[发明专利]模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统以及实验方法

权利要求书

1.一种模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述实验系统包括：

多个具有中空结构的壳体，每个所述壳体具有排液口和进液口，所述壳体内设置有：靠近所述进液口的第一腔室和靠近所述排液口的第二腔室，所述第一腔室内填充有裂缝模型，所述裂缝模型包括裂缝，所述裂缝具有相对于水平面呈起伏状态的粗糙度，所述裂缝在其延伸方向上设置有多个第一压力传感器，所述裂缝与所述第二腔室相连通，所述第二腔室内填充有岩石用于模拟储层基质；

与所述多个壳体连接的模拟井筒，所述模拟井筒的侧壁上设置有与所述壳体的进液口相连通的钻孔，所述模拟井筒内设置有多个第二压力传感器，多个所述第二压力传感器沿着所述模拟井筒的纵长延伸方向间隔设置；

数据采集装置，用于采集所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量的数据；

注液装置，所述注液装置用于向所述模拟井筒内注入压裂液；

所述实验系统包括滤失控制装置，所述滤失控制装置包括：第一蓄液容器；设置在所述第一蓄液容器与所述排液口之间的第一流道，所述第一流道上设置有用于调节滤失速率的第一阀门和用于检测滤失量参数的第一检测单元；

每个所述壳体内设置有：位于所述第一腔室与所述第二腔室之间的透水管，所述透水管的一端连通所述裂缝模型，所述透水管的另一端连通所述第二腔室，所述透水管内填充有岩石用于模拟储层基质。

2.如权利要求1所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述注液装置包括：用于存储压裂液的第二蓄液容器；设置在所述第二蓄液容器与所述模拟井筒上端之间的第二流道，所述第二流道上设置有用于调节注液量参数的第二阀门、用于检测注液量参数的第二检测单元和用于调节泵注参数的压力控制机构。

3.如权利要求2所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述压力控制机构包括：脉冲泵和用于调节泵注压力频率的频率控制器。

4.如权利要求2所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述实验系统还包括排气装置，所述排气装置包括：用于抽气的抽气机构；设置在所述抽气机构与所述模拟井筒下端之间且与所述模拟井筒下端密封连接的第三流道，所述第三流道上设置有第三阀门。

5.如权利要求4所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述排气装置还包括：第三蓄液容器；设置在所述第三流道与所述第三蓄液容器之间的旁通支路，所述旁通支路上设置有第四阀门。

6.如权利要求1所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述裂缝模型通过3D打印技术获得。

7.如权利要求6所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统，其特征在于，所述裂缝模型具有一条裂缝，所述裂缝内靠近所述钻孔处设置有流量计，所述流量计与所述数据采集装置电性连接，每个所述裂缝模型中的裂缝粗糙度不同。

8.一种利用如权利要求4所述的模拟压裂液注入的井筒-裂缝实验系统的实验方法，其特征在于，所述实验方法包括以下步骤：

关闭所述第一阀门和所述第二阀门，打开所述第三阀门，启动所述抽气机构将所述模拟井筒和所述壳体内的空气抽干；

打开所述压力控制机构、所述第二阀门，向所述模拟井筒内注入压裂液，直至所述壳体内充满压裂液为止；

关闭所有阀门，检查所述实验系统的密封性，直至无漏液现象出现；

打开所述第一阀门，并调节所述第一阀门的开度大小使得所述第一检测单元测量的数据为第一设定值；

打开所述第二阀门，继续注入压裂液直至压裂液注入量达到设计泵入量液。