确定裂缝动态闭合特征的实验系统及方法技术方案

本申请提供的一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统及其方法，包括：包裹系统，用于将试件进行包裹，以防止试件的表面与液压液接触，所述试件具有液压液施加通道；真三轴水力压裂模拟装置，用于对包裹后的试样的轴向加压至第一目标值并对包裹后的试样的径向加压至第二目标值后，稳定所述第一目标值和所述第二目标值预设时长，在所述预设时长后以预设速率对所述液压液施加通道加液压液直至使所述试样破裂；扫描系统，用于对破坏后试样进行扫描，以获取裂缝的三维形态图像；检测系统，用于实时测量所述试样的环向变形信息；处理系统，用于基于所述环向变形信息、三维形态图像确定裂缝动态闭合特征。态闭合特征。态闭合特征。

【技术实现步骤摘要】
确定裂缝动态闭合特征的实验系统及方法


[0001]本申请涉及油气开发领域，特别地涉及一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统及方法。

技术介绍

[0002]致密储层微注压降测试，是以恒定的微小排量向储层注入一定量的液体(一般为几立方米至十几立方米)，造出一定尺寸的水力裂缝，然后关井停泵进行压力降落监测。停泵后，裂缝内的液体在压差作用下滤失到地层，伴随着缝内流体压力的下降，裂缝形态持续发生变化、直至逐渐闭合。根据停泵后不同时间阶段的压力降落数据，评价储层物性参数与裂缝参数等信息。现有技术中存在多种停泵后压力降落数据解释方法，主要是通过假设裂缝动态闭合规律，然后再通过压力降落求解地层与裂缝信息。关于停泵过程中压力降落导致的裂缝闭合规律的描述的准确性，将直接影响停泵压力降落解释结果。目前，裂缝闭合规律主要是根据岩石力学机理与模拟分析获得。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本申请提供一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统及方法。
[0004]本申请提供了一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统，包括：
[0005]包裹系统，用于将试件进行包裹，以防止试件的表面与液压液接触，所述试件具有液压液施加通道；
[0006]真三轴水力压裂模拟装置，用于对包裹后的试样的轴向加压至第一目标值并对包裹后的试样的径向加压至第二目标值后，稳定所述第一目标值和所述第二目标值预设时长，在所述预设时长后以预设速率对所述液压液施加通道加液压液直至使所述试样破裂；
[0007]扫描系统，用于对破坏后试样进行扫描，以获取裂缝的三维形态图像；
[0008]检测系统，用于实时测量所述试样的环向变形信息；
[0009]处理系统，用于基于所述环向变形信息、三维形态图像确定裂缝动态闭合特征。
[0010]在一些实施例中，所述试件呈圆柱形，所述包裹系统包括：
[0011]氟氯试件套，用于包裹所述试件的侧面；
[0012]上压头，用于覆盖所述试件的上端面；
[0013]下压头，用于覆盖所述试件的下端面；
[0014]紧固件，用于将所述氟氯试件套紧固在所述侧面上。
[0015]在一些实施例中，所述检测系统包括：
[0016]环向引伸计，设置在所述氟氯试件套上，用于实时测量所述试件的环向变形信息。
[0017]在一些实施例中，所述裂缝动态闭合特征包括：裂缝开度的变化规律，所述处理系统，包括：
[0018]第一确定模块，用于基于第一时刻的环向变形信息和第二时刻的环向变形信息确定直径变化量，基于所述直径变化量确定周长变化量；
[0019]第二确定模块，用于基于三维形态图像确定三维裂缝面法向和试件轴向之间的夹角；
[0020]第三确定模块，用于基于所述周长变化量和所述夹角确定裂缝宽度，以基于所述裂缝宽度确定裂缝开度的变化规律。
[0021]在一些实施例中，所述扫描系统还用于基于三维形貌图像通过临摹裂缝边缘轮廓确定裂缝形态数据，其中，所述裂缝形态数据包括：裂缝形态和裂缝面积。
[0022]在一些实施例中，还包括：
[0023]试样制作系统，用于对岩样进行加工成圆柱形初始试样，并在圆柱形初始试样的端面中心进行打孔，所述孔具有预设深度和预设直径，以基于所述孔制作液压液施加通道，以得到所述试样。
[0024]在一些实施例中，所述圆柱形初始试样的直径为100mm，高度为200mm，预设深度为150mm，预设直径为10mm。
[0025]本申请实施例提供一种确定裂缝动态闭合特征的实验方法，应用于上述任一实施例中的确定裂缝动态闭合特征的实验系统，包括：
[0026]制作试样，其中，所述试样具有液压液施加通道；
[0027]对所述试样进行包裹；
[0028]对包裹后的试样的轴向加压至第一目标值并对包裹后的试样的径向加压至第二目标值后，稳定所述第一目标值和所述第二目标值预设时长，在所述预设时长后以预设速率对所述液压液施加通道加液压液直至使所述试样破裂；
[0029]对破坏后试样进行扫描，以获取裂缝的三维形态图像；
