[实用新型]水力压裂裂缝形态的确定系统

说明书

本申请公开了一种水力压裂裂缝形态的确定系统，该系统包括：核磁共振仪器、真空密封室。其中，真空密封室，用于使放置其中的压裂后岩石试样被白油完全饱和。核磁共振仪器，用于检测所述被白油完全饱和的压裂后岩石试样的裂缝形态。运用本系统，通过核磁共振仪器检测被白油完全饱和的压裂后岩石试样，核磁共振成像结果中显示含白油的区域，代表压裂后岩石试样中宏观裂缝和/或微裂缝的位置，从而获得压裂后试样形成的裂缝形态，为研究水力压裂裂缝扩展机理和定量评价水力压裂裂缝复杂程度奠定了基础。

技术领域

本申请涉及油气田开发中的水力压裂增产技术，尤其涉及一种水力压裂裂缝形态的确定系统。

背景技术

水力压裂改造技术是实现非常规油气田经济高效开采的重要技术手段。水力压裂就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂(通常石英砂)的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。

近年来随着非常规油气资源成为全球油气生产的重要组成部分，有必要对不同地质条件和应力条件下压裂施工产生的裂缝进行机理性研究。在实验室条件下，水力压裂模拟实验可以模拟油田水力压裂过程，岩石试样经过水力压裂模拟实验后产生宏观裂缝和微裂隙。对裂缝形态进行精确的描述对于充分认识压裂改造效果尤为重要。

目前，实验室内确定压裂裂缝形态的方法主要采用声发射监测、CT扫描等方法。其中，现有方法一中，通过声波到时识别声波数据进行分析，对有效声发射信号进行震源机制分析及聚类分析，获得张性裂缝和剪切裂缝空间分布规律。现有方法二中，通过CT扫描仪和原位加压装置，根据实时的压力数据、不同压力下对应的轴向压缩量以及对应的三维数据图像，对受试样品的裂缝发育形态进行检测。可见，现有技术均不能精确描述水力压裂裂缝的空间形态，且不能展现压裂形成的微裂隙。同时，对于尺寸较大的岩石试样，由于当前检测仪器尺寸的限制，现有技术也不能够对其进行压裂后裂缝形态分析。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种水力压裂裂缝形态的确定系统及方法，用来精确定位压裂后岩石试样的裂缝形态，从而为研究水力压裂裂缝扩展机理和定量评价水力压裂裂缝复杂程度奠定了基础。

因此，第一方面，本申请实施例提供一种水力压裂裂缝形态的确定系统，包括：

核磁共振仪器、真空密封室；其中，

所述真空密封室，用于使放置其中的压裂后岩石试样被白油完全饱和；

所述核磁共振仪器，用于检测所述被白油完全饱和的压裂后岩石试样的裂缝形态。

在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的上述系统中，所述真空密封室，包括：真空泵、密封室及油泵；

所述真空泵与所述密封室通过气管连通，所述油泵与所述密封室通过油管连通；

所述真空泵，用于将所述密封室抽成真空状态；

所述油泵，用于向被抽成真空状态的密封室内注入白油。

在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的上述系统中，所述真空密封室，还包括：第一阀门；

所述第一阀门设置在所述密封室上，并与所述气管连接；

所述真空泵通过所述第一阀门与所述密封室连接。