【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及油氣田開發，尤其涉及一種模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統。
技術介紹
1、非常規油氣資源開發已成為能源開發的一個重要發展方向，水平井體積壓裂作為非常規油氣開采、增產的主要手段，壓裂施工方案優化、支撐劑運移規律、儲層改造效果評價是其關鍵技術。但目前對于不同壓裂模式下縫網特征刻畫、支撐劑運移規律研究、壓后導流能力、滲透效果評價等關鍵問題認識不清，嚴重制約壓裂模式、施工參數的合理設計，亟需解決以上技術難題，為非常規油藏開發方案優化、增產提效進行指導、提供支撐。
2、現有技術至少存在以下問題：
3、1.目前支撐劑運移試驗研究中均采用預制裂縫巖石樣品，主要是便于支撐劑能更多的進出入到裂縫內，這樣支撐劑進入裂縫靠自然滲透，進入不容易，模擬不真實；
4、2.直接進行攜砂壓裂，巖石樣品中沒有形成主裂縫，那么支撐劑會堵在壓裂管中，無法進入巖石樣品內，模擬不真實。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的問題，本專利技術通過對巖石水力壓裂、攜砂壓裂全流程模擬，配合高能ct系統，實時檢測支撐劑在巖石內的分布，獲得縫網動態擴展特征、支撐劑運移和分布規律；通過滲透率檢測子系統，獲得水力壓裂前后、注砂前后巖石的滲透特性和導流能力改變情況。實現不同壓裂模式下壓裂物模試驗、縫網特征ct掃描實時監測及巖石樣品動態破壞過程可視化，為縫網形態特征刻畫、支撐劑運移規律研究、壓裂改造效果定量評價、壓裂施工優化提供指導。
2、本專利技術提供了一種模擬連續攜砂壓裂的
3、所述壓裂子系統和所述滲透率檢測子系統均與所述ct掃描及分析子系統連接；
4、所述混砂泵子系統與所述壓裂子系統連接；
5、所述ct掃描及分析子系統模擬巖石樣品儲層溫壓條件，同時在攜砂壓裂試驗過程中，使用成像ct進行實時掃描，獲得支撐劑的分布和流動狀態；
6、所述壓裂子系統控制壓裂液的流量和壓力；
7、所述混砂泵子系統用于攪拌壓裂液和支撐劑，通過控制攪拌的時間和速度，使壓裂液和支撐劑充分均勻的混合；
8、所述滲透率檢測子系統與所述ct掃描及分析子系統連接，用于檢測巖石樣品滲透率。
9、優選地，所述ct掃描及分析子系統包括成像ct、壓裂模擬組件和反力框架底座；
10、所述成像ct用于實時掃描支撐劑的分布和流動狀態；
11、所述壓裂模擬組件設置在成像ct的掃描范圍內，用于模擬巖石樣品儲層的溫壓環境；
12、壓裂模擬組件設置于所述反力框架底座上。
13、優選地，所述壓裂模擬組件包括反力框架、滲透墊塊、圍壓加載油缸和高溫加載板；所述反力框架設置在最外層，反力框架用于提供圍壓加載時的反力；從靠近所述反力框架內的四個平面向內依次設置所述圍壓加載油缸和所述滲透墊塊，圍壓加載油缸，用于提供巖石樣品受到的圍壓，滲透墊塊一側用于施加滲透水壓，對側的滲透墊塊用于接收反排水，通過測量反排水的流量和壓力，計算巖石樣品的滲透率；靠近所述滲透墊塊向內設置所述高溫加載板，高溫加載板用于提供巖石樣品所受的高溫；在所述高溫加載板圍成的腔體內放置巖石樣品，在所述巖石樣品中部鉆取壓裂孔。
14、優選地，巖石樣品為立方體。
15、優選地，在所述立方體中間鉆取壓裂孔，孔深為立方體的邊長的一半。
16、優選地，一側的所述滲透墊塊設置注水孔，另一側的所述滲透墊塊設置排水孔。
17、優選地，所述滲透率檢測子系統連接滲透墊塊的注水孔和排水孔。
18、優選地，所述滲透墊塊中部設有透水孔，所述滲透墊塊表面均勻布設有透水槽。
19、優選地，在所述滲透墊塊的內部設有透水通道。
20、優選地，滲透水進入注水孔或者反排水進入排水孔后，通過透水通道和透水孔，進入到所述透水槽內，施加滲透水壓或者收集反排水。
21、優選地，所述壓裂子系統包括伺服電機、伺服電機控制器和多連桿柱塞泵，所述伺服電機控制器、所述伺服電機和所述多連桿柱塞泵順次連接，所述多連桿柱塞泵的輸出反饋到所述伺服電機控制器。
22、優選地，所述多連桿柱塞泵輸出的壓裂液流量和壓裂液壓力反饋到所述伺服電機控制器。
23、優選地，所述多連桿柱塞泵為曲柄連桿柱塞泵。
24、優選地，所述混砂泵子系統包括控制器、電機、減速機、電機支架、泵體、攪拌槳、外轉子和內轉子；
25、所述控制器連接所述電機，所述電機連接所述減速機，所述減速機和所述電機設置在所述電機支架上，所述電機支架連接所述減速機和所述泵體；
26、所述外轉子與所述減速機相連，與所述減速機同步轉動；所述內轉子在磁力作用下跟隨所述外轉子旋轉；所述攪拌槳通過所述軸承連接所述內轉子，隨所述內轉子轉動；所述攪拌槳的葉片和安裝所述葉片的所述攪拌桿部分設置在所述泵體內，所述泵體用于盛裝壓裂液和支撐劑，所述泵體設置入料口和所述出液口。
27、與現有技術相對比，本專利技術的有益效果如下：
28、(1)本專利技術的模擬連續攜砂壓裂可視化試驗系統采用壓裂子系統和混砂泵子系統的組合，先用壓裂子系統在巖石樣品內形成主裂縫，然后再用攜砂泵子系統進行支撐劑注入，支撐劑會更加容易進入到壓裂裂縫內，克服支撐劑運移試驗研究中必須使用預制裂縫巖石樣品的技術難題；
29、(2)本專利技術通過模擬地下深部儲層溫度和壓力，溫度加載板提供溫度場，圍壓加載油缸提供壓力，實現儲層溫壓環境的真實模擬；采用ct旋轉，樣品不轉的方式，對巖石樣品就行三維ct掃描重建，水力壓裂試驗過程中，巖石樣品內部會逐漸形成裂縫，利用ct透視巖石樣品，可以定量觀測巖石內部裂縫擴展過程；利用滲透墊塊作為壓裂后滲透性測量的關鍵部件，利用滲透墊塊在巖石樣品一個表面施加水壓，對面一側表面檢測滲出的水壓和流量，當對面一側滲出流量恒定時，便可以計算巖石的滲透率；通過還原壓裂環境實時檢測裂縫擴展和壓后滲透性測量，能夠對儲層滲透特性改造程度進行評價、對支撐劑在壓裂裂縫中的運移規律定量研究，為攜砂壓裂施工設計提供技術參數，為縫網形態特征刻畫、支撐劑運移規律研究、壓裂改造效果定量評價、壓裂施工優化提供指導。
