[发明专利]用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置与方法

说明书

本发明公开一种用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置与方法，该用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置包括柱形本体、第一端盖和第二端盖、加压装置、气体注入装置以及回流装置和压力测试探针，柱形本体，具有供岩心放置的内部容腔、位于两端且分别与所述内部容腔连通的进液口和进出口、以及设置在侧部且分别与所述内部容腔连通的回流孔、测试孔及加压孔，第一端盖和第二端盖分别对应盖设于所述进液口和所述进出口，且与所述内部容腔的内壁共同围设形成密闭的憋压腔体，加压装置穿过所述加压孔且用于与所述岩心抵接并加压，为含裂缝的岩心提供闭合压力固定所述岩心。

技术领域

本发明涉及储层改造技术领域，特别涉及一种用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置与方法。

背景技术

储层经过水力压裂改造后，合理的压裂液返时机与返排制度可有效控制支撑剂回流并保证支撑剂在裂缝内的最优化分布，从而使压后裂缝具有较高的导流能力，达到预期增产效果。然而滞后于最佳返排时机或返排流量过低将导致压裂液滞留地层，对地层造成伤害；提前于最佳返排时机或返排流量过高将导致支撑剂大量回流，从而影响支撑剂铺置。

针对压后气井，储层产出气除更有利于压裂液排出外也将导致裂缝中支撑剂受力状态发生改变。因此针对气井考虑产出气体对压后返排的作用，明确不同储层条件、不同工艺条件下合理的压裂返排时机与返排制度对于增产稳产和储层保护均具有重要意义。

相关文献中虽然可模拟支撑剂的回流，但不可实现憋压，因此无法模拟压裂后停泵压力。还有相关文献中仅考虑了压裂液的返排，并未考虑支撑剂回流。目前同时针对气井产出气作用下压后返排时机与返排制度优化的相关研究还未曾涉及。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置与方法，旨在用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量。

为实现上述目的，本发明提出的一种用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置，包括：

柱形本体，具有供岩心放置的内部容腔、位于两端且分别与所述内部容腔连通的进液口和进出口、以及设置在侧部且分别与所述内部容腔连通的回流孔、测试孔及加压孔；

第一端盖和第二端盖，分别对应盖设于所述进液口和所述进出口，且与所述内部容腔的内壁共同围设形成密闭的憋压腔体；

加压装置，穿过所述加压孔且用于与所述岩心抵接并加压，为含裂缝的岩心提供闭合压力并固定所述岩心；

气体注入装置，与所述进出口连接，用于向所述内部容腔注入气流以模拟气井产出气；

回流装置和压力测试探针，分别对应安装至所述回流孔、所述测试孔，所述压力测试探针用于与所述岩心抵接并测试所述岩心中的压力值。

优选的，所述回流装置包括：

模拟油嘴，安装至所述回流孔，所述模拟油嘴上设有用于控制所述模拟油嘴开度的孔眼开关；

模拟井筒，安装在所述模拟油嘴上且与所述模拟油嘴连通。

优选的，所述模拟油嘴的外表面设有外螺纹，所述回流孔内设有与所述外螺纹螺接配合的内螺纹。

为实现上述目的，本发明还提供一种用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验方法，采用上述的用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装置，包括如下步骤：

将裂缝处设有支撑剂的岩心安置于所述内部容腔内，调节所述加压装置的压力值固定所述岩心；

从进液口泵入压裂液，待所述进液口的压力升至目标压力时，停泵并记录压裂液量，关闭所述进液口，