[发明专利]可视化支撑裂缝流动实验装置

说明书

本发明提供一种可视化支撑裂缝流动实验装置，包括：支架、裂缝模拟装置、压裂液注入装置、以及压裂液收集及称重装置；所述裂缝模拟装置转动设置于所述支架上，所述裂缝模拟装置的转动轴平行于水平面；其中，所述裂缝模拟装置上设有用于加入支撑剂的进料口和用于注入压裂液的压裂液注入口，所述压裂液注入口与所述压裂液注入装置相连；所述裂缝模拟装置上还设有压裂液排出口，所述压裂液收集及称重装置用于收集从所述压裂液排出口排出的压裂液；所述裂缝模拟装置设置有透明面板，以透过透明面板观察裂缝模拟装置内压裂液的流动状态。本发明提供的可视化支撑裂缝流动实验装置能够改变裂缝的角度，进而分析裂缝角度对压裂液流动特性的影响。

技术领域

本发明涉及油气田开发及储层改造技术，尤其涉及一种可视化支撑裂缝流动实验装置。

背景技术

页岩气是一种赋存于以有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，其开采过程是采用体积压裂的方式进行的，通过向储层中注入一定压力的压裂液在储层进行人工造缝，并通过支撑剂支撑裂缝，在储层中形成具有高导流能力的支撑裂缝，页岩气沿支撑裂缝排出并被收集。压裂结束后，需要对压裂液进行返排，国内外矿场实践表明页岩储层体积压裂压后返排率普遍较低，大量压裂液滞留在裂缝中，压裂液返排率的高低与页岩气的产能有密切关系，研究裂缝内对压裂液的流动非常重要。压裂液在裂缝中的存在方式和流动机理尚不明确，储层气体的产出对压裂液返排的作用尚不清楚。因此，需要对压裂液在裂缝中的流动特性进行研究。

裂缝参数、储层特性、压裂液和支撑剂的类型等因素均会影响压裂液在裂缝中的流动特性。目前，国内的研究重心主要是对裂缝的导流能力进行考察，但在考察过程中未考虑裂缝的角度对导流能力的影响，同时装置都是封闭不可视的，因此需要一种可视化的并能考虑裂缝角度影响的实验装置。

发明内容

本发明提供一种可视化支撑裂缝流动实验装置，可以改变裂缝的角度，进而分析裂缝角度对压裂液流动特性的影响。

本发明提供一种可视化支撑裂缝流动实验装置，包括：支架、裂缝模拟装置、压裂液注入装置、以及压裂液收集及称重装置；所述裂缝模拟装置转动设置于所述支架上，所述裂缝模拟装置的转动轴平行于水平面；

其中，所述裂缝模拟装置上设有用于加入支撑剂的进料口和用于注入压裂液的压裂液注入口，所述压裂液注入口与所述压裂液注入装置相连；

所述裂缝模拟装置上还设有压裂液排出口，所述压裂液收集及称重装置用于收集从所述压裂液排出口排出的压裂液；

所述裂缝模拟装置设置有透明面板，以透过所述透明面板观察裂缝模拟装置内压裂液的流动状态。

如上所述的可视化支撑裂缝流动实验装置，所述裂缝模拟装置包括：转动设置于所述支架上的转轴，与所述转轴固定连接的裂缝模拟箱；

所述裂缝模拟箱包括：固定框，所述固定框的两端分别设置有所述透明面板，所述透明面板与固定框围成用于模拟储层裂缝的容置空间；所述进料口和压裂液注入口设置于所述固定框的顶部，所述压裂液排出口设置于所述固定框的底部；所述压裂液注入口、进料口和压裂液排出口均与所述容置空间连通。

如上所述的可视化支撑裂缝流动实验装置，所述裂缝模拟装置还包括：用于限制所述固定框转动角度的角度控制装置。

如上所述的可视化支撑裂缝流动实验装置，所述角度控制装置包括：固定卡和角度固定器；

其中，所述固定卡设置于所述转轴的一端；所述角度固定器设置于所述支架上，且可沿所述转轴的轴向方向相对于所述支架产生伸缩运动，所述角度固定器用于限制所述固定卡转动。

如上所述的可视化支撑裂缝流动实验装置，所述固定卡为卡条，所述卡条与所述转轴垂直；