【技术实现步骤摘要】
本申请属于薄互储层石油开发的，具体地涉及一种多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置。
技术介绍
1、国内非常规油气资源的开发潜力巨大，其中多种岩性相互叠置构成的储层称为多薄互储层，其特点是含有油气资源的砂岩储层单层厚度薄、纵向层数多，但被泥岩、凝灰岩等不含油气资源的隔层隔开，目前采用水平井压裂时通常考虑采用穿层压裂工艺在纵向上形成足够高度的裂缝，使该裂缝贯穿间隔的多个砂岩储层，实现纵向多层协同开采，提高单井油气产量。
2、随着穿层压裂在多薄互储层的成功应用以及多薄互储层开采难度的逐年增加，研究人工裂缝与层间弱面相互作用方式的必要性逐渐增加。人工裂缝与层间弱面在不同的应力条件、裂缝内净压力下可能呈现出穿透、转向、转向并穿透、转向后穿透等相互作用模式，对于裂缝缝高有决定性的影响。传统的岩石直剪强度测试仪、巴西劈裂实验、三点弯曲实验等均无法还原储层与隔层间沿水平方向的地应力差异，即在模拟实验时将薄互储层各个岩层沿水平方向的地应力均设置为相同值，导致实验结果无法准确反应真实情况。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，旨在提高穿层压裂实验的真实性。
2、为了实现上述目的，本申请一方面提供一种多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置。
3、在一些实施方式中，试验样品包括沿纵向层叠设置且沿横向延伸的多个岩层，位于最底层的所述岩层上形成有预开槽，所述多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置包括：
4、围压组件，
5、裂缝压力组件，与所述预开槽插接配合并用于对所述预开槽的施加向外的作用力。
6、在一些实施方式中，所述侧部围压件包括：
7、围压驱动部，提供沿所述横向的驱动力；
8、围压作用部，与所述围压驱动部驱动连接，所述围压作用部沿所述纵向延伸，且所述围压作用部的纵向长度与对应的所述岩层的纵向高度一致。
9、在一些实施方式中，所述围压组件还包括布置在位于最顶层的所述岩层上的顶部围压件，所述顶部围压件的作用方向与所述侧部围压件的作用方向相互垂直。
10、在一些实施方式中，所述裂缝压力组件包括移动件和作用凸起，所述作用凸起与所述预开槽插接配合，所述移动件用于带动所述作用凸起对所述预开槽施加作用力。
11、在一些实施方式中，所述作用凸起的外轮廓与所述预开槽的内轮廓形状一致。
12、在一些实施方式中，所述移动件包括沿所述横向对称布置的两个移动作用部，两个所述移动作用部能够沿所述横向相背离移动，所述作用凸起包括沿所述横向对称布置的两个作用嵌入部，两个所述作用嵌入部与两个所述移动作用部一一对应连接。
13、在一些实施方式中，所述多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置还包括壳体，所述壳体内形成试验样品安装腔以及与所述试验样品安装腔沿所述纵向连通的移动件安装腔，两个所述移动作用部能够在所述移动件安装腔内沿所述横向移动。
14、在一些实施方式中，所述作用嵌入部设置在所述移动作用部沿所述纵向的一侧，所述移动作用部沿所述纵向的另一侧设有限位作用部，所述移动件安装腔沿所述纵向朝向所述移动作用部的腔壁上形成有限位凸起，所述限位凸起位于所述限位作用部沿所述横向的外侧并与所述限位作用部和所述移动作用部共同形成限位凹槽，所述裂缝压力组件还包括限位件，所述限位件能够与所述限位凹槽限位配合。
15、在一些实施方式中，所述移动作用部沿所述横向的端部设有驱动作用部，所述裂缝压力组件还包括驱动件，所述驱动件用于对所述驱动作用部施加沿所述横向向外的作用力。
16、在一些实施方式中，所述驱动作用部与所述限位凸起之间形成驱动凹槽，所述驱动凹槽的至少一个内侧面为倾斜面，所述驱动件包括嵌入所述驱动凹槽的楔形部以及用于对所述楔形部施加沿纵向的作用力的推动部，所述楔形部的倾斜面与所述驱动凹槽的倾斜面贴合。
17、通过上述技术方案，本申请提供的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置具有如下有益效果：
18、试验样品包括沿纵向层叠设置且沿横向延伸的多个岩层，位于最底层的所述岩层上形成有沿所述纵向延伸的预开槽，在进行穿层压裂实验时，将试验样品放入多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置内，通过围压组件对试验样品施加围压以模拟各岩层的所有到的沿水平方向的地应力，通过裂缝压力组件对预开槽施加作用力以模拟使裂缝开裂的裂缝内净压力。在本申请中，围压组件包括多个侧部围压件，通过多个侧部围压件对不同的岩层施加不同的地应力，以模拟多薄互储层的不同岩层间沿水平方向的地应力差异，从而使穿层压裂实验的实验结果更加符合实际生产情况，进而提高穿层压裂实验的真实性。
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1.一种多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，试验样品(200)包括沿纵向层叠设置且沿横向延伸的多个岩层，位于最底层的所述岩层上形成有预开槽(210)，所述多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置(100)包括：
2.根据权利要求1所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述侧部围压件(2)包括：
