[发明专利]一种可视化蓄能压裂物理模拟试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，包括透明密封箱(9)，所述透明密封箱(9)的内腔置有物模试件(20)，物模试件(20)内嵌有模拟井筒(10)，其特征在于：所述模拟井筒(10)的外壁贴附有第一分布式监测光纤(17)，且在所述物模试件(20)内封装有若干个围绕模拟井筒(10)敷设的第二分布式监测光纤(18)，其中第一分布式监测光纤(17)的结构和第二分布式监测光纤(18)的结构相同，均用于监测温度和声波；

所述透明密封箱(9)的外部设有气体相态转换系统、压裂液注入系统和地层模拟系统，三个系统均通过管线伸入透明密封箱(9)内；

其中，所述第一分布式监测光纤(17)采集模拟井筒(10)的温度数据和声波数据，同时所述第二分布式监测光纤(18)采集物模试件(20)内部的温度数据和声波数据，调整地层模拟系统，直至两组分布式监测光纤采集的温度数据达到均一温度。

2.如权利要求1所述的可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，其特征在于：所述气体相态转换系统包括冷却装置(3)，冷却装置(3)的入口接通有并联的气源(1)和注入泵(2)，冷却装置(3)的出口通过保温管线(5)接入透明密封箱(9)。

3.如权利要求1所述的可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，其特征在于：所述压裂液注入系统至少具有两路输液管线，分别是输送低粘压裂液的低粘管线和输送高粘压裂液的高粘管线；

其中低粘管线包括低粘压裂液储罐(7)，低粘压裂液储罐(7)的入口连接有第一自动增压泵(601)，低粘压裂液储罐(7)的出口通过管线伸入透明密封箱(9)；

高粘管线包括高粘压裂液储罐(8)，高粘压裂液储罐(8)的入口连接有第二自动增压泵(602)，高粘压裂液储罐(8)的出口通过管线伸入透明密封箱(9)。

4.如权利要求1所述的可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，其特征在于：所述地层模拟系统包括用于储存模拟地层水的饱和液站(11)、用于模拟地层温度的电磁感应加热装置(12)、用于对物模试件(20)抽真空的真空泵(13)和用于模拟地层压力的手摇泵(15)，其中：

饱和液站(11)通过管线输送配方流体至透明密封箱(9)；

电磁感应加热装置(12)包括高频交流电源，高频交流电源连接电磁加热圈，所述电磁加热圈均匀间隔分布缠绕贴附于透明密封箱(9)的内壁；

真空泵(13)通过管线伸入透明密封箱(9)；

手摇泵(15)通过管线伸入透明密封箱(9)。

5.如权利要求4所述的可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，其特征在于：还包括上位机(16)，第一分布式监测光纤(17)和第二分布式监测光纤(18)分别电连接于上位机(16)；

所述透明密封箱(9)的外部设有用于监测模拟井筒(10)的筒内压力以及用于监测物模试件(20)压力的压力计(19)，所述手摇泵(15)和物模试件(20)之间的管线上串接有压力表(14)，压力表(14)和压力计(19)分别电连接于上位机(16)。

6.如权利要求4所述的可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，其特征在于：所述物模试件(20)呈长方体形，手摇泵(15)至少有三个，三个手摇泵(15)分别通过三路管线对长方体形的物模试件(20)的互相垂直的三个面加压。

7.如权利要求1所述的可视化蓄能压裂物理模拟试验装置，其特征在于：所述在物模试件(20)内封装有若干个围绕模拟井筒(10)敷设的第二分布式监测光纤(18)，具体是指：

沿模拟井筒(10)的中心轴线，自下至上设有若干层第二分布式监测光纤(18)，每层的第二分布式监测光纤(18)均呈同心圈状敷设于物模试件(20)的内部。