[发明专利]模拟天然裂缝滤失对支撑剂铺置影响的平板及实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟水力压裂过程中压裂液在裂缝性地层中滤失对支撑剂输送运移影响的平板及实验装置，所述实验装置包括用于模拟裂缝性储层非均匀滤失的平板，所述平板在排水孔所在的可视化平板内表面设有滤网，所述滤网上通过激光开设有天然裂缝，所述天然裂缝的形态通过成像测井解释获取的天然裂缝密度、角度和宽度而定；所述平板的左端依次连接有入口井筒、输送泵、混砂罐，所述入口井筒与输送泵之间设有流量计和压力计，所述输送泵与混砂罐之间设有阀门；所述平板的右端与废液收集系统相连；所述排水孔与滤失系统相连。本发明能够有效真实的模拟支撑剂在裂缝性滤失储层下的运移铺置情况，对于指导水力压裂施工有着重大意义。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及模拟天然裂缝滤失对支撑剂铺置影响的平板及实验装置。

背景技术

水力压裂是利用高压泵组，将压裂液泵注入地层，在超过地层破裂压力时压开油气储层，从而释放油气产能，达到增产效果，提高油气采收率。而在压开储层后，会向注入支撑剂颗粒以保持所压开的裂缝在地面停泵发生闭合时仍然能够保持一定的开度，从而使地层保持一定的导流能力。因此，支撑剂颗粒在裂缝中的运移位置将会极大的影响最终的增产效果，研究支撑剂在缝内的运移规律对于指导水力压裂施工有着较大意义。

目前研究水力压裂过程中的支撑剂运移主要是利用大型可视化平板实验手段，其将含支撑剂的携砂液泵注至可视化平板中，通过对平板中的支撑剂输送过程的观察从而研究其运动规律。随着支撑剂可视化平板技术发展，平板实验能够模拟的地层条件也逐渐增加，而模拟压裂液在地层中滤失的实验研究是近期平板实验装置发展的重要进展。

现有技术CN206892055U中公开了一种可调控滤失的滑溜水携砂实验模拟装置，通过在平板的单面开孔，使流体从开孔中流出，从而模拟滤失。一方面，该方法不能反映压裂过程中裂缝性储层天然裂缝滤失存在条件下支撑剂的运移情况；另一方面，本发明人在实验过程中发现上述专利通过所述开孔来模拟滤失，会导致如图1所示的局部流场的突变，不能够有效真实的反应支撑剂在储层基质中的均匀滤失，继而不能表征基质与裂缝滤失同时存在时对支撑剂输送铺置的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能够实现模拟裂缝性储层压裂过程中压裂液同时在基质与天然裂缝中滤失对支撑剂输送铺置影响的平板及实验装置，该装置能够同时模拟压裂液在基质储层中的均匀滤失与天然裂缝中的非均匀滤失，从而有效真实的反应支撑剂在可滤失裂缝性储层下的运移情况。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种模拟天然裂缝滤失对支撑剂铺置影响的平板，包括第一可视化平板和第二可视化平板，所述第一可视化平板的上端通过密封件一与所述第二可视化平板的上端相连，所述第一可视化平板的下端通过密封件二与所述第二可视化平板的下端相连，所述第一可视化平板的左端通过密封件三与所述第二可视化平板的左端相连，所述密封件三上设有进液口，所述第一可视化平板的右端通过密封件四与所述第二可视化平板的右端相连，所述密封件四上设有出液口，所述第一可视化平板、第二可视化平板、密封件一、密封件二、密封件三、以及密封件四之间形成裂缝性储层的人工裂缝，所述第一可视化平板上设有多个与所述人工裂缝相通的排水孔，所述第一可视化平板内表面设有覆盖所有所述排水孔的滤网，所述滤网的滤孔孔径小于支撑剂颗粒的大小，所述滤网上通过激光开设有模拟裂缝性储层的天然裂缝，所述天然裂缝的形态通过成像测井解释获取的天然裂缝密度、天然裂缝角度以及天然裂缝宽度而定。

作为优选，所述多个排水孔在所述第一可视化平板上呈阵列分布。

作为优选，所述滤网采用不锈钢滤网。

作为优选，所述滤网至少设有两组，每组包括至少两层子滤网。

作为优选，同组的所述子滤网滤孔大小相同。

作为优选，相邻两层子滤网的滤孔交错设置。