[实用新型]模拟水力压裂裂缝堵水的实验模型

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种石油工业领域中室内模拟裂缝地层调剖堵水的装置，尤其涉及一种模拟水力压裂裂缝堵水的实验模型。

背景技术

在石油工业领域，对低渗油藏进行水力压裂是提高低渗油藏产量的主要途径。裂缝的形成有助于油气的产出，但不可避免地造成地层水或注入水沿裂缝过早突入油井，造成油井水淹，因而水力裂缝堵水对于油井降水稳产十分重要。在制定堵水方案和堵剂优选过程中，室内实验模拟结果是重要参考依据之一。总体来看，目前石英砂充填填砂管的方式仍然是主要的室内物理模拟手段。授权公告号为CN204186382U的中国实用新型专利公开了一种在填砂管中加装机械裂缝腔的实验装置，裂缝腔中充填玻璃球，裂缝腔外充填石英砂。由于使用的是人工充填石英砂的方法，裂缝腔外基质渗透率较高，可作为模拟高渗裂缝性油藏堵水的实验装置，但达不到模拟水力压裂后裂缝周边岩石基质的低渗透率水平。石英砂充填填砂管的不足之处在于，此方法制作的填砂管岩心接近均质岩心，不能模拟裂缝和基质渗透率之间的巨大差异，故不能客观模拟裂缝堵水的过程，对裂缝堵水方案制定及堵剂优选的指导意义有限。申请号为201210195667.2的中国发明专利公开了一种模拟裂缝性油藏的填砂管组合装置，采用的是在填砂管中排布不同直径的毛细管来模拟不同尺度裂缝的方法。但是，毛细管并不能客观模拟裂缝的形态，故此装置模拟水力压裂裂缝堵水的可靠性不佳。总而言之，目前缺少一种可客观模拟水力压裂裂缝堵水过程的实验模型。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种模拟水力压裂裂缝堵水的实验模型，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟水力压裂裂缝堵水的实验模型，结构简单、操作方便，且能够客观模拟水力压裂裂缝堵水过程，为水力压裂裂缝堵水设计及堵剂优选室内模拟实验提供模型参考。

本实用新型的目的是这样实现的，一种模拟水力压裂裂缝堵水的实验模型，该实验模型包括一长方体形的人工胶结裂缝岩心，所述人工胶结裂缝岩心中具有一长方体形的岩心基质，该岩心基质外部密封包裹有一层环氧树脂层，该岩心基质内具有一裂缝，该裂缝贯通所述岩心基质的两个相对端面，在被所述裂缝贯通的两个相对端面上分别固定有与所述裂缝连通的密封连接装置；在所述人工胶结裂缝岩心的一侧面上，均匀设置多个第一测压及取样一体化接头，所述第一测压及取样一体化接头的一端伸入到所述人工胶结裂缝岩心中并与所述裂缝连通；所述人工胶结裂缝岩心的另一侧面上，均匀设置多个第二测压及取样一体化接头，所述第二测压及取样一体化接头的一端伸入到所述人工胶结裂缝岩心中并与所述岩心基质连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，密封连接装置包括一密封板和一密封接头，所述密封板具有一底板，该底板一侧的中心处设有一向外伸出的螺纹管，所述螺纹管连通到该底板另一侧并与另一侧板面齐平；所述密封接头与该螺纹管螺纹连接，所述密封接头上设有第一开关阀；该底板另一侧与所述岩心基质的端面相贴，所述螺纹管与所述裂缝连通，所述底板固定在所述环氧树脂层中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，裂缝沿一直线从所述岩心基质的一端面贯通到另一端面，所述第一测压及取样一体化接头密封插设在所述人工胶结裂缝岩心的顶面，并沿所述裂缝延伸的方向均匀布置；所述第二测压及取样一体化接头密封插设在所述人工胶结裂缝岩心的侧面，并沿所述裂缝延伸的方向均匀布置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一测压及取样一体化接头具有三个端口，其中一个端口为进口端，另外两个端口分别为第一出口端和第二出口端，且该第一测压及取样一体化接头设有能将所述进口端与所述第一出口端、第二出口端之间开闭的第二开关阀；所述进口端与所述裂缝连通；所述第二测压及取样一体化接头与所述第一测压及取样一体化接头结构相同，所述第二测压及取样一体化接头的进口端与所述岩心基质连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，裂缝中均匀填充有支撑剂。

在本实用新型的一较佳实施方式中，支撑剂为陶粒支撑剂。

在本实用新型的一较佳实施方式中，人工胶结裂缝岩心的尺寸为长40cm、宽4.5cm、高4.5cm；所述岩心基质的气测渗透率为20毫达西；所述裂缝的尺寸为缝长40cm、缝宽0.1cm、缝高3cm。

由上所述，本实用新型的实验模型可客观模拟水力压裂裂缝堵水过程，模拟过程中可测试裂缝及岩心基质沿程的堵剂流动压力；堵剂成胶后，可测试裂缝及岩心基质沿程的堵剂封堵压力，测试过程可同时取样，进而对堵剂性能进行评价。

附图说明