靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，包括压裂实验舱，所述压裂实验舱为至少一面开口的腔体结构，腔体的开口内均设置有沿所述开口移动的推板，所述推板的一端设置有移动推杆，所述移动推杆的轴向设置有贯穿所述推板的液压孔，所述的移动推杆带动所述推板将腔体内的压裂试样进行挤压；通过所述的液压孔将压裂液体注入腔体内以压裂所述的压裂试样的表面。本发明专利技术可以对储层裂缝产生、扩展和几何形态进行检测分析，从而获得压裂起裂效果评价的技术指标参数，用于指导储层压裂施工。施工。施工。

【技术实现步骤摘要】
靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置及其方法


[0001]本专利技术涉及储层改造
，具体是关于一种靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置及其方法。

技术介绍

[0002]致密油气是我国重要的油气接替资源之一，由于其储层物性极差，必须进行储层改造才能得到工业化开采。目前，水平井分段多簇体积压裂是实现致密油气高效开发的主流技术。但受储层非均质性影响，现场压裂施工和压后生产数据均表明同一段内部分射孔簇未能形成有效裂缝，难以实现缝网压裂，严重影响了水平井体积改造效果。因此，有必要研究水平井压裂多裂缝均衡起裂与延伸控制技术，明确致密储层水平井复杂多裂缝形成条件，并进行相关措施优化，进一步提高单井产量。致密砂岩储层横向和纵向非均质性较强，簇间进液不均匀，裂缝起裂及延伸扩展不均衡，导致体积改造不理想，需要开展靶向暂堵压裂，实现簇间均匀布液及裂缝均衡扩展，提高裂缝改造的合理性及精确性，实施精细化压裂改造。
[0003]靶向暂堵主要针对储层炮眼、或缝口、或缝内、或趾端等目标靶点，开展有目的、有方向性的暂堵，达到暂堵剂加量、暂堵剂升压、暂堵剂运移更科学更准确的目的，从而实现簇间射孔的靶向高效封堵和裂缝均衡有效扩展。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，对于靶向暂堵非均衡压裂起裂技术具有滞后性，指导效果不显著。
[0004]因此，针对靶向暂堵非均衡压裂起裂储层造缝特点、要求，需要一套科学有效的实验方法和装置，以对压裂监测与分析、裂缝起裂与扩展、裂缝位置与几何形态、以及分布规律等进行分析，从而能够获取增强靶向暂堵非均衡压裂起裂效果评价的技术指标参数，用于指导储层压裂施工。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置及其方法，其通过对压裂试样压裂分析，可以对储层裂缝产生、扩展和几何形态进行检测分析，从而获得压裂起裂效果评价的技术指标参数，用于指导储层压裂施工。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]本专利技术所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，包括压裂实验舱，所述压裂实验舱为至少一面开口的腔体结构，腔体的开口内均设置有沿所述开口移动的推板，所述推板的一端设置有移动推杆，所述移动推杆的轴向设置有贯穿所述推板的液压孔，所述的移动推杆带动所述推板将腔体内的压裂试样进行挤压；通过所述的液压孔将压裂液体注入腔体内以压裂所述的压裂试样的表面。
[0008]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，所述压裂实验舱为相邻三面开口的正方腔体结构。
[0009]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，与所述液压孔相对的
压裂试样的表面设置有应力垫板，所述的每个应力垫板上安装有声发射传感器。
[0010]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，还包括用于推动所述移动推杆移动的应力施加装置和用于注入压裂液体的压裂注液泵压系统，所述移动推杆的一端设置在所述的应力施加装置上，所述液压孔的一端连接所述的压裂注液泵压系统。
[0011]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，与所述其中一个移动推杆相对的压裂实验舱的舱面上设置有拆卸口，所述拆卸口的外部设置有可拆卸的封口板，拆卸所述的封口板，所述压裂试样从所述的拆卸口移出。
[0012]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，所述应力施加装置包括与所述开口间隔相对设置的支撑板，所述支撑板一端连接所述压裂实验舱，支撑板的另一端设置有伸缩装置，所述的移动推杆穿过所述的支撑板与所述的伸缩装置连接。
[0013]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，还包括用于将压裂试样装载进压裂实验舱内的加载装置，所述的加载装置包括垂直伸缩推进器和水平移动台，所述的压裂实验舱设置在支撑架上，所述水平移动台设置在压裂实验舱内的一开口处，所述垂直伸缩推进器设置在所述水平移动台的一侧，所述垂直伸缩推进器将所述的压裂试样从底部升起后由所述的水平移动台移动至所述开口处。
