本发明专利技术提供超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置及方法，该实验装置包括吊装系统、水平井模拟系统以及多簇裂缝模拟系统。吊装系统用于对水平井模拟系统的分布形态进行调节，水平井模拟系统与多簇裂缝模拟系统相连接，水平井模拟系统包括若干个耐压管线，多簇裂缝模拟系统包括若干个多簇裂缝，多簇裂缝套设于耐压管线，且多簇裂缝与耐压管线相连通，以使耐压管线中的液体流入多簇裂缝。通过使用吊装系统、水平井模拟系统以及多簇裂缝模拟系统，达到模拟真实水平井深度和分布以及裂缝分布的目的，利用耐压管线和多簇裂缝对压裂液流态、支撑剂分布、变质量流动规律进行实时观察和信息的收集，确保实验数据的可靠性和真实性。实性。实性。
【技术实现步骤摘要】
超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置及方法
[0001]本专利技术涉及油气田开发
，尤其涉及一种超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置及方法。
技术介绍
[0002]在油气田开发领域中，水平井压裂技术作为当前最重要的油田增产措施之一，在开发非常规油气资源方面有着广泛应用。水平井大排量、大规模、多段体积压裂能够降低储层有效动用的下限，对低渗透油藏的增产改造至关重要。为了满足水平井体积压裂施工需要，提高压裂改造的规模、强度和效率具有重要的意义。
[0003]目前，利用室内物模实验和数值模拟技术对水平井压裂进行预测是较为常用的方案，并以此指导水平井压裂设计优化，降低压裂风险。然而，室内物模和数值模拟虽具备较大优势，但是对它们的技术核心依然存在质疑。室内物模受到实验装置尺寸和施工规模的限制，无法真实还原压裂液状态，甚至无法模拟与现场压裂施工时相同的泵注程序；数值模拟得到的数据作为下一步分析的主要依据，其真实性和可靠性依然存疑，这一直是讨论的热点和难点。因此，开展大型的水平井压裂物理模拟实验具有其必要性，能够帮助人们更加清晰的认识井内压裂液的流态和其他信息。
[0004]然而，经调查研究发现，目前进行的水平井流态模拟监测的实验研究大部分侧重于理论方面，例如室内物模和数值模拟，但由于水平井位于地下，现有技术很难对真实现场压裂过程中压裂液的变化进行实时有效的直观分析，因此，使用室内物模和数值模拟方法对水平井压裂进行研究时，往往无法对得到的结果和数据进行扎实有效的验证。在压裂过程中缺乏对压裂液流态和支撑剂运移分布的实时监测手段，室内物模的限制和数值模拟技术的局限性，如何在压裂时对压裂液流态、支撑剂运移分布和变流量流动进行实时观察和信息的收集，仍是油气田开发领域面临的一项重要挑战。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置及方法，该实验装置用于解决上述
技术介绍
中提出的在现阶段油气田开发领域中利用室内物模实验和数值模拟技术对水平井压裂进行预测。然而，室内物模受到实验装置尺寸和施工规模的限制，无法真实还原压裂液状态，甚至无法模拟与现场压裂施工时相同的泵注程序。数值模拟得到的数据作为下一步分析的主要依据，其真实性和可靠性依然存疑。由于室内物模的限制和数值模拟技术的局限性，在压裂过程中缺乏对压裂液流态和支撑剂运移分布的实时监测手段的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本专利技术实施例的第一方面提供一种超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，包括吊装系统、水平井模拟系统以及多簇裂缝模拟系统；
[0008]吊装系统用于对水平井模拟系统的分布形态进行调节；
[0009]水平井模拟系统与多簇裂缝模拟系统相连接；
[0010]水平井模拟系统包括若干个耐压管线；
[0011]多簇裂缝模拟系统包括若干个多簇裂缝；
[0012]多簇裂缝套设于耐压管线，且多簇裂缝与耐压管线相连通，以使耐压管线中的液体流入多簇裂缝。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0014]在一种可能的实现方式中，吊装系统包括至少两个铁架、钢索、若干个滑轮以及若干个吊环；
[0015]铁架与地面固定相连；
[0016]钢索设置于两个铁架之间，且钢索位于铁架的顶部；
[0017]钢索上设置若干个滑轮，以使滑轮在钢索上滑动；
[0018]滑轮与吊环相连接；
[0019]耐压管线穿设于吊环中，若干个吊环中的至少部分吊环位于不同高度，以调整耐压管线的分布形态。
[0020]在一种可能的实现方式中，多簇裂缝模拟系统包括若干个板件、垫片以及螺钉；
[0021]每个多簇裂缝由至少两个板件平行设置而形成；
[0022]垫片设置于板件之间，以调整多簇裂缝的缝宽；
[0023]螺钉用于紧固板件。
[0024]在一种可能的实现方式中，耐压管线与板件均为透明结构。
[0025]在一种可能的实现方式中，耐压管线具有若干个破裂孔，多簇裂缝通过破裂孔与耐压管线相连通。
[0026]在一种可能的实现方式中，还包括：泵注循环系统；
[0027]泵注循环系统包括压裂泵车、混砂车、高压壳、液罐、砂罐以及阀门；
[0028]高压壳包括高压区与低压区；
[0029]液罐以及砂罐与混砂车相连接；
[0030]阀门设置于液罐、砂罐与混砂车之间以及混砂车与高压壳的低压区之间；
[0031]液体通过混砂车输入至高压壳的低压区，经由压裂泵车泵入至高压壳的高压区后进入耐压管线。
[0032]在一种可能的实现方式中，当压裂泵车与耐压管线的入口相连时，压裂泵车通过入口向耐压管线的入口处泵液，以使超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置用于模拟压裂施工时向地层注液；