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1.一種模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，包括CT掃描及分析子系統、壓裂子系統、混砂泵子系統和滲透率檢測子系統；
2.根據權利要求1所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述CT掃描及分析子系統包括成像CT、壓裂模擬組件和反力框架底座；
3.根據權利要求1所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述壓裂模擬組件包括反力框架、滲透墊塊、圍壓加載油缸和高溫加載板；所述反力框架設置在最外層，從靠近所述反力框架內的四個平面向內依次設置所述圍壓加載油缸和所述滲透墊塊；靠近所述滲透墊塊向內設置所述高溫加載板，在所述高溫加載板圍成的腔體內放置巖石樣品，在所述巖石樣品中部鉆取壓裂孔。
4.根據權利要求3所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，巖石樣品為立方體。
5.根據權利要求4所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，在所述立方體中間鉆取壓裂孔，孔深為立方體的邊長的一半。
6.根據權利要求3所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，一側的所述滲透墊塊設置注水孔，另一
7.根據權利要求6所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述滲透率檢測子系統連接滲透墊塊的注水孔和排水孔。
8.根據權利要求7所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述滲透墊塊中部設有透水孔，所述滲透墊塊表面均勻布設有透水槽。
9.根據權利要求8所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，在所述滲透墊塊的內部設有透水通道。
10.根據權利要求9所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，滲透水進入注水孔或者反排水進入排水孔后，通過透水通道和透水孔，進入到所述透水槽內，施加滲透水壓或者收集反排水。
11.根據權利要求1所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述壓裂子系統包括伺服電機、伺服電機控制器和多連桿柱塞泵，所述伺服電機控制器、所述伺服電機和所述多連桿柱塞泵順次連接，所述多連桿柱塞泵的輸出反饋到所述伺服電機控制器。
12.根據權利要求11所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述多連桿柱塞泵輸出的壓裂液流量和壓裂液壓力反饋到所述伺服電機控制器。
13.根據權利要求11所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述多連桿柱塞泵為曲柄連桿柱塞泵。
14.根據權利要求1所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述混砂泵子系統包括控制器、電機、減速機、電機支架、泵體、攪拌槳、外轉子和內轉子；
...【技術特征摘要】
1.一種模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，包括ct掃描及分析子系統、壓裂子系統、混砂泵子系統和滲透率檢測子系統；
2.根據權利要求1所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述ct掃描及分析子系統包括成像ct、壓裂模擬組件和反力框架底座；
3.根據權利要求1所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述壓裂模擬組件包括反力框架、滲透墊塊、圍壓加載油缸和高溫加載板；所述反力框架設置在最外層，從靠近所述反力框架內的四個平面向內依次設置所述圍壓加載油缸和所述滲透墊塊；靠近所述滲透墊塊向內設置所述高溫加載板，在所述高溫加載板圍成的腔體內放置巖石樣品，在所述巖石樣品中部鉆取壓裂孔。
4.根據權利要求3所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，巖石樣品為立方體。
5.根據權利要求4所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，在所述立方體中間鉆取壓裂孔，孔深為立方體的邊長的一半。
6.根據權利要求3所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，一側的所述滲透墊塊設置注水孔，另一側的所述滲透墊塊設置排水孔。
7.根據權利要求6所述的模擬連續攜砂壓裂的可視化試驗系統，其特征在于，所述滲透率檢測子系統連接滲透墊塊的注水孔和排水孔。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李映艷，鄧遠，何吉祥，徐東升，張方，宋斯宇，彭壽昌，丁藝，舒治睿，師耀利，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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