一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置、方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置、方法。所述装置包括：沿流体流动方向依次连接的配液单元、第一连接管线、动力单元、第二连接管线、第一储蓄单元、近井扭曲模拟单元、第二储蓄单元、地层裂缝模拟单元和第三储蓄单元，其中，配液单元能形成模拟用的流体；动力单元能通过第一、第二连接管线将流体传至第一储蓄单元；第一储蓄单元能储存流体；近井扭曲模拟单元能够模拟近井裂缝扭曲；第二储蓄单元能储存流体；地层裂缝模拟单元能模拟地层裂缝；第三储蓄单元能够储存流体。所述方法包括采用上述装置进行模拟。本发明专利技术的有益效果可包括：能够更加准确模拟水力裂缝形态、储层改造复杂水力缝网，能够有效评价近井扭曲现象。

A simulation device and method of complex fracture state and sand plugging in underground formation

【技术实现步骤摘要】
一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置、方法
本专利技术涉及石油模拟领域，特别地，涉及一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置、方法。
技术介绍
大型页岩储层工程模拟实验能够有效指导页岩开发。目前页岩储层改造模拟实验较多，基本属于小型，不能真实模拟储层压裂形态，通常选择露头做评价实验；无法实现智能化操作，基本全靠人工操作且设备操作繁琐。页岩压裂改造大型模拟工程实验相对较少，主要是模拟单一的、不同的层理缝/垂直缝评价性实验，不能准确的描述页岩压裂时准确的水力裂缝形态，得到的结论存在一定偏差性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置、方法，以更加真实地模拟地层实际裂缝情况。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置。所述模拟装置可包括：沿流体流动方向依次连接的配液单元、第一连接管线、动力单元、第二连接管线、第一储蓄单元、近井扭曲模拟单元、第二储蓄单元、地层裂缝模拟单元和第三储蓄单元，其中，配液单元能够将水与支撑剂混合并形成模拟用的流体；动力单元能够通过第一、第二连接管线将配液单元形成的流体传输至第一储蓄单元；第一储蓄单元能够储存动力单元传输的流体；近井扭曲模拟单元包括若干条能够模拟近井裂缝扭曲的第一模拟管线，每条第一模拟管线能够接收并流通第一储蓄单元中的流体；第二储蓄单元能够储存通过所述若干条第一模拟管线中流入的流体；地层裂缝模拟单元包括能够模拟地层裂缝的模拟管线组件，模拟管线组件能够接收并流通第二储蓄单元中的流体，模拟管线组件包括多条第二模拟管线、或者包括多条第二模拟管线与若干个多通接头，所述若干个多通接头能够与所述多条第二模拟管线中的全部或部分管线组合使用；第三储蓄单元能够储存通过所述模拟管线组件流入的流体。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置的一个或多个示例性实施例，所述装置还可包括第三连接管线，第三连接管线能够接收并流通第二和/或第二储蓄单元中流体。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置的一个或多个示例性实施例，所述动力单元可包括泵。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置的一个或多个示例性实施例，所述装置还可包括设置在所述第二连接管线上的流量计，以测量第二连接管线内流体的流量。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置的一个或多个示例性实施例，所述第一、第二和第三储蓄单元都可为罐体结构，所述装置还可包括压力监测单元，压力监测单元可包括第一、第二和第三压力监测组件中的至少一个，其中，第一压力监测组件能够监测第一储蓄单元内的压力；第二压力监测组件能够监测第二储蓄单元内的压力；第三压力监测组件能够监测第三储蓄单元内的压力。进一步地，压力监测组件可包括压力表。本专利技术另一方面也提供了一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法。所述方法可包括以下步骤：将水与支撑剂混合均匀并形成模拟用的流体；将形成的流体传输至第一储蓄单元中；使第一储蓄单元中的流体流入若干条第一模拟管线，所述若干条第一模拟管线能够模拟近井裂缝扭曲；使所述若干条第一模拟管线中的流体流入第二储蓄单元；使第二储蓄单元中的流体流入模拟管线组件，模拟管线组件能够模拟地层裂缝并包括多条第二模拟管线、或者包括多条第二模拟管线与若干个多通接头，若干个多通接头能够与多条第二模拟管线中的全部或部分管线组合使用；使模拟管线组件中的流体流入第三储蓄单元。所述方法还可采用上述的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置进行模拟。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法的一个示例性实施例，所述方法可包括以下步骤：将水与支撑剂混合均匀并形成模拟用的流体；将形成的流体传输至第一储蓄单元中；使第一储蓄单元中的流体流入若干条第一模拟管线，所述若干条第一模拟管线能够模拟近井裂缝扭曲；使所述若干条第一模拟管线中的流体流入第二储蓄单元；使第二储蓄单元中的流体流入模拟管线组件，模拟管线组件能够模拟地层裂缝并包括多条第二模拟管线、或者包括多条第二模拟管线与若干个多通接头，若干个多通接头能够与多条第二模拟管线中的全部或部分管线组合使用；使模拟管线组件中的流体流入第三储蓄单元。