[0033]当压裂泵车与耐压管线的出口相连时，压裂泵车通过出口向耐压管线的出口处泵液，以使超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置用于模拟压裂施工时的地层产液。
[0034]在一种可能的实现方式中，还包括：数据监测系统；
[0035]数据监测系统包括压力表以及流量计；
[0036]耐压管线的入口以及出口均设有压力表，以使压力表实时监测耐压管线的出入口压力；
[0037]流量计设置于压裂泵车与高压壳的低压区之间以及耐压管线的入口处，以通过流
量计判断是否需要压裂泵车进行泵注流量大小的调节。
[0038]本专利技术实施例的第二方面提供一种超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验方法，该方法包括：
[0039]提供上述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置；
[0040]将压裂液经由流量计在耐压管线与多簇裂缝中循环流入及流出；
[0041]将混砂液通过连续泵注的形式泵入至耐压管线中；
[0042]获取流体在压裂液输送管线中的参数；
[0043]根据流体参数模拟水平井深度和分布以及裂缝分布情况。
[0044]在一种可能的实现方式中，提供超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，包括：
[0045]将超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的吊装系统进行搭建并接地；
[0046]将超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的耐压管线穿设于超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的吊装系统并与超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的吊装系统固定相连；
[0047]将超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的多簇裂缝模拟系统进行组装，将超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的多簇裂缝与超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的耐压管线相连通，且超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的多簇裂缝设置于超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置中的耐压管线的外周；
[0048]将超长起伏水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于，包括吊装系统、水平井模拟系统以及多簇裂缝模拟系统；所述吊装系统用于对所述水平井模拟系统的分布形态进行调节；所述水平井模拟系统与所述多簇裂缝模拟系统相连接；所述水平井模拟系统包括若干个耐压管线；所述多簇裂缝模拟系统包括若干个多簇裂缝；所述多簇裂缝套设于所述耐压管线，且所述多簇裂缝与所述耐压管线相连通，以使所述耐压管线中的液体流入所述多簇裂缝。2.根据权利要求1所述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于，所述吊装系统包括至少两个铁架、钢索、若干个滑轮以及若干个吊环；所述铁架与地面固定相连；所述钢索设置于两个所述铁架之间，且所述钢索位于所述铁架的顶部；所述钢索上设置若干个所述滑轮，以使所述滑轮在所述钢索上滑动；所述滑轮与所述吊环相连接；所述耐压管线穿设于所述吊环中，若干个所述吊环中的至少部分所述吊环位于不同高度，以调整所述耐压管线的分布形态。3.根据权利要求2所述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于，所述多簇裂缝模拟系统包括若干个板件、垫片以及螺钉；每个所述多簇裂缝由至少两个所述板件平行设置而形成；所述垫片设置于所述板件之间，以调整所述多簇裂缝的缝宽；所述螺钉用于紧固所述板件。4.根据权利要求3所述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于，所述耐压管线与所述板件均为透明结构。5.根据权利要求3所述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于，所述耐压管线具有若干个破裂孔，所述多簇裂缝通过所述破裂孔与所述耐压管线相连通。6.根据权利要求1至5中任一项所述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于，还包括：泵注循环系统；所述泵注循环系统包括压裂泵车、混砂车、高压壳、液罐、砂罐以及阀门；所述高压壳包括高压区与低压区；所述液罐以及所述砂罐与所述混砂车相连接；所述阀门设置于所述液罐、所述砂罐与所述混砂车之间以及所述混砂车与所述高压壳的所述低压区之间；液体通过所述混砂车输入至所述高压壳的所述低压区，经由所述压裂泵车泵入至所述高压壳的所述高压区后进入所述耐压管线。7.根据权利要求6所述的超长起伏水平井多簇压裂流动现场模拟实验装置，其特征在于：当所述压裂泵车与所述耐压管线的入口相连时，所述压裂泵车通过所述耐压管线的入口向所述耐压管线的入口...
【专利技术属性】
技术研发人员：张景臣，郭晓东，杨会鲁，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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