[发明专利]支撑剂在岩心裂缝中铺设规律的评价装置及方法

说明书

本发明公开一种支撑剂在岩心裂缝中铺设规律的评价装置及方法，包括：岩心夹持筒，岩心夹持筒的内壁上相对地设有两片金属撑片，盖体上设有进液口，岩心夹持筒的另一端设有出液口；储液罐，储液罐上设有携砂液出口；液压泵，液压泵的进液口与携砂液出口连接，液压泵的出液口与盖体的进液口连接；废液罐，废液罐上设有携砂液进口，携砂液进口与岩心夹持筒的出液口连接；扫描装置，所述扫描装置用于扫描所述岩心夹持筒内的岩心截面上的支撑剂分布。观察岩心截面上支撑剂的分布情况，评价出支撑剂在岩心裂缝中的铺置和分布规律，解决支撑剂在裂缝中铺置规律无法进行现场快速评价的问题，为压裂材料的优选及压裂施工方案的制定提供便利。

技术领域

本发明属于石油开发技术领域，更具体地，涉及一种支撑剂在岩心裂缝中铺设规律的评价装置及方法。

背景技术

在进行储层改造过程中，支撑剂在岩心裂缝中的分布在很大程度上影响着压裂改造效果，为合理、高效地优选压裂材料和制定储层改造方案，需要充分评价和认识支撑剂在裂缝中的铺置及分布规律。通过研究支撑剂在岩心裂缝中的铺置规律，评估和认识支撑剂在目标油气储层压裂裂缝中的分布规律，是目前较为可靠高效的方式。因此，提供一种可快速评价支撑剂在岩心裂缝中铺置规律的装置非常必要。

专利“模拟地层温度下水力压裂缝网支撑剂铺置规律可视化装置(CN201621066846.6)”应用可视平行板模拟缝网，包括水罐、水浴锅、搅拌机、螺杆泵、模拟井筒、可视平行板、进液管线、出液管线，应用可视平行板模拟缝网，研究携砂液进入高温地层中后支撑剂在地层中的沉降规律，该方法可模拟支撑剂在特定条件下沉降规律，无法研究支撑剂在真实裂缝中的铺置及分布规律。

专利“一种支撑剂铺置及导流能力一体化评价实验装置(CN201620009834.3)”，包括混砂罐、注入泵、导流能力评价装置、温度传感器、数据采集系统等，采用凸凹不平的防水压力传感器活塞模拟真实裂缝，通过采集装置、上位机系统描绘支撑剂铺置位置，该装置及实验方法较为复杂，且难以真实、直观地研究和描绘支撑剂在岩石裂缝中的铺置规律。

专利“模拟支撑剂铺置及压裂液返排的实验装置及方法(CN201610827564.1)”，该装置包括平板、框架、箱体、水腔等，通过移动箱体内的平板，用平行板间的空腔模拟裂缝，用连通缝实现空腔连通，用于进行支撑剂铺置及压裂液返排模拟实验，该发明所提供的装置可简单模拟压裂裂缝及部分分支缝，但难以模拟压裂形成的真实裂缝，且装置结构及实验方法较为复杂。

专利“一种基于磁性支撑剂的支撑剂铺置控制系统及控制方法(CN201310235252.8)”，包括支撑剂磁性、非磁性容器，支撑剂混合器、地面电流电压控制器、磁场数据采集与处理中心等，利用磁性支撑剂颗粒间的磁引力将支撑剂颗粒聚结在一起，监测支撑剂在裂缝中的铺置状态，该方法可在一定程度上监测磁性支撑剂的铺置状态，无法研究常规支撑剂的铺置规律，且装置及操作方法较为复杂。

专利“暂度转向及支撑剂沉降模拟可视化实验装置(CN201621005038.9)”，包括搅拌罐组、可视人工裂缝、过滤罐、控制系统、采集系统、摄像系统等，可实现暂堵剂的动态注入与封堵，计量暂堵剂封堵压力，获取暂堵能力评价指标，该装置及方法可在一定程度上研究暂堵剂转向及支撑剂沉降规律，但无法模拟和研究支撑剂在横向上的铺置规律。

文献“可视化变角度缝网支撑剂铺置装置研发及实验规律研究”，西南石油大学/2016年06月，该文考虑体积压裂工程实际，基于几何相似与雷诺数相似等相似准则，研制出一套大尺度可视化支撑剂铺置模拟实验装置；借助SolidWorks软件构建三维物理模型，利用Fluent软件模拟在该裂缝网格条件下支撑剂的浓度分布场。综合对比分析物理模拟和数值模拟结果,揭示体积压裂过程中支撑剂在复杂裂缝中的铺置运移规律。该方法可在一定程度模拟支撑剂铺置规律，但无法模拟真实岩心裂缝，且研究过程较为繁琐复杂。