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法的一个示例性实施例，所述将形成的流体传输至第一储蓄单元中的步骤可包括：通过高压管线将所述形成的流体传输至第一储蓄单元中；所述方法还可包括步骤：测量高压管线中流体的流量。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法的一个示例性实施例，所述第一、第二和第三储蓄单元都可为罐体结构，所述方法还可包括步骤：测量所述第一、第二和第三储蓄单元中至少一个单元内的压力。根据本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法的一个示例性实施例，所述将水与支撑剂混合均匀并形成模拟用的流体的步骤可包括：通过内部设置有搅拌器的水槽将所述水和支撑剂混合均匀并形成所述模拟用的流体；所述方法还可包括步骤：使所述第二和/或第三储蓄单元内的流体流入到所述水槽内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括：能够更加准确模拟水力裂缝形态，能够有效评价近井扭曲现象，能够指导储层改造压裂现场施工压力异常等情况，能够为施工指挥人员提供理论基础支撑，能够模拟储层改造复杂水力缝网，为页岩储层改造提供有效的指导。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置的一个示意图；图2示出了本专利技术的第一连接罐的一个侧面的示意图；图3示出了本专利技术的第一、第二连接罐位置关系的一个示意图；图4示出了本专利技术的第一模拟管线的一个结构示意图；图5示出了本专利技术的第二模拟管线与多通接头连接关系的一个示意图；图6示出了本专利技术的第一、第二连接罐与地层裂缝的模拟管线组件之间连接关系的示意图。主要附图标记说明：1-水槽，2-柱塞泵，3-流量计，4-高压管线，5-主罐，6-第一压力表，7-第二压力表，8-第三压力表，9-近井扭曲模拟管线，10-第一连接罐，11-地层裂缝模拟管线，12-第二连接罐，13-低压管线，14-第一调节阀门，15-第二调节阀门，16-搅拌机，17-多通连接头，18-管线连接接头。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本专利技术的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置、方法。相较于现有利用两层玻璃夹层缝隙模拟页岩储层裂缝的方法只能实现一条或多条规则裂缝的情况，本专利技术的模拟装置和方法中可以采用一条或多条直管或异形管线来模拟页岩储层裂缝，这样能够更加有效的实现单一裂缝、多条裂缝或复杂缝网的模拟，与地层实际裂缝情况更加接近。同时，本专利技术通过调整模拟管线的直径、数量、位置及连接方式，可以实现裂缝不同缝长、缝宽、缝高和复杂程度的模拟。本专利技术在裂缝模拟中也考虑了近井裂缝扭曲，提出采用一条或多条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n将水与支撑剂混合均匀并形成模拟用的流体；/n将形成的流体传输至第一储蓄单元中；/n使第一储蓄单元中的流体流入若干条第一模拟管线，所述若干条第一模拟管线能够模拟近井裂缝扭曲；/n使所述若干条第一模拟管线中的流体流入第二储蓄单元；/n使第二储蓄单元中的流体流入模拟管线组件，模拟管线组件能够模拟地层裂缝并包括多条第二模拟管线、或者包括多条第二模拟管线与若干个多通接头，若干个多通接头能够与多条第二模拟管线中的全部或部分管线组合使用；/n使模拟管线组件中的流体流入第三储蓄单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将水与支撑剂混合均匀并形成模拟用的流体；
将形成的流体传输至第一储蓄单元中；
使第一储蓄单元中的流体流入若干条第一模拟管线，所述若干条第一模拟管线能够模拟近井裂缝扭曲；
使所述若干条第一模拟管线中的流体流入第二储蓄单元；
使第二储蓄单元中的流体流入模拟管线组件，模拟管线组件能够模拟地层裂缝并包括多条第二模拟管线、或者包括多条第二模拟管线与若干个多通接头，若干个多通接头能够与多条第二模拟管线中的全部或部分管线组合使用；
使模拟管线组件中的流体流入第三储蓄单元。


2.根据权利要求1所述的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法，其特征在于，所述将形成的流体传输至第一储蓄单元中的步骤包括：通过高压管线将所述形成的流体传输至第一储蓄单元中；
所述方法还包括步骤：测量高压管线中流体的流量。


3.根据权利要求1所述的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法，其特征在于，所述第一、第二和第三储蓄单元都为罐体结构，所述方法还包括步骤：测量所述第一、第二和第三储蓄单元中至少一个单元内的压力。


4.根据权利要求1所述的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法，其特征在于，所述将水与支撑剂混合均匀并形成模拟用的流体的步骤包括：通过内部设置有搅拌器的水槽将所述水和支撑剂混合均匀并形成所述模拟用的流体；
所述方法还包括步骤：使所述第二和/或第三储蓄单元内的流体流入到所述水槽内。


5.根据权利要求1所述的井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟方法，其特征在于，所述第一模拟管线包括直管或异型管，所述第二模拟管线也包括直管或异型管。


6.一种井下地层复杂裂缝状态及砂堵模拟装置，其特征在于，所述装置包括：沿流体流动方向依次连接的配液单元、第一连接管线、动力单...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凌翔，石磊，郑云川，朱炬辉，许桂莉，陈明忠，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51