[实用新型]一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置

说明书

本实用新型提供一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，包括加压系统、岩心夹持器、围压系统、计量系统和数据采集系统。其中，加压系统、围压系统和计量系统均设有压力表。岩心夹持器分别与加压系统、围压系统和计量系统连接，数据采集系统与压力表和计量系统连接。能够对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程，还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程，以及在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。

技术领域

本实用新型属于页岩气开发技术领域，具体涉及一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置。

背景技术

页岩气的经济有效开发主要采用多级多段大规模水力压裂技术，压后通常闷井一段时间。国内外通过页岩渗吸实验分析闷井的主要优势为延缓裂缝闭合时间、降低井筒能量衰减速度、维持地层超压、提高单井产量和最终可采储量。但是，目前的实验方法大多采用页岩与液体在常压下的自发渗吸，渗吸的主要动力是毛细管力，没有模拟闷井期间压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用下的影响，以及如何在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，能够对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程，还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程，以及在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，包括用于为岩心样品建立束缚水饱和度及提供压裂液驱替条件的加压系统、用于固定岩心样品的岩心夹持器、用于为岩心样品施加法向应力的围压系统、计量系统和数据采集系统。其中，加压系统、围压系统和计量系统均设有压力表。岩心夹持器分别与加压系统、围压系统和计量系统连接，数据采集系统与压力表和计量系统连接。

根据本实用新型的模拟页岩气井压后闷井动态实验装置，能够通过加压系统对岩心样品驱替至束缚水饱和度之后，模拟压裂液进入岩心驱替或置换游离气和吸附气的过程。还可以进一步模拟闷井过程中压裂液在压裂施工后的停泵压力的驱替作用和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程和毛细管力共同作用下与岩心发生的渗吸过程。并且，通过围压系统，能够模拟闷井期间如何在地层压力环境下，将压裂施工后的停泵压力的驱替作用与毛细管力作用结合来分析压后闷井动态。具体地，通过驱替压力顶替压裂液进入岩心中大通道，然后进入的液体再通过毛细管力自发渗吸进入岩心更小的孔隙或微裂缝中，这两方面中，压裂液都会与岩心接触并发生作用，从而观察岩心的物性参数变化，评价闷井期间压裂液与岩心的作用。因此，能够为评价储层闷井效果，指导闷井周期，制定气井合理排采制度提供理论依据。

通过在加压系统和围压系统上设置压力表，能够极其方便地观察实验环境的实时压力，从而与预先设置的测试压力进行比对来实时调节，从而能够保持固定的围压、维持恒定的上游驱替压力。在计量系统上设置压力表能够观察岩心夹持器的密封效果以及压裂液是否驱通。如果有漏气则会造成上下游失衡，如果岩心中有打裂缝，上游压力通过岩心传递压力至下游。计量系统能够评价从岩心中驱替出来的气量和液量，由于岩心样品在初始状态下饱和了气和液，当外来液体进入岩心，排驱岩心中的气体和液体，通过计量系统来计量气量和液量。因此，通过数据采集系统，使得后续的实验结果分析精准、方便、快捷。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。