[实用新型]一种页岩地层裂缝压裂模拟实验装置

说明书

本实用新型公开了一种页岩地层裂缝压裂模拟实验装置，主体是一钢块套筒，紧贴套筒内壁依次为高阻尼套筒、微型环状压力传感器、实验室通用岩心，该岩心在径向方向开有一条平行于中轴线的细长方体的裂缝，其宽度比岩心内径要小，岩心一端顶替钢块套筒一端，该端开有一圆形通孔，通孔直径大于岩心裂缝宽度，另一端口有丝扣，通过中心带有通孔的螺丝连接，并将岩心紧固在套筒内，右通孔处外接有回压阀、柱塞泵、液压泵、泄漏气体检测装置。本实用新型可以了解地层次要裂缝的形态，计算裂缝含气量和传导率。调节控制后期压裂效果和程度，浅析压裂裂缝扩展的复杂性。最后能够较好地选择匹配性更贴合实际的支撑剂、封堵剂的性能，评价增产效果好坏。

技术领域

本实用新型是一种模拟页岩地层裂缝压裂的实验装置，本实验装置能够模拟页岩地层裂缝经过压裂之后的复杂情况。本实用新型属于石油行业油气田开发模拟领域。

背景技术

目前，在石油行业中用于模拟地层裂缝的实验方法主要有两种：一是将地层岩心通用巴西劈裂法造缝后结合在一起，再用透明胶带固定恢复成含缝的岩心；二是堵漏仪上用带缝的钢板模拟地层裂缝。第一种方法难以确定裂缝宽度，况且结合和恢复岩心的过程费时费力，该宽度是封堵剂的配方调试必须要知道的关键参数；第二种方法能够准确知道裂缝宽度，但钢板缝面是光滑的，无法模拟真实岩心裂缝面的粗糙度，以及岩心中不同位置裂缝的宽度变化，这两点对裂缝封堵剂能否有效卡喉封堵具有决定性作用。因此，采用上述两种方法均不能模拟地下裂缝的真实情况，无法得到满足现场作业的封堵剂及配方，给实验研究工作造成很大的困难。

实用新型内容

本实用新型提供了一种页岩地层裂缝压裂模拟实验装置，解决现有对地层裂缝模拟时，不能详细描述新裂缝的宽度、传导率、空间形状、渗透率等变化情况，继而影响之后一系列增产措施设计的相关问题。利用本实用新型可以有效解决地层压裂造缝过程中，次要裂缝呈现何种几何形态、形成怎样的裂缝网络，调节控制后期压裂效果和程度，浅析压裂裂缝扩展的复杂性。并且在本实用装置中，钢块套筒内壁附有抗压强度大、降低反作用力的高阻尼材料套筒，配套压力分析传感系统，可以准确测算岩心压裂后的含气量。随之将岩心外围各个网络点的检测数据反馈给计算机系统，再结合详细的油藏模型和微地震检测确定裂缝网络尺寸，并考虑支撑裂缝或者未支撑裂缝的传导率，就能够较好地选择匹配性更贴合实际的支撑剂、封堵剂的性能，和评价增产效果的好坏。并且泄漏气体检测装置又和计算机连接，能够第一时间发出警报，可实现在数字化无人井场的广泛使用。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种页岩地层裂缝压裂模拟实验装置，其不仅可以应用于分析压裂液在岩心内部的造缝情况，还可以调节控制后期压裂效果和程度，浅析压裂裂缝扩展的复杂性，能够较好地选择匹配性更贴合实际的支撑剂、封堵剂的性能。而且具有结构简单、加工方便和分析准确等优点，从而便于推广应用。

所采用压力传感器的型号为1212V3环状压力传感器，该型号传感器能够较好地贴合在高阻尼套筒内侧的凹槽中，使实验装置密封性达到最优。

所采用的回压阀型号为API 6A型回压阀。

所采用的钢块套筒为圆柱体。

所采用的气压阀为AR2000型气压阀。

所采用的压力检测装置中捕获压力的高阻尼套筒，该材料耐高温高压，在压裂过程中，靠近监测点不会有压力损失，可保证数据的准确性。

本实用新型为了确保实验过程中的安全性，对模拟装置安装有回压阀，根据压力分析系统和具体地层特性适当增加或者减少压力。

本实用新型采用的是节能环保压裂增产装置，模拟装置通孔处设有泄漏气体检测装置，并且与计算机系统相连接。检测装置可以第一时间检测出压裂之后生产的页岩气，不让气体窜出地面，污染环境。而且当页岩气累计抵达可生产界限时，计算机系统会提前预测和显示。大大降低人工和精力的投入，安全有效地为页岩气的清洁生产开发提供科学保证和技术指导。

附图说明