[0014]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，所述移动推杆为电动液压杆。
[0015]所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，优选地，所述压裂注液泵压系统包括压裂泵，所述压裂泵上连接有压裂液体容器，所述压裂液体容器接入所述的液压孔。
[0016]本专利技术所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟方法，包括如下步骤：
[0017]制备压裂试样；
[0018]向压裂实验舱中添加红色示踪剂；
[0019]将压裂试样装载进压裂实验舱；
[0020]对压裂试样进行三轴围压；
[0021]从液压孔中注入压裂液体直至压裂试样内部产生扩展裂缝及缝网结构，压裂试样被压裂液体完全压开，完成数据采集和存储；
[0022]拆卸压裂试样，对压裂试样各加载面进行拍摄，观测记录各加载面的形态，完成微裂缝定位计算对比及显示。
[0023]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0024]1)本专利技术的模拟装置采用自动加载压裂试样，液压控制操作简单方便、安全可靠，避免了繁重体力送样、以及送样过程中压裂试样的毁损，有效提高实验工作效率。
[0025]2)本专利技术的模拟装置三个加压方向的应力自动控制，压力控制精准、快捷，有效避免了人为三轴加压不协调情况；其中压力采用恒流、恒压、阶梯三种方式便于研究不同加压方式下的压裂和起裂规律及效果，更有利于排量和压力参数调整，为靶向暂堵非均衡压裂起裂关键参数调整提供了更充分快捷的选择途径。
[0026]3)本专利技术的模拟装置的实验舱内布置声发射传感器可实时记录裂缝形成及扩展过程，有利于准确测量和定位体积压裂形成的裂缝大小及位置，便于实时缝网结构的对比规律研究。
[0027]4)本专利技术的模拟装置和方法可广泛应用于致密油气砂岩储层、碳酸盐岩储层、以
及部分页岩储层的模拟水力压裂实验，并且可实现靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟，模拟手段多样化。
附图说明
[0028]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0029]图1是本专利技术实施例一的模拟装置外部结构示意图；
[0030]图2是本专利技术实施例一的模拟装置内部结构示意图；
[0031]图3是本专利技术实施例一的加载装置结构示意图；
[0032]图4是本专利技术实施例一的压裂注液泵压系统结构示意图；
[0033]图5是本专利技术实施例二的压裂试样模型图。
[0034]附图中各标记表示如下：
[0035]1‑
应力施加装置；2
‑
加载装置；3
‑
压裂试样；4
‑
支撑架；5
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，其特征在于，包括压裂实验舱，所述压裂实验舱为至少一面开口的腔体结构，腔体的开口内均设置有沿所述开口移动的推板，所述推板的一端设置有移动推杆，所述移动推杆的轴向设置有贯穿所述推板的液压孔，所述的移动推杆带动所述推板将腔体内的压裂试样进行挤压；通过所述的液压孔将压裂液体注入腔体内以压裂所述的压裂试样的表面。2.根据权利要求1所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，其特征在于，所述压裂实验舱为相邻三面开口的正方腔体结构。3.根据权利要求1或2所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，其特征在于，与所述液压孔相对的压裂试样的表面设置有应力垫板，所述的每个应力垫板上安装有声发射传感器。4.根据权利要求3所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，其特征在于，还包括用于推动所述移动推杆移动的应力施加装置和用于注入压裂液体的压裂注液泵压系统，所述移动推杆的一端设置在所述的应力施加装置上，所述液压孔的一端连接所述的压裂注液泵压系统。5.根据权利要求4所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，其特征在于，与所述其中一个移动推杆相对的压裂实验舱的舱面上设置有拆卸口，所述拆卸口的外部设置有可拆卸的封口板，拆卸所述的封口板，所述压裂试样从所述的拆卸口移出。6.根据权利要求3所述的靶向暂堵多裂缝非均衡压裂起裂模拟装置，其特征在于，所述应力施加装置包括与所述开口间隔相对设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：范白涛，郭华，李中，陈峥嵘，武广瑷，陈欢，潘豪，贾宗文，王名春，谢昕，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：