一种水力压裂监测实验系统技术方案

一种水力压裂监测实验系统，包括：实验槽；金属井筒模型构件，其一端设置于实验槽内；至少一个金属裂缝模型构件，每个金属裂缝模型构件皆设置于实验槽内并位于金属井筒模型构件周围；电磁发射机，与金属井筒模型构件的另一端电性连接，金属井筒模型构件的另一端与每个金属裂缝模型构件电性连接；多个电磁检测单元，皆设置于实验槽内，用于采集实验槽中电磁数据；接收机，与多个电磁检测单元电性连接。本实用新型专利技术可以模拟井筒在地下的情形，并通过使用不同形态的金属裂缝模型构件模拟不同裂缝，从而获取不同形态裂缝下的电磁场变化情况，从而可以为后续在现场布置监测系统和缝隙裂缝数据提供理论数据支撑。数据提供理论数据支撑。数据提供理论数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种水力压裂监测实验系统


[0001]本技术属于矿物探测领域，具体涉及一种水力压裂监测实验系统。

技术介绍

[0002]在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。水力压裂的原理就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂应力时，油层将被压开并产生裂缝。这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂(通常石英砂)的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不至于闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。
[0003]油气井实施压裂改造措施后，需要有效的监测方法来确定压裂作业效果，获取压裂诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息，以改善页岩气藏压裂增产作业效果以及气井产能，并提高页岩气采收率。但是，直接在现场布置监测系统，可能因为布置不佳，导致无法很好的根据检测结构分析出裂缝的形态，因此，需要较好的指导数据来辅助进行现场的布置和监测工作，但是，目前市面上缺少相应的可以模拟压裂效果的系统。
技术内容
[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种水力压裂监测实验系统，所述水力压裂监测实验系统能够为油层压裂监测提供实验支撑。
[0005]根据本技术实施例的水力压裂监测实验系统，包括：
[0006]实验槽，其内填充有沙状颗粒物；
[0007]金属井筒模型构件，其一端设置于所述实验槽内；
[0008]至少一个金属裂缝模型构件，每个所述金属裂缝模型构件皆设置于所述实验槽内并位于所述金属井筒模型构件周围；
[0009]电磁发射机，与所述金属井筒模型构件的另一端电性连接，所述金属井筒模型构件的所述另一端与每个所述金属裂缝模型构件电性连接，所述电磁发射机用于发射交变电流；
[0010]多个电磁检测单元，皆设置于所述实验槽内，用于采集所述实验槽中电磁数据；
[0011]接收机，与多个所述电磁检测单元电性连接，用于接收多个所述电磁检测单元采集的电磁数据。
[0012]根据本技术实施例的水力压裂监测实验系统，至少具有如下技术效果：通过金属井筒模型构件可以模拟井筒在地下的情形，通过金属裂缝模型构件可以模拟裂缝的形态，通过使用不同形态的金属裂缝模型构件，便可以达到模拟不同裂缝的目的，从而获取不同形态裂缝下的电磁场变化情况，从而可以为后续在现场布置监测系统和缝隙裂缝数据提供理论数据支撑。此外，电磁发射机、接收机和多个电磁检测单元构成了完整的监测系统，以辅助完成实验数据获取。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述金属井筒模型构件包括第一金属直型件和第二金属直型件，所述第一金属直型件和所述第二金属直型件构成L型结构，所述第一金属直型件设置于所述实验槽内并水平设置，所述第二金属直型件远离所述第一金属直型件的一端伸出所述实验槽设置并与所述电磁发射机连接。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述金属井筒模型构件的所述另一端通过开关器件与每个所述金属裂缝模型构件电性连接。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述电磁检测单元采用磁通门。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述电磁检测单元采用金属电极。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述沙状颗粒物采用沙土。
[0018]根据本技术的一些实施例，多个所述电磁检测单元构成多个检测面，每个所述检测面皆包括多个二维等间距布置所述电磁检测单元，每个所述检测面皆与所述实验槽底部平行。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述检测面有两个，所述金属井筒模型构件和所述金属裂缝模型构件皆位于两个所述检测面之间。
[0020]根据本技术的一些实施例，所述金属裂缝模型构件有两个，两个所述金属裂缝模型构件分别位于所述金属井筒模型构件的两侧。
[0021]根据本技术的一些实施例，所述金属井筒模型构件采用金属棒。
[0022]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0023]本技术的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1是本技术实施例的水力压裂监测实验系统的结构示意图；
[0025]图2是本技术实施例的电磁检测单元在实验槽表面布局的结构示意图；
[0026]图3是本技术实施例的电磁检测单元采集的电磁信号的波动强度示意图。
[0027]附图标记：
[0028]实验槽100、
[0029]金属井筒模型构件200、第一金属直型件210、
[0030]金属裂缝模型构件300、
[0031]电磁发射机400、
[0032]电磁检测单元500、
[0033]接收机600、
[0034]开关器件700。
具体实施方式
[0035]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0036]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0037]在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0038]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0039]下面参考图1至图3描述根据本技术实施例的水力压裂监测实验系统。水力压裂监测实验系统包括：实验槽100、金属井筒模型构件200、电磁发射机400、接收机600、至少一个金属裂缝模型构件300、多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力压裂监测实验系统，其特征在于，包括：实验槽(100)，其内填充有沙状颗粒物；金属井筒模型构件(200)，其一端设置于所述实验槽(100)内；至少一个金属裂缝模型构件(300)，每个所述金属裂缝模型构件(300)皆设置于所述实验槽(100)内并位于所述金属井筒模型构件(200)周围；电磁发射机(400)，与所述金属井筒模型构件(200)的另一端电性连接，所述金属井筒模型构件(200)的所述另一端与每个所述金属裂缝模型构件(300)电性连接，所述电磁发射机(400)用于发射交变电流；多个电磁检测单元(500)，皆设置于所述实验槽(100)内，用于采集所述实验槽(100)中电磁数据；接收机(600)，与多个所述电磁检测单元(500)电性连接，用于接收多个所述电磁检测单元(500)采集的电磁数据。2.根据权利要求1所述的水力压裂监测实验系统，其特征在于，所述金属井筒模型构件(200)包括第一金属直型件(210)和第二金属直型件，所述第一金属直型件(210)和所述第二金属直型件构成L型结构，所述第一金属直型件(210)设置于所述实验槽(100)内并水平设置，所述第二金属直型件远离所述第一金属直型件(210)的一端伸出所述实验槽(100)设置并与所述电磁发射机(400)连接。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳文翰，刘胜军，尤农人，黄亚，陈娟，
申请(专利权)人：四川中页利华新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：