[发明专利]一种监测岩样中流体动态滤失的简易实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩样流体动态滤失的监测技术领域，特别是一种利用电阻率监测一种监测岩样中流体动态滤失的简易实验装置及方法。

背景技术

油气田和地热田开发和钻采过程中，都需要进行储层地质特征，力学特征的相关研究，以制定最好的开发方案，压裂方案等，从而实现能源高效开发，提高经济效益。但是当前对于非常规储层，一个影响储层改造效果的重要因素就是压裂液滤失，特别是缝洞型碳酸盐岩储层或者弱面发育的页岩气储层的压裂液滤失情况。当前对压裂液滤失的监测设备多是通过渗透率测试评价滤失对岩心造成的伤害，不能直接监测滤失过程，特别是变排量下的动态滤失监测，也很难实现压裂液井下流动动态的模拟。

压裂液滤失特性是影响储层可改造型，储层力学性质，以及改造后效果评价的一个重要因素。并且在储层、排量和压裂液特性作用下，滤失强度不同。一般情况下，滤失越严重，压裂液能量越分散，I类裂缝越难产生；排量越大，滤失越严重；压裂液粘度越大，滤失表现越弱。因此监测不同排量，不同压裂液粘度条件下的动态滤失过程是至关重要的。目前国内有一些动态滤失的试验装置和方法，但都有其各自的缺陷。

现有技术一：

第一种为压裂液酸化液动态滤失试验装置。该装置模拟压裂液及酸化液等流体在地层中的动态滤失过程，动滤失模型模拟滤失过程中的裂缝壁面，在该滤失壁面，可以完整的模拟动态滤失过程及滤饼的动态形成过程。通过测量岩心上不同点的压力变化来评价液体侵入岩心的深度，以及液体侵入对岩心渗透率造成的伤害。然而该设备还有许多不足，例如主要是通过人造滤失壁面等来模拟滤失，另外模拟压裂液为平流流动，无法模拟真实的紊流状态，特别是根据压力变化评价液体侵入岩心的深度，很难准确反演定位，实现三维滤失前缘实时监测。

现有技术二：

另一种是煤层气压裂液伤害滤失仪。该设备设计有带测压孔的长岩心夹持器，可在模拟地层压力，地层温度的条件下，通过测定岩心的进出口压差和流过岩心的液体的流量，根据达西定律计算岩心液体渗透率，还可进行敏感性测试。该设备操作简单，但无法直接监测压裂液动态滤失，另外测试设备受材料限制，无法测试酸液的滤失过程。

发明内容

本发明解决技术问题的技术方案是提供一种监测岩样中流体动态滤失的简易实验装置，该装置可以监测不同排量和粘度下的压裂液在不同岩样中的动态滤失过程，同时可以控制压裂液在井底的流态，提高了滤失监测的时效性和准确性。运行成本低，且方便现场测量分析。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

提供一种监测岩样中流体动态滤失的简易实验装置，包括反应釜、泵入腔，反应釜的上方设置有与反应釜外径相配合的盖板，盖板开设有中心孔，泵入腔下端外径与盖板中心孔直径相配合连接，泵入腔底部连接有井筒，井筒内径与泵入腔底部外径相配合连接，反应釜内壁对称设置多个电阻率仪。

作为优选的，盖板周围对称分布多个螺纹孔，盖板周围对称分布多个电阻率仪引线槽。

作为优选的，泵入腔内壁上端面设置有电磁母转子，电磁母转子的一侧设置有电磁母转子引线槽。

作为优选的，井筒内部设置有电磁子转子。

作为优选的，井筒内壁还设置有密封槽。

作为优选的，泵入腔下端设置有压力表

作为优选的，泵入腔上端设置有泵入孔，反应釜底部设置有回收孔。

作为优选的，电阻率仪还连接有外部计算机。

还提供一种监测岩样中流体动态滤失的方法，应用一种监测岩样中流体动态滤失的简易实验装置，具体包括以下步骤：

S1：在选取的岩样中央钻孔，并将井筒固定在岩样孔眼内；

S2：在反应釜内设置的多个电阻率仪表面涂上耦合剂；

S3：将岩样放置在反应釜内；

S4：将盖板与泵入腔连接，然后再将泵入腔的底部与井筒配合，盖好盖板，并固定；

S5：按照需要设定好泵入压力，根据需要选择泵入的压裂液类型；

S6：记录来自不同时间点、不同位置电阻率仪测量的电阻率大小，绘制电阻率曲线，判断岩样中流体的动态滤失过程。

作为优选的，根据步骤S6需要设定好泵入压力，根据需要选择泵入的酸液类型；根据步骤S6绘制的电阻率曲线，得到滤失定位点坐标建立数字岩心，将不同时间点的数字岩心拼接，形成动态酸蚀过程的数字岩心，评价酸蚀效果。

本发明的设计原理：