[实用新型]一种水力压裂裂缝模拟实验装置

说明书

本实用新型涉及一种水力压裂裂缝模拟实验装置。其包括模拟岩心致裂模块、压裂液注入模块，压裂液注入模块包括注射泵和计量泵，计量泵和注射泵均为增压泵，计量泵的增压活塞往复运动以计量注入压裂液的流量，注射泵的动力腔与计量泵的增压腔连通，注射泵的增压腔具有向模拟岩心致裂模块注液的注液口和向注射泵增压腔补液的补液口。本实用新型的水力压裂裂缝模拟实验装置中，压裂液注入模块的计量泵和注射泵串联且均采用变截面进行增压，压裂液经过两级增压后通过注液口注入模拟岩心致裂模块中，压裂液增压幅度大，能够提供较大的注射压力，解决了目前的模拟实验装置提供的破裂压力低的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及一种水力压裂裂缝模拟实验装置。

背景技术

难动用储量在国外也被称为边际储量，大多数学者认为，难动用储量包括：低孔渗油田、自然地理和气候条件恶劣的油田、低质量原油油田（高含硫、重油等）以及剩余油储量。在现有经济技术条件下，如何实现以薄差层为主的致密储层有效开发，是当前世界油田面临的共同难题。探索此类储层改造技术是释放此类储层产能，实现经济开发的关键所在，国内外一些油田和企业在致密储层改造技术的研究和探索上，取得了一定进展，其中关键技术就是以形成复杂缝网，提高油藏改造体积为目的的体积压裂技术，而室内实验研究复杂缝网形成机制等是深层致密储层有效开发的重要研究方向。

公布号为CN108732010A的中国专利申请公开了一种压裂裂缝的模拟及评价装置及方法，包括岩心夹持机构、真三轴应力加载机构、加热机构、酸液及压裂液注入机构、裂缝表征机构、缝网评价机构、压裂数据采集及处理机构，其中岩心夹持机构、真三轴应力加载机构构成模拟岩心致裂模块，酸液及压裂液注入机构构成压裂液注入模块。该装置承压范围大，能够模拟高应力差调减下的起裂过程及缝网形成过程，但该装置模拟压力上限为80MPa，模拟地下承压大于100MPa的深层致密油藏岩心时误差较大。针对致密超深储层，现有室内物理模型实验压裂设备提供的破裂压力不足，严重限制了对非常规超深致密储层压裂改造机理研究，其中包括岩心物理力学特性、储层改造深度、储层地应力大小等对破裂压裂及缝网形成的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水力压裂裂缝模拟实验装置，用于解决目前的模拟实验装置提供的破裂压力低的技术问题。

本实用新型的一种水力压裂裂缝模拟实验装置采用如下技术方案：

一种水力压裂裂缝模拟实验装置包括：

模拟岩心致裂模块，用于模拟岩心受力状态；

压裂液注入模块，包括注射泵和计量泵，其特征在于：

计量泵和注射泵均为增压泵，增压泵包括缸体和设置在缸体内的增压活塞，增压活塞包括大径段和小径段，所述缸体内有与大径段滑动密封配合的大径段腔和与小径段滑动密封配合的增压腔，大径段腔包括处于大径段轴向一侧的动力腔和处于大径段另一侧的常压腔，小径段伸入常压腔内，动力腔供动力介质进出，以带动增压活塞往复运动；

计量泵的增压活塞往复运动以计量注入压裂液的流量，注射泵的动力腔与计量泵的增压腔连通，注射泵的增压腔具有向模拟岩心致裂模块注液的注液口和向注射泵增压腔补液的补液口。

有益效果：本实用新型的水力压裂裂缝模拟实验装置中，压裂液注入模块的计量泵和注射泵串联且均采用变截面进行增压，压裂液经过两级增压后通过注液口注入模拟岩心致裂模块中，压裂液增压幅度大，能够提供较大的注射压力，解决了目前的模拟实验装置提供的破裂压力低的技术问题。

进一步的，所述水力压裂裂缝模拟实验装置包括驱动电机和由驱动电机带动往复移动的驱动活塞，所述驱动活塞设置在计量泵的缸体内，通过挤压计量泵的大径段腔驱动计量泵的增压活塞。通过驱动电机驱动活塞挤压计量泵的大径段腔驱动计量泵的增压活塞结构较为简单。