模拟水力压裂主-支缝组合支撑剂导流能力的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种模拟水力压裂主

Device and method for simulating the conductivity of hydraulic fracturing main branch fracture combined proppant

【技术实现步骤摘要】
模拟水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种模拟水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的装置及方法，属于油田开发水力压裂


技术介绍

[0002]水力压裂是非常规油气储层提高单井产量和采收率的重要技术之一。支撑剂起着重要的支撑作用，使其施工后水力裂缝不闭合，保持高导流能力并允许油气流动，支撑剂充填层的导流能力直接关系到压裂施工质量和增产效果。随着非常规储层开发利用，形成的水力压裂裂缝主要为复杂裂缝和网状裂缝。虽然我国石油天然气行业标准SY/T 6302
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2009《压裂支撑剂充填层短期导流能力评价方法》公开了一种测试导流能力的支撑剂测试装置和方法，该方法通过在导流室中人工铺置单层支撑剂来进行导流能力测试，但是该方法未考虑复杂裂缝条件下，主裂缝和分支裂缝组合情况下的导流能力。
[0003]因此，提供一种用于模拟地层条件下水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的装置及方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种模拟水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的装置。
[0005]本专利技术的另一个目的还在于提供一种模拟水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的方法。
[0006]本专利技术所提供的装置及方法用于确定支撑剂在原始地层压力条件下支撑剂支撑的主裂缝和分支裂缝组合成复杂裂缝的导流能力，从而完全模拟恢复了支撑剂在地层中的真实物理状态，使得基于该实验测试方法和装置测试得到的导流能力更加科学准确。
[0007]为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种模拟水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的装置，其中，所述装置包括：
[0008]导流室、压力试验机、回压控制器、第一钢板、第二钢板、若干压差传感器以及若干支缝钢板；
[0009]所述导流室的顶部开口及底部开口分别可拆卸地设置有顶部活塞、底部活塞，所述导流室的侧壁从下到上设置有若干进液口，与设置进液口的侧壁相对的所述导流室的侧壁开设有出液口；
[0010]所述第一钢板、第二钢板的尺寸与所述导流室的底面尺寸相同，所述支缝钢板的宽度与所述导流室的底面宽度相同；所述第一钢板设置于所述导流室底部，所述第一钢板上设置有第一支撑剂层，所述第一支撑剂层上设置有第一支缝钢板，其他支撑剂层及对应的支缝钢板交替地设置于所述导流室内，所述第二钢板设置于最后一层支撑剂层上，且所述支缝钢板设置于开有进液口的一侧并且所述支缝钢板位于相邻两个进液口之间，所述支缝钢板与所述导流室侧壁接触处密封设置；
[0011]若干所述压差传感器用于测量用于模拟支缝的若干支撑剂层与用于模拟主裂缝的支撑剂层之间的压差；
[0012]所述压力试验机设置于所述导流室外，用于对所述导流室施加初始压力；
[0013]所述回压控制器设置于与出液口相连的出口管路上。
[0014]在本专利技术提供的以上所述装置中，支缝钢板与所述导流室侧壁接触处密封设置，其中“密封设置”可以通过在支缝钢板与所述导流室侧壁接触处(即支缝钢板与导流室侧壁接触的三个侧壁，即厚度方向的三个侧壁)涂覆硅胶，并使支缝钢板与导流室侧壁粘合，达到分层的目的，避免液体上下窜层。
[0015]在本专利技术提供的以上所述装置中，支撑剂层与支缝钢板的交替结构用于模拟地层条件下水力压裂支缝支撑剂导流能力，导流室内未设置支缝钢板的支撑剂层用于模拟地层条件下水力压裂主裂缝支撑剂导流能力，进而本专利技术所提供的装置可以实现模拟地层条件下水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力。
[0016]在本专利技术提供的以上所述装置中，可以在所述导流室的整个长度方向铺设支撑剂层，以导流室内支撑剂层与支缝钢板的交替结构模拟地层条件下水力压裂支缝支撑剂导流能力，以导流室内未设置支缝钢板的支撑剂层模拟地层条件下水力压裂主裂缝支撑剂导流能力；当然也可以根据需要仅在所述导流室的部分长度方向铺设支撑剂层，再交替设置支缝钢板和支撑剂层，以导流室内支撑剂层与支缝钢板的交替结构模拟地层条件下水力压裂支缝支撑剂导流能力；再于导流室内未铺设支撑剂层的另一部分长度方向铺设支撑剂层，用以模拟地层条件下水力压裂主裂缝支撑剂导流能力。此外，用于模拟地层条件下水力压裂支缝支撑剂导流能力所用的支撑剂可与用于模拟地层条件下水力压裂主裂缝支撑剂导流能力所用的支撑剂相同或不同。
[0017]在本专利技术提供的以上所述装置中，本专利技术对所述支缝钢板的长度不做具体要求，本领域技术人员可以根据现场实际情况合理设置支缝钢板的长度，只要保证可以实现本专利技术的目的即可。
[0018]在本专利技术提供的以上所述装置中，将所述支缝钢板设置于开有进液口的一侧可以模拟油气先从支缝往主缝流动，再通过主缝流入井筒的过程。
[0019]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述装置还包括若干平流泵，用于将液体经由对应的进液口注入导流室中的对应支撑剂层。
[0020]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述与出液口相连的出口管路上依次设置有真空泵、回压控制器。
