[发明专利]粗糙水力裂缝内支撑剂参数的确定方法、装置和设备

权利要求书

1.一种粗糙水力裂缝内支撑剂参数的确定方法，其特征在于，包括：

获取多对压裂后的岩块样本、岩板样本和各个压裂后的岩块样本中裂缝的粗糙表面形貌数据，其中，每对压裂后的岩块样本与岩板样本的裂缝表面粗糙度相同；

将多个岩块样本中裂缝的粗糙表面形貌数据分别导入到3D打印机中，得到多块可视化裂缝模具；

利用所述多块可视化裂缝模具分别在多个预设支撑剂参数下进行铺砂，得到多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的铺砂结果；

利用多个岩板样本分别在对应的可视化裂缝模具使用的多个预设支撑剂参数下进行铺砂后的导流能力测试，得到多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的裂缝导流能力；其中，所述导流能力测试是基于所述多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的铺砂结果进行的；

根据所述多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的铺砂结果、裂缝导流能力，确定所述各个预设的裂缝表面粗糙度对应的最佳支撑剂参数；

其中，根据所述多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的铺砂结果、裂缝导流能力，确定所述各个预设的裂缝表面粗糙度对应的最佳支撑剂参数，包括：

获取进行铺砂和导流能力测试所用的所述多个预设支撑剂参数、泵注排量和砂比；

利用所述多个预设支撑剂参数、泵注排量和砂比进行软件模拟，得到在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下砂堤形态模拟值和铺砂结束时的裂缝导流能力模拟值；

将所述多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的铺砂结果、裂缝导流能力与所述砂堤形态模拟值、铺砂结束时的裂缝导流能力模拟值进行对比，确定各个预设的裂缝表面粗糙度对应的最佳支撑剂参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取多对压裂后的岩块样本、岩板样本和各个压裂后的岩块样本中裂缝的粗糙表面形貌数据，包括：

获取多个正方体岩块、多个长方体岩板和多个预设裂缝表面粗糙度；

根据目标储层段的储层条件，利用真三轴压裂装置对所述多个正方体岩块分别进行压裂，得到多个具有不同粗糙度裂缝的压裂后的岩块；

根据目标储层段的储层条件，对所述多个长方体岩板按照预制好的划痕进行加压劈裂，得到多个具有不同粗糙度的裂缝的压裂后的岩板；

采用岩石激光扫描仪分别对所述岩块和岩板的裂缝表面进行扫描，得到各个压裂后的岩块和岩板中裂缝的粗糙表面形貌数据；

根据所述各个压裂后的岩块和岩板中裂缝的粗糙表面形貌数据，确定与所述多个预设裂缝表面粗糙度匹配的多对压裂后的岩块样本、岩板样本。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述多块可视化裂缝模具分别在多个预设支撑剂参数下进行铺砂，得到多组在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下的铺砂结果，包括：

获取目标储层段的施工方案、混砂罐的容积和多个预设支撑剂参数中的目标支撑剂参数；

根据所述施工方案确定目标泵注排量和目标泵注排量下的目标砂比；

根据所述混砂罐的容积确定压裂液的体积，并根据所述目标砂比确定在所述目标支撑剂参数下的支撑剂质量；

在将所述多块可视化裂缝模具分别放置在铺砂装置中后，将根据所述压裂液的体积和所述支撑剂质量称量好的压裂液和支撑剂在混砂罐中进行搅拌，得到携砂液；

根据所述目标泵注排量，利用输砂泵和所述携砂液进行铺砂，得到在各个预设的裂缝表面粗糙度影响下根据所述目标支撑剂参数进行铺砂的多个目标铺砂结果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铺砂结果包括：在预设支撑剂参数下的沙堤形态、砂堤前移速度、砂堤平衡高度、沙堤的面积、裂缝内的孔隙度和裂缝表面粗糙度影响下的砂堤堆积密度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述铺砂装置包括：混砂罐、第一管线、输砂泵、第二管线、铺砂装置主体、第三管线、收集罐、第一压力传感器、第二压力传感器；其中，所述混砂罐、输砂泵、铺砂装置主体、收集罐之间依次通过所述第一管线、第二管线和第三管线相连，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器依次设置在所述第二管线和所述第三管线上；所述铺砂装置主体包括：可拆卸的前板和后板，其中，所述前板和后板上设置有多个用于调节缝宽大小的螺母。