[发明专利]一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法，裂缝模拟插接板，裂缝模拟插接板为多个，每个裂缝模拟插接板均包括：相互扣合的前面板和后面板，且二者扣合后，在前面板和后面板之间形成有分支裂缝，相邻两个后面板之间连接有用于将相邻两个分支裂缝连通的空心棱柱，前面板和后面板底端均固定有支撑脚架；缝宽调节组件，缝宽调节组件固定连接在前面板和后面板之间，用于调节分支裂缝的宽度。本发明通过空心棱柱实现多个分支裂缝间的任意角度设置以形成多尺度分支裂缝，从而实现多尺度分支裂缝内支撑剂铺置规律模拟，与实际施工开采工况更接近，获得的试验数据精度更高，为提高开采量提供理论支持。

技术领域

本发明涉及油、气田开采试验装置技术领域，更具体的说是涉及一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法。

背景技术

水力压裂技术作为一种页岩油、页岩气等非常规油气资源必要的开发手段而被广泛应用。其技术原理为通过人工造缝的方式，在储层中形成高导流能力的油气通道从而改善储层的渗透性能，增大油气产量。页岩储层中天然裂缝和层理发育，水力裂缝扩展时会在弱层理面发生分叉、转向、止裂或穿过进一步构成天然裂缝或弱层理面进而形成复杂裂缝网络。支撑剂在复杂裂缝形态网络中的有效铺置是形成更大支撑裂缝体积从而提高油气产量的关键。因此，需要研究多尺度复杂裂缝内支撑剂运移铺置规律。

现有分支裂缝试验装置连接且连通于用于主裂缝模拟的主裂缝试验装置上，出口通过管路与压裂液循环过滤池连通，实现整体裂缝模拟以及压裂液的循环流动。但现有模拟分支裂缝的分支裂缝试验装置，大多采用多个分支裂缝间角度固定，分支裂缝宽度固定的设计，与实际地层中相邻分支裂缝间角度多变，分支裂缝的宽度大小不一的结构，存在试验工况与实际工况差异大、结果参考价值低的问题。

因此，如何提供一种与实际工况更接近以提高试验精度的模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种与实际工况更接近以提高试验精度的模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置及试验方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置，包括：

裂缝模拟插接板，所述裂缝模拟插接板为多个，每个所述裂缝模拟插接板均包括：相互扣合的前面板和后面板，且二者扣合后，在所述前面板和所述后面板之间形成有分支裂缝，相邻两个所述后面板之间连接有用于将相邻两个所述分支裂缝连通的空心棱柱，所述前面板和所述后面板底端均固定有支撑脚架；

缝宽调节组件，所述缝宽调节组件固定连接在所述前面板和所述后面板之间，用于调节所述分支裂缝的宽度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种模拟页岩多尺度分支裂缝的试验装置，通过空心棱柱实现相邻两个分支裂缝任意角度的连接并连通构成多尺度分支裂缝，从而实现支撑剂在多尺度分支裂缝中的铺置模拟，相对现有技术只能在多个分支裂缝间角度固定，分支裂缝宽度固定的试验装置下进行支撑剂的铺置模拟而言，本发明更接近实际施工工况，试验精度更高；其次通过缝宽调节组件实现分支裂缝宽度的调整，使试验调整操作更便利，两者相结合可实现多尺度分支裂缝和不同分支裂缝宽度多组试验的支撑剂铺置数据收集，获得的试验数据精度更高，更好为实际开采施工提供指导，从而提升油、汽田的开采量。

进一步的，所述前面板靠近所述后面板的一侧向外延伸有密封插接框，所述后面板上对应所述密封插接框的位置开设有插接槽，所述密封插接框插入所述插接槽内，并通过嵌固于所述插接槽内的第一密封圈密封，所述后面板上且位于所述插接槽内侧的位置开设有压裂液流通槽，所述压裂液流通槽和所述密封插接框间形成供压裂液流通的所述分支裂缝，所述密封插接框的两侧壁上均开设有与所述分支裂缝连通的连通口，所述插接槽内壁的两侧壁上对应所述连通口的位置分别向所述后面板两侧开设有第一压裂液流通通道。