[0021]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述出液口通过出口管路依次经由真空泵、回压控制器与量筒相连。
[0022]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述装置还包括液压伺服控制器及计算机系统，所述计算机系统与所述液压伺服控制器电连接，所述液压伺服控制器与所述压力试验机电连接。
[0023]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述进液口、出液口分别设置有不锈钢过滤网，用于阻止压碎的支撑剂流出。
[0024]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁开设有若干边部测压孔，其中，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对
应若干支撑剂层处分别设置有支缝边部测压孔，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应未设置支缝钢板的支撑剂层处设置有主缝边部测压孔，若干支缝边部测压孔的出口通过管路分别与若干所述压差传感器的一端相连，主缝边部测压孔的出口通过管路经由多通阀门分别与若干所述压差传感器的另一端相连。
[0025]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应若干支撑剂层中心处分别设置有支缝边部测压孔，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应未设置支缝钢板的支撑剂层中心处设置有主缝边部测压孔。
[0026]作为本专利技术以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述支缝边部测压孔、主缝边部测压孔分别设置有不锈钢过滤网，用于阻止压碎的支撑剂流出。
[0027]在本专利技术以上所述的装置中，进液口、平流泵及支缝边部测压孔的数量均比支缝钢板的数量多一个。
[0028]在本专利技术以上所述的装置中，压力试验机、回压控制器、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟水力压裂主
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支缝组合支撑剂导流能力的装置，其特征在于，所述装置包括导流室、压力试验机、回压控制器、第一钢板、第二钢板、若干压差传感器以及若干支缝钢板；所述导流室的顶部开口及底部开口分别可拆卸地设置有顶部活塞、底部活塞，所述导流室的侧壁从下到上设置有若干进液口，与设置进液口的侧壁相对的所述导流室的侧壁开设有出液口；所述第一钢板、第二钢板的尺寸与所述导流室的底面尺寸相同，所述支缝钢板的宽度与所述导流室的底面宽度相同；所述第一钢板设置于所述导流室底部，所述第一钢板上设置有第一支撑剂层，所述第一支撑剂层上设置有第一支缝钢板，其他支撑剂层及对应的支缝钢板交替地设置于所述导流室内，所述第二钢板设置于最后一层支撑剂层上，且所述支缝钢板设置于开有进液口的一侧并且所述支缝钢板位于相邻两个进液口之间，所述支缝钢板与所述导流室侧壁接触处密封设置；若干所述压差传感器用于测量用于模拟支缝的若干支撑剂层与用于模拟主裂缝的支撑剂层之间的压差；所述压力试验机设置于所述导流室外，用于对所述导流室施加初始压力；所述回压控制器设置于与出液口相连的出口管路上。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括若干平流泵，用于将液体经由对应的进液口注入导流室中的对应支撑剂层。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述与出液口相连的出口管路上依次设置有真空泵、回压控制器。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述出液口通过出口管路依次经由真空泵、回压控制器与量筒相连。5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括液压伺服控制器及计算机系统，所述计算机系统与所述液压伺服控制器电连接，所述液压伺服控制器与所述压力试验机电连接。6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述进液口、出液口分别设置有不锈钢过滤网。7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁开设有若干边部测压孔，其中，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应若干支撑剂层处分别设置有支缝边部测压孔，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应未设置支缝钢板的支撑剂层处设置有主缝边部测压孔，若干支缝边部测压孔的出口通过管路分别与若干所述压差传感器的一端相连，主缝边部测压孔的出口通过管路经由多通阀门分别与若干所述压差传感器的另一端相连。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应若干支撑剂层中心处分别设置有支缝边部测压孔，所述导流室的另外两个侧壁中的任一侧壁对应未设置支缝钢板的支撑剂层中心处设置有主缝边部测压孔。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述支缝边部测压孔、主缝边部测压孔分别设置有不锈钢过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：才博，梁天成，蒙传幼，王欣，付海峰，修乃岭，严玉忠，刘云志，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：