[发明专利]一种用于模拟水平井裂缝同步扩展实验的井筒装置及方法

权利要求书

1.一种用于模拟水平井裂缝同步扩展实验的方法，其特征在于，实验所基于的井筒装置，包括：模拟井眼、模拟井筒、注液管线以及密封圈；所述模拟井筒置于模拟井眼中，模拟井筒包括多个不同外径的井筒段，每一个井筒段对应一个密封压裂段，具体采用环氧树脂灌封胶进行密封；

所述注液管线置于模拟井筒中，各密封压裂段对应一套独立的注液管线，一套注液管线包括压裂注液管、压裂液导流管和射孔簇，射孔簇位于对应密封压裂段的井筒段中部，压裂液导流管从模拟井筒端部延伸至对应井筒段中与射孔簇相连；压裂液导流管另一端通过高压螺纹接头与压裂注液管相连；

所述方法具体包括以下步骤：

S1、选取致密砂岩天然露头，加工成标准立方体试样，拍照并记录试样周面的层理及天然裂缝的状态；

S2、在试样中部沿着平行层理方向钻取盲孔作为模拟井眼；

S3、将模拟井筒置于模拟井眼中，采用环氧树脂灌封胶进行分段密封，分段后的模拟井筒外壁与模拟井眼之间采用尿素进行填充；

S4、将经步骤S3制备好的试样，置于三轴加载装置内，根据实验方案对试样施加三向地应力，保证模拟井眼方向与最小水平地应力方向平行，开启注液管线，以恒定排量向井筒内泵注压裂液，同时利用压力传感器记录井口压力变化，直至完成多段同步压裂，并实现裂缝同步扩展的实验，停泵，关闭注液管线阀门；

S5、实验结束后，取出试样，对其表面进行拍照，记录不同压裂段裂缝扩展路径，并用线切割机对试样进行剖切，分析近井筒附近多裂缝起裂及扩展形态；

S6、综合实验前层理面/天然裂缝扫描结果、压裂液示踪剂显示、泵压曲线、声发射定位及试样剖切结果，完成致密砂岩水平井段内多裂缝同步扩展机制的综合分析。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟水平井裂缝同步扩展实验的方法，其特征在于，井筒装置还包括密封垫圈，所述密封垫圈内径与井筒段之间连接处外径匹配，用于装载环氧树脂灌封胶。

3.根据权利要求1所述的一种用于模拟水平井裂缝同步扩展实验的方法，其特征在于，射孔簇间距为模拟井筒最大外径井筒段外壁到模拟井眼内壁距离3~7倍。