一种超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统及方法，系统包括透明箱体、轴压机构、多模态监测系统、超临界二氧化碳注入机构及数据处理模块；轴压机构用于对岩样的上端面施加预设轴压，根据岩样表面的裂缝扩展动态调整轴压机构的荷载；多模态监测系统包含高速摄像机、声发射探头及光纤解调仪；超临界二氧化碳注入机构用于向容纳腔内注入超临界二氧化碳。本发明专利技术通过高速摄像机、声发射探头和分布式光纤等多模态监测系统，实现了对超临界二氧化碳压裂裂缝扩展过程的实时、可视化监测，解决了现有技术中缺乏实时、可视化监测手段的问题，使研究人员能够直接观察裂缝的动态演化过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非常规油气及深部地热储层改造，具体涉及一种超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统及方法。

技术介绍

1、在非常规油气藏，如页岩气、致密油的开发领域，传统的开采技术面临诸多挑战，而超临界二氧化碳(scco2)凭借其独特的物理化学性质，为该领域带来了新的解决方案。

2、scco2具有低黏度、高扩散性和强溶蚀性等特点，使其在非常规油气藏开发中展现出显著优势。在提升压裂裂缝网络复杂性方面，相较于传统压裂液，scco2表现更为出色。它能够降低岩石破裂压力，凭借其高扩散性深入穿透矿物间隙及细小微裂隙，在一定流体压力下诱发复杂的裂缝网络，从而有效提升储层改造体积，提高油气开采效率。

3、从环保角度来看，使用scco2作为压裂介质具有良好的效益。它可以实现循环利用，大大减少了淡水资源的消耗，这对于水资源相对匮乏的地区进行油气开发尤为重要。同时，scco2还具备碳封存的潜力，有助于减少碳排放，符合当前环保发展的趋势。

4、此外，scco2的适应性极强。它不仅在常规油气储层改造中能取得良好效果，在高温高压储层中，依然能够破裂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，所述超临界二氧化碳注入机构包括液态二氧化碳罐、低温水浴装置、增压泵、注入管及加热线圈，所述液态二氧化碳罐设置于所述低温水浴装置内，所述增压泵的进口与所述液态二氧化碳罐的出口连通，所述增压泵的出口与所述注入管的一端连通，所述注入管的另一端与所述容纳腔连通，所述加热线圈绕设于所述注入管上。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，所述轴压机构包括液压缸、液压源及伺服阀，所述液压缸的缸体...

【技术特征摘要】

1.一种超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，所述超临界二氧化碳注入机构包括液态二氧化碳罐、低温水浴装置、增压泵、注入管及加热线圈，所述液态二氧化碳罐设置于所述低温水浴装置内，所述增压泵的进口与所述液态二氧化碳罐的出口连通，所述增压泵的出口与所述注入管的一端连通，所述注入管的另一端与所述容纳腔连通，所述加热线圈绕设于所述注入管上。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，所述轴压机构包括液压缸、液压源及伺服阀，所述液压缸的缸体固定于所述透明箱体的内顶面，所述液压缸的输出轴与所述岩样的顶面抵接，所述液压源的输出端与所述伺服阀的一端连通，所述伺服阀的另一端与所述液压缸的进液端连通。

4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，所述透明箱体包括钢制框架及高透明帕姆板，所述高透明帕姆板密封于钢制框架，所述高透明帕姆板的光学透明度≥90％，抗压强度≥200mpa，耐受温度范围为-50℃至150℃，所述高透明帕姆板与钢制框架的密封间隙内填充耐高温密封胶。

5.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂裂缝实时可视化监测系统，其特征在于，所述分布式光纤沿岩样的裂缝走向粘贴，通过跳线连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭武豪，张鑫傲，滕世龙，毕振辉，应琪祺，刘宇鹏，王兴义，赵国凯，孙传富，常鑫，王磊，郭印同，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：