[发明专利]一种模拟射孔完井下水力压裂的实验装置及方法

摘要

本发明公开了一种模拟射孔完井下水力压裂的实验装置及方法。该装置包括径向加压装置、轴向加压装置、压裂装置和特制岩心，径向加压装置包括筒体、耐压橡胶块、密封环、左压盖、右压盖和径向液压泵，轴向加压装置包括顶杆、活塞、左堵头和轴向液压泵，压裂装置包括右堵头、压力记录仪、压裂泵、压裂液池和加药罐，特制岩心包括弧形钢片、钢管和钻孔岩样。该方法采用真实深层圆柱形致密岩心，在模拟地层应力和射孔井筒的条件下进行水力压裂实验，观察水力压裂过程及最终裂缝形态。本发明原理可靠，操作简便，能模拟射孔完井下水力压裂时的真实情况，为研究水力压裂机理提供借鉴指导。

主权项

一种模拟射孔完井下水力压裂的实验装置，由径向加压装置、轴向加压装置、压裂装置和特制岩心组成，其特征在于，所述径向加压装置包括筒体(1)、耐压橡胶块(2)、左压盖(4)、右压盖(7)、1号径向液压泵(16a)和2号径向液压泵(16b)，筒体(1)与4个耐压橡胶块(2)之间有4个分隔的弧状空腔(12)，相对的2个弧状空腔相互连通并分别连接1号径向液压泵(16a)和2号径向液压泵(16b)，左压盖(4)和右压盖(7)通过密封环(3)将弧状空腔(12)密封；所述轴向加压装置包括顶杆(15)、活塞(6)、左堵头(5)和轴向液压泵(23)，活塞(6)与左堵头(5)之间有柱状空腔(13)连接轴向液压泵(23)；所述压裂装置包括右堵头(8)、压力记录仪(22)、压裂泵(17)、压裂液池(18)和加药罐(19)，所述右堵头(8)中心有孔道，所述加药(19)中装有荧光示踪悬浮微粒；所述筒体(1)的左压盖(4)、右压盖(7)通过卡槽(9)分别锁定连接左堵头(5)、右堵头(8)，所述筒体(1)中有特制岩心；所述特制岩心包括岩样(11)、钢管(14)、弧形钢片(10)，岩样中有轴向孔道，钢管插入轴向孔道底部，在岩样上部、中部、下部分别有径向孔道，各径向孔道之间相位角为120°，岩样的径向孔道与轴向孔道连通，在岩样外包裹有内径与岩样外径相同的弧形钢片，钢管通过压力记录仪(22)依次连接压裂泵(17)、压裂液池(18)和加药罐(19)。