[发明专利]一种模拟储层改造射孔-微裂缝缝内多尺度铺砂实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟储层改造射孔‑微裂缝缝内多尺度铺砂实验装置，包括配液系统、加砂系统、混液系统、裂缝模拟系统、废液回收系统、参数测量系统和控制系统；所述配液系统与所述混液系统各自与所述模拟裂缝之间可开放或闭合地连通设置；所述裂缝模拟系统包括入口井筒、射孔缝装置、垂直主裂缝装置、垂直次级裂缝装置和出口井筒，裂缝装置侧壁上具有可用丝堵控制滤失量的滤失口。通过上述设计，解决了现有技术中此类装置无法模拟不同铺砂工艺下支撑剂在射孔缝的铺砂规律，且无法从一定程度上控制滤失量的技术问题。

技术领域

本发明涉及模拟水力压裂技术领域，具体涉及一种模拟储层改造射孔-微裂缝缝内多尺度铺砂实验装置。

背景技术

水力压裂技术是通过高压泵车向地层注入大于地层压力的高压流体，致使地层岩石破裂，形成一条或多条的裂缝结构；将压裂液与支撑剂的混合物输送到压裂裂缝内，致使经过压裂过后的裂缝在支撑剂颗粒的填充、支撑的作用下形成具有高导流能力的填砂裂缝。其中，为实现填砂裂缝内导流能力强的效果，压裂裂缝内中形成支撑剂的砂堤形态，就必须满足裂缝高导流能力的条件。因此研究压裂裂缝内支撑剂的运移规律对裂缝内形成合理的砂堤形态与压裂增产效果具有重要意义。

目前，研究水力压裂过程中的支撑剂运移主要是依据物理实验装置，即将压裂液和支撑剂的混合物泵注至可视化平板中，通过对平板中的支撑剂输送过程的实时记录，从而研究其运动规律。

现有支撑剂运移规律物理实验装置主要存在如下问题：(1)未能模拟支撑剂在射孔缝的运移规律；(2)滤失量不能控制。现有技术CN110952971A中公开了一种模拟储层均匀滤失对支撑剂铺置影响的平板及实验装置，通过在可视化平板内表面设有滤网，从而模拟滤失，但是这种滤失量不能控制。(3)主要是模拟连续铺砂裂缝内支撑剂运移规律，未能模拟不同铺砂工艺对其的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟储层改造射孔-微裂缝缝内多尺度铺砂实验装置，以解决现有技术中此类装置无法模拟不同铺砂工艺下支撑剂在射孔缝的铺砂规律，且无法从一定程度上控制滤失量的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种模拟储层改造射孔-微裂缝缝内多尺度铺砂实验装置，包括：配液系统、加砂系统、混液系统、裂缝模拟系统、废液回收系统、参数测量系统和控制系统；

所述混液系统连通所述配液系统与所述加砂系统，出口管线依次与裂缝模拟系统、废液回收系统和配液系统相连形成环路；其中，所述配液系统与所述混液系统各自与所述模拟裂缝之间可开放或闭合地连通设置。

优选地，所述配液系统至少包括配液罐，所述配液罐包括罐体，设置于所述罐体内部的加热器、搅拌装置和液位控制装置。

优选地，所述配液罐至少包括可供选择的第一配液罐和第二配液罐。

优选地，所述裂缝模拟系统包括入口井筒、射孔缝装置，垂直主裂缝装置，与所述垂直主裂缝相连通的垂直次级裂缝装置以及出口井筒，且所述射孔缝装置、所述垂直主裂缝装置和/或所垂直次级裂缝装置的至少部分侧壁上贯通形成有滤失口，所述滤失口上连接有用于对滤失量进行控制的丝堵。

优选地，所述射孔缝装置、所述垂直主裂缝装置和/或所述垂直次级裂缝装置包括至少一组平行设置且相对形成有裂缝间隙的可视化平板，用于固定所述可视化平板并围合所述裂缝间隙形成腔体的固定框，设置于所述裂缝间隙中的多个固定垫块，以及交错分布于多个所述固定垫块之间的滤网；

所述射孔缝装置、所述垂直主裂缝装置与所述垂直次级裂缝装置之间通过三通连接件连接。

优选地，所述射孔缝装置包括至少两组不同形状的射孔缝平板。