3.根据权利要求1所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述围压组件还包括布置在位于最顶层的所述岩层上的顶部围压件(1)，所述顶部围压件(1)的作用方向与所述侧部围压件(2)的作用方向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述裂缝压力组件包括移动件(3)和作用凸起(4)，所述作用凸起(4)与所述预开槽(210)插接配合，所述移动件(3)用于带动所述作用凸起(4)对所述预开槽(210)施加作用力。
5.根据权利要求4所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述作用凸起(4)的外轮廓与所述预开槽(210)的内轮廓形状一致。p>
6.根据权利要求4所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述移动件(3)包括沿所述横向对称布置的两个移动作用部(31)，两个所述移动作用部(31)能够沿所述横向相背离移动，所述作用凸起(4)包括沿所述横向对称布置的两个作用嵌入部(41)，两个所述作用嵌入部(41)与两个所述移动作用部(31)一一对应连接。
7.根据权利要求6所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置(100)还包括壳体(5)，所述壳体(5)内形成试验样品(200)安装腔以及与所述试验样品(200)安装腔沿所述纵向连通的移动件(3)安装腔，两个所述移动作用部(31)能够在所述移动件(3)安装腔内沿所述横向移动。
8.根据权利要求7所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述作用嵌入部(41)设置在所述移动作用部(31)沿所述纵向的一侧，所述移动作用部(31)沿所述纵向的另一侧设有限位作用部(33)，所述移动件(3)安装腔沿所述纵向朝向所述移动作用部(31)的腔壁上形成有限位凸起(52)，所述限位凸起(52)位于所述限位作用部(33)沿所述横向的外侧并与所述限位作用部(33)和所述移动作用部(31)共同形成限位凹槽(53)，所述裂缝压力组件还包括限位件(7)，所述限位件(7)能够与所述限位凹槽(53)限位配合。
9.根据权利要求8所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述移动作用部(31)沿所述横向的端部设有驱动作用部(32)，所述裂缝压力组件还包括驱动件(6)，所述驱动件(6)用于对所述驱动作用部(32)施加沿所述横向向外的作用力。
10.根据权利要求9所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述驱动作用部(32)与所述限位凸起(52)之间形成驱动凹槽(54)，所述驱动凹槽(54)的至少一个内侧面为倾斜面，所述驱动件(6)包括嵌入所述驱动凹槽(54)的楔形部以及用于对所述楔形部施加沿纵向的作用力的推动部，所述楔形部的倾斜面与所述驱动凹槽(54)的倾斜面贴合。
...【技术特征摘要】
1.一种多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，试验样品(200)包括沿纵向层叠设置且沿横向延伸的多个岩层，位于最底层的所述岩层上形成有预开槽(210)，所述多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置(100)包括：
2.根据权利要求1所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述侧部围压件(2)包括：
3.根据权利要求1所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述围压组件还包括布置在位于最顶层的所述岩层上的顶部围压件(1)，所述顶部围压件(1)的作用方向与所述侧部围压件(2)的作用方向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述裂缝压力组件包括移动件(3)和作用凸起(4)，所述作用凸起(4)与所述预开槽(210)插接配合，所述移动件(3)用于带动所述作用凸起(4)对所述预开槽(210)施加作用力。
5.根据权利要求4所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述作用凸起(4)的外轮廓与所述预开槽(210)的内轮廓形状一致。
6.根据权利要求4所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于，所述移动件(3)包括沿所述横向对称布置的两个移动作用部(31)，两个所述移动作用部(31)能够沿所述横向相背离移动，所述作用凸起(4)包括沿所述横向对称布置的两个作用嵌入部(41)，两个所述作用嵌入部(41)与两个所述移动作用部(31)一一对应连接。
7.根据权利要求6所述的多薄互层穿层压裂裂缝扩展可视化模拟装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯冰，李润森，苑颂阳，谢锦阳，吕嘉昕，
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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