【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气开发领域，具体涉及燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法及实验装置。
技术介绍
1、页岩气开采过程中，储层压裂改造是常用的手段，即通过人为方式使地层产生裂缝，从而改善储层中页岩气流动流动环境、以提供高效运移通道，这种改造技术可以有效地增加储层的有效面积，改善其渗透性，使地下的石油更容易被采出，进而增加油井的产量；
2、在压裂初期，井筒页岩或许依然处于稳定，但随着时间推移，在蠕变作用下页岩气井筒页岩变形将不断延展，地应力逐渐转移到井筒套管之上，最终导致页岩气井筒发生挤毁、失稳，因此页岩气开采前，井筒周边蠕变变形原位测试实验重要工程实验；
3、井筒周边蠕变变形原位测试实验能够评估井筒周边岩石或土体的蠕变特性，测量井筒周边岩石或土体在长时间恒定载荷作用下的蠕变，为井筒的稳定性分析和维护设计提供依据；目前常规的实验系统主要依靠在试样表面设置用于监测应变的应变片，或者通过声发射、微震探测试样内部裂隙发育情况，其分别为表面探测、间接探测，缺乏对试样内部的原位直接测试；
4、公开号为cn118442046a的中国专利技术专利：一种用于甲烷燃爆压裂物模实验的致裂系统及方法，其公开甲烷原位燃爆压裂技术，并创造立体裂缝网络；公开号为cn105952422a的中国专利技术专利：一种用于水力压裂实验的射孔方法和水力压裂实验方法，其公开技术是通过数值模拟和现场试验对射孔弹31进行针对性设计和加工，对水力压裂实验用的岩石样品进行真实射孔，从而顺利开展后续的压裂实验；这些均未提出对岩石样品(水泥样品)内部
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，在应力加载实验中能够保障射孔裂隙有效变形的情况下，实现燃爆射孔增透后模型体内部蠕变变形的原位测试，进一步获得燃爆射孔后井筒周边蠕变变形参数，特别是随时间变化的长期缓慢的蠕变变形量，解决常规实验原位射孔后，围岩内无法原位测量应变的问题。
2、为实现上述目的，本一种燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验装置，具体包括以下步骤：
3、s1，采用与围岩材质相似的模型体，在模型体中部位置进行贯穿钻孔，再将筛管插入至钻孔中；
4、s2，射孔弹带着应变片从筛管径向打入模型体内部，在射孔弹燃爆冲击下，模型体内部产生射孔裂隙；
5、应变片与射孔弹进行脱离，且应变片尾端连接的传输线与模型体外侧的控制系统连接；
6、s3，封闭筛管并预留排气孔，注入一定压力的浆液，使浆液渗入到射孔裂隙内，待浆液凝固后，将筛管内的浆液进行清除；
7、加载系统启动，根据实验要求对模型体施加不同应力，应变片对模型体内部进行应变测试，并通过传输线将数据传输至控制系统中。
8、在本专利技术的一些示例中，步骤s2中，应变片所在的贴板通过胶体与射孔弹连接；
9、当射孔弹带着应变片进入模型体内部后，向射孔裂隙内注入使胶体溶解的溶剂，完成应变片与射孔弹进行分离。
10、在本专利技术的一些示例中，步骤s2中，应变片所在的贴板通过电磁体与射孔弹连接；
11、当射孔弹带着应变片进入模型体内部后，控制系统控制电磁体失电使得贴板与射孔弹分离。
12、在本专利技术的一些示例中，步骤s1中，建立射孔弹射入模型体内的时间与射孔弹到钻孔径向距离的拟合方程；
13、步骤s2中，根据拟合方程，在控制系统中设置时间数值，当到达时间数值时，控制系统控制电磁体使得贴板与射孔弹分离，完成对定应变片位置的预测。
14、在本专利技术的一些示例中，步骤s1中，准备多个相同大小、材质的模型体，并在每个模型体上设置同等位置、大小的钻孔，并插入相应的筛管；
15、同环境下将多个射孔弹射入不同的模型体中，并记录多个射孔弹从发射至模型体内部的时间t1……tn、以及射孔弹相对钻孔的径向距离d1……dn，取该时间的平均值、以及径向距离的平均值，从而建立拟合方程。
16、在本专利技术的一些示例中，步骤s3中，所述浆液为低强度的泡沫水泥浆液，泡沫水泥浆液固化后的抗压强度为模型体强度的三分之一。
17、本专利技术目的还在于提供一种燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验装置，通过射孔弹射入模型体使得模型体产生射孔裂隙，能够模拟实际页岩开采过程中燃爆增透效果，并且应变片随射孔弹进入至模型体内，加载系统作用在模型体上，实现对燃爆增透后模型体内部蠕变变形的测量。
18、一种燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法所匹配的实验装置，包括：
19、模型体，外设设有用于施加在其上不同应力的加载系统；
20、筛管，位于模型体的内部；
21、射孔部件，具有射孔弹、应变片；
22、射孔弹从筛管发射至模型体内部，应变片固定在贴板上且贴板与射孔弹连接；
23、应变片的传输线引出至外侧与控制系统连接。
24、在本专利技术的一些示例中，所述贴板通过胶体与射孔弹连接、且贴板上设有跟随传输线的导线；
25、导线靠近贴板处设有导口；
26、其中，用于溶解胶体的溶剂从导线进入、导口排出。
27、在本专利技术的一些示例中，所述贴板通过电磁体吸附连接在射孔弹上；
28、控制系统包括时间感应件；
29、时间感应件对射孔弹发射后一段时间进行感应，控制系统接收时间信号后，控制电磁体使得贴板与射孔弹分离。
30、与现有技术相比，本燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法与实验装置先通过射孔弹射入模型体，使得模型体产生射孔裂隙，此过程能够模拟实际页岩开采过程中燃爆增透效果，再通过应变片随射孔弹进入至模型体内，并通过浆液对射孔裂隙进行封堵、加载系统作用在模型体上，能够保障射孔裂隙有效变形的情况下，实现燃爆射孔增透后模型体内部蠕变变形的原位测试，进一步获得燃爆射孔后井筒周边蠕变变形参数，特别是随时间变化的长期缓慢的蠕变变形量，解决常规实验原位射孔后，围岩内无法原位测量应变的问题；在上述方法基础上，通过多个射孔弹可以获取模型体内部不同方位、距离孔壁不同深度的三维应变数据，进而能够为表征模型体三维蠕变特征提供直接数据支撑，避免常规采用间接声、电法和表面应变监测无法对试样内部的直接测试；
31、同环境下建立射孔弹射入模型体内的时间与射孔弹到钻孔径向距离的拟合方程，根据拟合方程，在控制系统中设置时间数值，当到达时间数值时，控制系统控制电磁体使得贴板与射孔弹分离，从而完成应变片在模型体内不同位置的应变测试。
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1.燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
6.根据权利要求1至5任意一项所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
7.一种权利要求1所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法所匹配的实验装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验装置，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的一种燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验装置，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的燃爆射孔后井筒周边蠕变原位测试实验...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春，翟成，瞿虎，刘剑青，陈宇扬，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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