[0030]实时测量试样的环向变形信息，并基于所述环向变形信息和三维形态图像确定裂缝动态闭合特征。
[0031]在一些实施例中，所述制作试样包括：
[0032]采集岩样；
[0033]对所述岩样进行加工，以加工呈圆柱型初始试样；
[0034]对所述圆柱形初始试样的端面中心点出进行打孔，以形成有预设深度和预设直径的孔；
[0035]在所述孔中放入纤维玻璃棒，以制作液压液施加通道，得到所述试样。
[0036]在一些实施例中，对包裹后的试样的轴向加压至第一目标值，并对包裹后的试样的径向加压至第二目标值后，稳定所述第一目标值和所述第二目标值预设时长，在所述预设时长后以预设速率对所述液压液施加通道加液压液直至使所述试样破裂，包括：
[0037]对包裹后的试样的径向以围压第一速率加载至第二目标值，对包裹后的试样的轴向以第二速率加载第一目标值；
[0038]稳定所述第一目标值和所述第二目标值预设时长；
[0039]在预设时长后，以预设速率施加液压液至使所述试样破裂，其中，所述第一速率小于所述第二速率。
[0040]本申请提供的一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统及其方法，通过设置包裹系统来对试件进行包裹，通过真三轴水力压裂模拟装置对包裹后的试件进行加压和压裂，扫描系统对破坏后的试样进行扫描，检测系统测量试样的环向变形信息，处理系统，用于基于
所述环向变形信息、三维形态图像确定裂缝动态闭合特征，实现了基于实验的方式获取裂缝闭合特征。
附图说明
[0041]在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。
[0042]图1为本申请实施例提供的一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统的结构示意图；
[0043]图2为本申请实施例提供的一种包裹系统的安装结构示意图；
[0044]图3为本申请实施例提供的一种确定确定裂缝动态闭合特征的实验方法的实现流程示意图；
[0045]图4为本申请实施例提供的一种裂缝宽度与泵注压力的示意图；
[0046]图5为本申请实施例提供的一种确定潜力粒子的实现流程示意图。
[0047]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0048]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0049]在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
[0050]如果申请文件中出现“第一\本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定裂缝动态闭合特征的实验系统，其特征在于包括：包裹系统，用于将试件进行包裹，以防止试件的表面与液压液接触，所述试件具有液压液施加通道；真三轴水力压裂模拟装置，用于对包裹后的试样的轴向加压至第一目标值并对包裹后的试样的径向加压至第二目标值后，稳定所述第一目标值和所述第二目标值预设时长，在所述预设时长后以预设速率对所述液压液施加通道加液压液直至使所述试样破裂；扫描系统，用于对破坏后试样进行扫描，以获取裂缝的三维形态图像；检测系统，用于实时测量所述试样的环向变形信息；处理系统，用于基于所述环向变形信息、三维形态图像确定裂缝动态闭合特征。2.根据权利要求1所述的确定裂缝动态闭合特征的实验系统，其特征在于，所述试件呈圆柱形，所述包裹系统包括：氟氯试件套，用于包裹所述试件的侧面；上压头，用于覆盖所述试件的上端面；下压头，用于覆盖所述试件的下端面；紧固件，用于将所述氟氯试件套紧固在所述侧面上。3.根据权利要求2所述的确定裂缝动态闭合特征的实验系统，其特征在于，所述检测系统包括：环向引伸计，设置在所述氟氯试件套上，用于实时测量所述试件的环向变形信息。4.根据权利要求1所述的确定裂缝动态闭合特征的实验系统，其特征在于，所述裂缝动态闭合特征包括：裂缝开度的变化规律，所述处理系统，包括：第一确定模块，用于基于第一时刻的环向变形信息和第二时刻的环向变形信息确定直径变化量，基于所述直径变化量确定周长变化量；第二确定模块，用于基于三维形态图像确定三维裂缝面法向和试件轴向之间的夹角；第三确定模块，用于基于所述周长变化量和所述夹角确定裂缝宽度，以基于所述裂缝宽度确定裂缝开度的变化规律。5.根据权利要求1所述的确定裂缝动态闭合特征的实验系统，所述扫描系统还用于基于三维形貌图像通过临摹裂缝边缘轮廓确定裂缝形态数据，其中，所述裂缝形态数据包括：裂缝形态和裂缝面积。6.根据权利要求1所述的确定裂缝动态闭合特征的实验系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周彤，李凤霞，王海波，张驰，韦琦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：