[发明专利]模拟复杂裂缝铺砂的装置及方法

摘要

本发明实施例提供一种模拟复杂裂缝铺砂的装置及方法，将复杂裂缝模拟结构置于围压设备中，通过向围压设备中的充满具有预设压强的水，使得容置于围压设备中的复杂裂缝模拟结构受到周围水的压力，从而模拟地应力对压裂过程的影响；并且裂缝组件的两块透明平板和可以在包边框形成的滑槽中滑动产生相对位移，在未向裂缝组件注入液体时，在围压设备中水的压力下，两块平板间的缝隙成闭合状态；随着注入裂缝组件中液体量的增加，当裂缝组件中的两块平板受到液体的压力大于其受到围压设备中水的压力时，两块平板间的缝隙越来越宽，从而可以模拟实际压裂过程中裂缝的形成过程，从而能更加真实地模拟压裂过程，使得得到的实验数据更加准确。

主权项

一种模拟复杂裂缝铺砂的装置，其特征在于，包括：复杂裂缝模拟结构、围压设备、混砂设备、第一注入泵和控制模块；所述复杂裂缝模拟结构包括一条主裂缝组件、与所述主裂缝组件相连通的至少一条次裂缝组件、以及与所述至少一条次裂缝组件相连通的至少一条三级裂缝组件；所述裂缝组件由平行设置的两块透明平板以及将所述两块透明平板内壁之间的缝隙密封的包边框组成，所述包边框沿垂直于所述透明平板的方向形成用于所述两块透明平板滑动的滑槽；所述包边框的一对平行边框上固接有用于注入液体的入口接头和用于排出液体的出口接头，所述两块透明平板外壁上固接有用于连通其他裂缝组件连通接头，所述入口接头、所述出口接头和所述连通接头均可密封；所述围压设备为带有第一端口和第二端口的密封透明箱体，所述围压设备中充满具有预设压强的水时，容置于所述围压设备中的所述复杂裂缝模拟结构受到周围水的压力；所述混砂设备用于将压裂液与支撑剂混合成混砂液，所述混砂设备的输出端口通过第一管线与所述第一注入泵的输入端口连接；所述第一注入泵的输出端口通过穿过所述第一端口的第二管线与所述主裂缝组件的入口接头连接，以向所述主裂缝组件中输送前置液或混砂液；所述控制模块通过调节安装于所述第二管线上的流量调节阀控制所述第一注入泵向所述主裂缝组件注入前置液或者混砂液的排量；至少一个支撑杆，所述支撑杆为带有锁死部件的长度可调的伸缩杆；每个所述支撑杆的两端可转动地连接于相邻的两个所述次裂缝组件之间，或者每个所述支撑杆的两端可转动地连接于相邻的两个所述三级裂缝组件；当所述支撑杆锁死时，每个所述支撑杆刚性连接相邻的两个所述次裂缝组件、或者刚性连接相邻的两个所述三级裂缝组件；所述两块透明平板的内壁上粘贴有表面粗糙的透明膜层。