[发明专利]用于模拟地层呼吸效应的装置及控制方法

权利要求书

1.一种用于地层呼吸效应的模拟装置的控制方法，其特征在于，所述模拟装置包括：

实验舱，设置有均互相相邻的第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口处设置有第一注液孔、第一出液孔和第一液压活塞，所述第二端口处设置有第二注液孔和第二液压活塞，所述第三端口处设置有第三出液孔和第三液压活塞，所述第一液压活塞、所述第二液压活塞和所述第三液压活塞用于分别向岩心施加方向相互正交的压力；

岩心，设置于所述实验舱内部，设置有用于模拟井筒的孔洞，所述孔洞贯穿所述岩心且与所述第一注液孔及所述第一出液孔的位置相对应；

第一泵，用于将钻井液从所述第一注液孔注入所述实验舱；

第二泵，用于将地层流体从所述第二注液孔注入所述实验舱；

其中，所述第三出液孔连接的管道设置有第一背压阀和第一流量计量器，所述第一注液孔连接的管道设置有第二背压阀和第二流量计量器，所述第一出液孔连接的管道设置有第三背压阀和第三流量计量器；

所述控制方法包括：

确认所述地层的类型；

确认模拟阶段；

根据所述地层的类型和所述模拟阶段来控制所述第一泵、所述第二泵、所述第一背压阀、所述第二背压阀、所述第三背压阀和所述第二注液孔的阀门；

所述控制方法还包括：

确认所述地层的类型为裂缝性地层，其中，所述裂缝贯穿所述岩心且经过孔洞；

确认所述模拟阶段为不存在漏失时的钻井液进入裂缝阶段；

关闭所述第一背压阀；

将所述第二背压阀和所述第三背压阀的背压均调整至钻井液循环压力值；

打开所述第二背压阀和所述第一泵以使得钻井液从所述第一注液孔注入所述实验舱；

在所述钻井液经过所述第三背压阀且触动所述第三流量计量器的情况下，关闭所述第二背压阀和所述第一泵；

根据所述第二流量计量器得到第一检测时间以及对应的所述钻井液的流量和体积。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一出液孔与流体收集桶连接，所述第三出液孔与渗流计量桶连接；所述第一液压活塞、所述第二液压活塞和所述第三液压活塞与所述实验舱的施压面均分别设置有压力计量器和密封垫，所述压力计量器用于检测所述岩心的压力，所述密封垫用于防止流体在所述岩心与所述实验舱之间发生渗透蹿流。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

确认所述模拟阶段为实验舱内地层环境的模拟；

打开所述第二注液孔的阀门、所述第二泵和所述第三背压阀，且关闭所述第一背压阀和所述第二背压阀；

在所述地层流体经过所述第三背压阀流入流体收集桶的情况下，关闭所述第二注液孔的阀门，以使得所述岩心被所述地层流体浸泡；

将所述第三背压阀的背压调整至地层孔隙压力值，并打开所述第一液压活塞、所述第二液压活塞和所述第三液压活塞以向岩心施加压力，以使得所述岩心被负压浸泡达到预设饱和状态；

在预设时间后，打开所述第二注液孔的阀门以补充所述实验舱内的地层流体；

在所述地层流体经过所述第三背压阀流入所述流体收集桶的情况下，关闭所述第二注液孔的阀门。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

确认所述模拟阶段为不存在漏失时的钻井液返排阶段；

将所述第三背压阀的背压由钻井液循环压力值调整至地层孔隙压力值；

在所述钻井液经过所述第三背压阀流入流体收集桶且流入完成的情况下，根据所述第三流量计量器得到第二检测时间以及对应的所述钻井液的流量和体积；

记录三个压力计量器的压力数据。