[发明专利]具有螺旋射孔水平井的水力压裂物理模拟方法

摘要

本发明涉及一种具有螺旋射孔水平井的水力压裂物理模拟方法，包括以下步骤：在模拟井筒的井壁上设置不同参数组合的螺旋射孔孔眼，并在孔眼内插入螺旋射孔孔道；在试件模具的底面中心位置开设圆孔，将模拟井筒的井筒头朝下放置在圆孔中；将水泥、石英砂和水混合搅拌形成混合物，将混合物浇注到试件模具中，制备人造岩心试件；翻转人造岩心试件，使模拟井筒的井筒头朝上，然后将人造岩心试件放置在真三轴水力压裂试验机上，开展水力压裂物理模拟试验。该模拟方法符合实际压裂情况，可用于模拟非常规页岩气、煤层气和常规低渗透储层水力压裂情况，能够提供不同的螺旋射孔参数组合，为现场水力压裂的螺旋射孔参数设计提供基础数据和理论支撑。

主权项

1.一种具有螺旋射孔水平井的水力压裂物理模拟方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：加工模拟井筒，并在模拟井筒的井壁上设置不同参数组合的螺旋射孔孔眼；制作螺旋射孔孔道，并将螺旋射孔孔道插入螺旋射孔孔眼中；步骤二：加工试件模具，在试件模具的底面中心位置开设圆孔，将模拟井筒的井筒头朝下放置在圆孔中，此时模拟井筒竖直地放置在试件模具中；步骤三：将水泥和石英砂进行混合搅拌，再向其中加入水搅拌均匀，形成混合物；将混合物浇注到试件模具中，待干燥成型后将试件模具拆卸下来，即可得到人造岩心试件；步骤四：翻转人造岩心试件，使模拟井筒的井筒头朝上，然后将人造岩心试件放置在真三轴水力压裂试验机上，开展水力压裂物理模拟试验，试验结束后观察水力压裂的起裂特征和扩展形态；步骤四中，所述真三轴水力压裂试验机包括围压系统、注入系统和真三轴试验架，所述围压系统和所述注入系统与所述真三轴试验架连接，所述真三轴试验架内放置人造岩心试件，所述注入系统和所述围压系统与计算机连接，所述注入系统包括压裂液容器Ⅰ、压裂液容器Ⅱ和活塞容器，所述压裂液容器Ⅱ内安装搅拌机构，所述搅拌机构与计算机连接，所述活塞容器内设置活塞片挡板Ⅰ和活塞片挡板Ⅱ，两个活塞片挡板的中部均开口；所述压裂液容器Ⅰ的上端通过管线与高压气瓶连接，管线上安装开关阀门Ⅰ；所述压裂液容器Ⅰ的下端通过管线与活塞容器的中部腔体连接，管线上安装开关阀门Ⅱ；所述压裂液容器Ⅱ的上端通过管线与高压气瓶连接，管线上安装开关阀门Ⅲ；所述压裂液容器Ⅱ的下端通过管线与活塞容器的上部腔体连接，管线上安装开关阀门Ⅳ；所述活塞片挡板Ⅰ和所述活塞片挡板Ⅱ将所述活塞容器分为三个腔体；所述活塞容器的上部腔体通过管线与所述人造岩心试件连接，管线上安装开关阀门Ⅴ；所述活塞容器的中部腔体通过管线与所述人造岩心试件连接，管线上安装开关阀门Ⅵ；所述活塞容器的下部腔体通过管线与水槽连接。