[发明专利]储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法

权利要求书

1.储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，该储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法包括：

步骤1，调配水泥砂浆成分及比例，测试其岩石力学参数；

步骤2，制定岩样配制方案，制备储隔层岩石力学性质及储隔层界面性质不同的大尺寸岩样；

步骤3，进行应变片布置及装置测试；

步骤4，进行声发射装置布置及测试；

步骤5，制定实验方案，开展储隔层T型裂缝扩展大型物理模拟实验；

步骤6，借助破裂压力曲线、应变曲线及声发射数据，实时分析T型裂缝动态扩展过程；

步骤7，实验后借助CT扫描和示踪剂，分析T型裂缝形态及扩展规律。

2.根据权利要求1所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤1中，调节水-石英砂-水泥-粘土-添加剂比例，制备不同性质岩心，测试其弹性模量、泊松比及峰值强度这些岩石力学参数。

3.根据权利要求2所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤1中，石英砂应根据实际条件选用粉砂、20/40目、40/80目、60/100目细河砂，粘土应根据矿物分析结果，配置蒙脱石、高岭土、伊利石组分及含量，添加剂选用降滤失剂，增加岩心致密程度。

4.根据权利要求1所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤2中，制定制备方案，制作储层和隔层不同岩石力学性质的大型岩样，通过不同厚度纸张调节储层岩石和隔层岩石界面间隙大小。

5.根据权利要求1所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，该储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法还包括，在步骤2之后，将不同性质的水泥砂岩搅拌均匀后，分层置于钢制磨具中，实现隔层-储层-隔层交替布置，岩样浇筑好后，在恒温20℃环境下养护28天。

6.根据权利要求5所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在该养护的步骤中，大型人工岩样中储层和隔层交替布置，储层和隔层厚度根据实际情况按比例设定。

7.根据权利要求1所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤3中，在试样表面布置电阻应变片，特别是临近储隔层界面垂直方向和水平方向加密布置，采集应力应变数据，并由监测器观察应变数据变化曲线。

8.根据权利要求7所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤3中，根据电阻应变片数据分析岩样变形情况，进而获得裂缝宽度尺寸，若应变片受拉，应变数据为正；若应变片受压，则应变数据为负；并且储层隔层交界处应变片要加密布置；具体操作为：

对岩样表面进行处理，使其水平平行度和垂直平行度符合要求；

根据储隔层岩石力学性质进行初判，判断裂缝可能走向及扩展规律，并用信号笔做好标记；

确定应变片安装位置，主要分布于裂缝扩展标记上，于储隔层界面处加密布置，同时兼顾其他位置；

确定应变片方向，粘贴好应变片。

9.根据权利要求8所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤3中，预采用以下方法确定应变片位置：

预判：根据应力条件，储隔层岩石力学性质及界面特征、压裂施工参数等，预判裂缝走向，应变片主要沿裂缝走向分布；

疏密有致：储隔层界面处容易出现水力裂缝穿透、转向及平面内扩展，因此，应变片在界面处加密布置，监测裂缝动态特征，兼顾岩样其他地方。

10.根据权利要求1所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤4中，在岩样外侧钢板布置声发射探头，采集声发射数据。

11.根据权利要求10所述的储隔层T型裂缝扩展模拟及动态监测方法，其特征在于，在步骤4中，大型试样4个侧面均应布置声发射探头，每个侧面沿对角线布置两个，实现声发射信号探测全覆盖。