[发明专利]用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验系统与方法

权利要求书

1.一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，所述试验方法包括：

获得用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验系统，所述试验系统包括：钻井液评价的试验装置、真三轴压裂试验机和水力压裂系统；

所述钻井液评价的试验装置包括：试样和模拟套管，所述试样沿水平方向开设有盲孔，用于模拟水平井筒；所述盲孔内设有天然裂缝，每个所述天然裂缝均与所述盲孔正交和/或斜交，所述天然裂缝用于充填不同类型的钻井液；所述模拟套管固定设置于所述盲孔内，所述模拟套管上与所述天然裂缝对应的位置设有喷射孔，所述喷射孔用于向所述天然裂缝内喷射所述钻井液，所述模拟套管的第一端为盲端，所述模拟套管的第二端用于连接水力压裂系统；所述真三轴压裂试验机，用于向所述水力压裂系统施加地层三向应力，在进行试验时，所述真三轴压裂试验机内部放置所述水力压裂系统；所述水力压裂系统，与所述钻井液评价的试验装置的模拟套管连接，用于向所述模拟套管泵入压裂液；

获得不同类型的钻井液；

将所述钻井液充填到所述钻井液评价的试验装置中所述天然裂缝的面内；

将所述钻井液评价的试验装置的所述模拟套管的第二端连接所述水力压裂系统；利用所述真三轴压裂试验机向所述钻井液评价的试验系统施加所述地层三向应力；控制所述水力压裂系统向所述模拟套管内泵入带有示踪剂的所述钻井液，直至所述钻井液的压力升高达到破裂压力，在所述天然裂缝的基础上形成多簇贯穿的压裂缝；获得泵压曲线后停止所述水力压裂系统与所述真三轴压裂试验机；

从真三轴加载室内取出所述试样，沿已形成压裂缝将所述试样剖开，记录所述压裂缝的面在三维空间的特征信息，根据所述三维空间的特征信息完成裂缝信息的定量提取；根据所述泵压曲线分析裂缝的存在对压裂起裂压力及扩展延伸压力的影响。

2.根据权利要求1所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，所述试样的力学特征适应于所模拟的岩层，所述力学特征包括强度、变形应力特征。

3.根据权利要求1所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，所述试样为立方体形状。

4.根据权利要求1所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，所述盲孔位于所述试样的中心位置，所述盲孔与所述模拟套管内均封固有高强度环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，在所述钻井液充填到所述天然裂缝的面之前，对所述不同类型钻井液的密度、固相颗粒进行测定。

6.根据权利要求1所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，在所述盲孔内设置天然裂缝，具体包括：

将试样放到岩石力学加载试验机中，采用试验机线接触加载压头，保证线接触加载压头通过钻孔中心线，将试样劈裂成两块试样，从而形成天然裂缝。

7.根据权利要求1所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，所述将所述钻井液充填到所述天然裂缝的面内，具体包括：

将含有所述天然裂缝的试样压裂缝的面打开，将所述钻井液涂抹到所述天然裂缝的面上，后将所述试样沿所述天然裂缝拼接成一个完整试样。

8.根据权利要求6所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，其特征在于，在所述天然裂缝的面上铺设不同厚度的所述钻井液。

9.根据权利要求6所述的一种用于评价钻井液对天然裂缝的伤害程度的试验方法，所述根据所述三维空间的特征信息完成裂缝信息的定量提取，包括：

采用三维激光形貌扫描仪提取特征信息，然后在三维空间进行压裂缝的面特征的重构，并将充填裂缝特征采用不同颜色显示，完成裂缝信息的定量提取。