[发明专利]用于研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置及方法

说明书

本发明公开一种用于研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置及方法，所述用于研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置包括搅拌模块、水平井筒模块、直井筒模块、定向射孔簇模块以及模拟裂缝模块，搅拌模块用于搅拌工作液或暂堵剂；水平井筒模块与所述搅拌模块连接，用于模拟水平井筒；直井筒模块与所述水平井筒模块连接，用于模拟直井筒；定向射孔簇模块安装在所述水平井筒模块上，用于模拟水平井地下射孔；模拟裂缝模块分别与所述定向射孔簇模块和所述直井筒模块连接，用于模拟地下裂缝。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种用于研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置及方法。

背景技术

随着社会的进步，世界采油增产技术同样日新月异。人们的开采视野从常规的油气田开发逐渐转向非常规能源资源的开发，例如页岩气、页岩油、煤层气等。对于处理老高含水油气田各类问题，例如增产增效，提高采收率，研究剩余油等方面，水力压裂是一项日趋成熟并且很有效果的措施。在水平井分簇压裂中，人们希望裂缝可以分段起裂，甚至需要裂缝从分支缝中再次起裂，这就需要暂堵剂先封堵已起裂的裂缝，使裂缝在其他相对薄弱的位置起裂并扩展，如此暂堵剂的性能及其运移位置就显得非常重要。

相关文献中提出了一种评价暂堵剂堵塞性能的装置，但是该装置主要是评价暂堵剂能否堵住裂缝从而憋压。还有相关文献提出了一些装置研究了暂堵剂在人工裂缝中的沉降规律，即工作液在各个角度狭小的人工裂缝中流动时，暂堵剂随工作液运移的同时沉降的现象。但这些装置都仅仅研究人工裂缝中的各类问题，而人工裂缝与井筒的连接处还存在着长20cm左右的类圆柱体射孔孔眼。在现场压裂施工中，水平井与直井的射孔方式多样，射孔孔数多样，射孔也存在漏失现象。在水平井分簇压裂中，簇间距非常难控制，每簇射孔中，裂缝的起裂位置很控制。这是由于暂堵剂在水平井筒运移过程中，到底停留在了射孔簇的哪个位置，到底深入到人工裂缝的哪个地方难以探究，同时，每簇射孔的起裂位置也不同，加上地层的非均质性的共同作用，使得暂堵之后下一簇的起裂位置难以知晓。所以，对于暂堵剂运移到射孔簇的位置及漏失性的评价则显得至关重要。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置及方法，旨在提供一种研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的可视化实验装置以及研究方法。

为实现上述目的，本发明提出的一种用于研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置，包括：

搅拌模块，用于搅拌工作液或暂堵剂；

水平井筒模块，与所述搅拌模块连接，用于模拟水平井筒；

直井筒模块，与所述水平井筒模块连接，用于模拟直井筒；

定向射孔簇模块，安装在所述水平井筒模块上，用于模拟水平井地下射孔，所述定向射孔簇模块具有漏失孔，所述定向射孔簇模块的射孔孔眼的直径可人为控制；

模拟裂缝模块，分别与所述定向射孔簇模块和所述直井筒模块连接，用于模拟地下裂缝；

其中，工作液或暂堵剂由搅拌模块进入并在所述水平井筒模块、所述直井筒模块以及所述模拟裂缝模块循环流动，循环后从所述定向射孔簇模块、所述直井筒模块和/或所述模拟裂缝模块排出，以通过评价暂堵剂实验装置来研究暂堵剂的运移规律，从而探究所用不同种类的暂堵剂在不同工作液的影响下，在不同排量的驱动下运移到射孔簇的哪个位置，伸入到射孔的具体位置，同时在簇间距不同的情况下研究此规律，所述暂堵剂实验装置为研究水平井或直井暂堵压裂中暂堵剂运移规律的装置，在工作液流动稳定时，向所述搅拌模块中加入暂堵剂，使所述暂堵剂随流体运移，以观察暂堵剂运移的位置及各个位置暂堵剂的量，并拍摄实验影像，其中，所述实验影像包括所述水平井筒模块、直井筒模块、定向射孔簇模块、模拟裂缝模块的影像。