[发明专利]增强型地热系统裂缝沟通评价与热提取测试的试验方法

权利要求书

1.一种增强型地热系统裂缝沟通评价与热提取测试的试验方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

第一步：准备待试验岩样

切割多个物理力学性能参数相同的长方体岩样，并对切割好的长方体岩样两端钻孔以模拟压裂井筒，所述钻孔直径为d_well，所述钻孔深度为h_well，随后对处理好的岩样开展全尺寸CT扫描，获得成像结果；

第二步：试验准备

将一个长方体岩样装入一个密闭的腔体内，在腔体内设有与岩样接触的热电偶用于对岩样加热，腔体两端分别开设有与腔室相通的压裂液入口，分别称为第一压裂液入口和第二压裂液入口，两个入口实现三种压裂模式，分别是：

第一种模式：从其中一个压裂液入口进行压裂，观察从该压裂液入口压裂产生的裂缝形态；

第二种模式：先从一个压裂液入口压裂，然后从另一压裂液入口压裂，观察裂缝形态；

第三种模式：从两个压裂液入口同时压裂，观察裂缝形态；

第三步：对岩样加载三向轴压σ_V、σ_H、σ_h以模拟实际地应力条件，待压力稳定后，开始设置热电偶加热温度T_rock对岩样开始温度加载，一直到岩样温度升至设定温度T_rock后并继续保温12h；

第四步：选择压裂模式对岩样进行压裂试验

根据压裂方式分以下三种情况；

第一种压裂模式：在保温12小时后，从压裂液入口注入恒温为T_inj的压裂流体，注入过程中持续恒温加载，并记录注入压力变化，当注入压力突然降低并趋于平稳后停止压裂改造，记录声发射事件的次数，记为AE_A，从而获得试样在第一种压裂方式和设定温度T_rock下进行压裂改造所形成的裂缝，此时由于压裂液的进入岩样温度场分布受到扰动；

第二种模式：在保温12小时后，从一个压裂液入口注入恒温为T_inj的压裂流体，注入过程中持续恒温加载，当注入压力突然降低并趋于平稳后停止压裂改造，记录声发射事件的次数；然后从另一个压裂液入口注入同样恒温度的压裂流体，注入过程中持续恒温加载，当注入压力突然降低并趋于平稳后停止压裂改造，记录声发射事件的次数，从而获得试样在第二种压裂模式和设定温度T_rock下在进行压裂改造所形成的裂缝；

第三种压裂模式：在保温12小时后，同时从两个压裂液入口注入恒温为T_inj的压裂流体，注入过程中持续恒温加载，当注入压力突然降低并趋于平稳后停止压裂改造，记录声发射事件的次数；从而获得试样第三种压裂模式和设定温度T_rock下进行压裂改造所形成的裂缝；

第五步：将上述压裂改造后的岩样在保持温度加载的条件下打开压裂液入口，使岩样中进入的压裂流体受加热温度的影响快速挥发或气化，使得压裂后岩样恢复至初始的设定温度T_rock，待开展压裂后增强型地热系统裂缝沟通评价与热提取测试，具体包括以下步骤：

第5.1步：在压裂后岩样恢复至初始设定温度T_rock2h后，从其中一个压裂液入口注入恒温定压的携热流体，携热流体经过压裂岩样后从另一个压裂液入口流出，在此过程，分别记录在出口和进口存在压力差下的热提取过程中流入和流出的携热流体的入口温度T_Ⅰ、入口压力P_Ⅰ、入口流量Q_Ⅰ和出口温度T_Ⅱ、出口压力P_Ⅱ、出口流量Q_Ⅱ，计算所测岩样的流动阻抗I_A与采热速率W_A；

第5.2步：待出口温度稳定后停止温度加载，待岩样温度降至室温后，打开盖板取出压裂后岩样，并对岩样开展全尺寸CT扫描获得成像结果CT_A；

第六步：更换岩样，分别改变地应力条件、岩石温度、压裂流体、压裂排量、岩样岩性或钻孔深度，重复上述步骤二到五，从而获得同一物理力学参数下所有岩样在不同地应力条件、岩石温度、压裂流体、压裂排量、岩样岩性和钻孔深度压裂改造形成的增强型地热系统的裂缝形态、裂缝对注采系统的沟通情况以及该裂缝形态下的热提取性能；

第七步：重新准备另一物理力学参数的岩样，重复步骤一到六，从而获得不同物理力学参数下的岩样在不同地应力条件、岩石温度、压裂流体、压裂排量、岩样岩性和钻孔深度压裂改造形成的增强型地热系统的裂缝形态、裂缝对注采系统的沟通情况以及该裂缝形态下的热提取性能。