述三轴压力泵系统(5)向所述三轴压力板(3)提供液压。4.根据权利要求3所述的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，其特征在于，所述三轴压力板(3)和所述带孔槽钢板(2)的数量均为三个，分别在所述模拟岩心(1)的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的相对设置。5.根据权利要求4所述的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，其特征在于，所述带孔槽钢板(2)上设置有多个孔槽，所述孔槽内安装有压力传感器。6.根据权利要求5所述的基于光纤测试技术的压裂裂缝检测装置，其特征在于，所述水力压裂装置包括连接所述模拟岩心(1)的孔隙压力泵(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭汉修，何祖清，刘承诚，曹海涛，秦星，何同，孙鹏，曹明琛，
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：