【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水力壓裂，特別涉及一種新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置及方法。
技術介紹
1、在非常規油氣資源如頁巖氣、致密油等的開發中，為提升儲層改造效果，暫堵工藝技術應用越來越廣泛。目前室內對于暫堵轉向測試的實驗裝置較為簡易，一方面，這類裝置流體在縫內都是單向流動，沒有考慮真實地層流體轉向流動過程；另一方面，針對裂縫寬度變化對暫堵轉向效果的影響，目前裝置縫寬的變化是被動的，其變化只與實驗裝置內的壓力、閉合壓力和模擬的楊氏模量有關，這樣縫寬的變化與實際差異較大，而真實地層中，縫內任意位置的縫寬都和整個裂縫面的流體壓力分布、地應力分布和巖石力學參數分布有關，因此目前裝置對縫寬變化的處理與實際裂縫存在差異。還沒有一套合適的方法和裝置能考慮多方向流動以及主動調節裂縫寬非均勻變化。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術旨在提供一種新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置及方法。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、一方面，提供一種新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，包括注入系統、可視化裂縫動態模擬裝置、回收系統以及中央監控系統；
4、所述注入系統的輸出端與所述可視化裂縫動態模擬裝置的輸入端相連，用于向所述可視化裂縫動態模擬裝置注入壓裂液或暫堵劑；
5、所述回收系統的輸入端與所述可視化裂縫動態模擬裝置的輸出端相連，用于回收所述可視化裂縫動態模擬裝置輸出的壓裂液或暫堵劑；
6、所述中央監控系統包括數據監測系統、暫堵劑濃度調控系統以及主動縫寬動態調控系
7、所述主動縫寬動態調控系統分別與所述數據監測系統和所述可視化裂縫動態模擬裝置相連，用于根據壓力監測數據進行平面三維裂縫擴展數值模擬和暫堵劑顆粒運移數值模擬，并根據模擬結果調控所述可視化裂縫動態模擬裝置的縫寬。
8、作為優選，所述可視化裂縫動態模擬裝置包括可視化板材和設置在所述可視化板材內的裂縫面模型，所述裂縫面模型包括上裂縫面和下裂縫面，所述下裂縫面固定在所述可視化板材的內底部，所述上裂縫面可移動設置在所述可視化板材的內頂部，所述下裂縫面的上表面設有多個壓力傳感器。
9、作為優選，所述上裂縫面的側壁與所述可視化板材之間設有密封橡膠。
10、作為優選，所述可視化裂縫動態模擬裝置還包括連通孔，所述連通孔的方向異于所述注入系統至所述回收系統的輸入輸出方向。
11、作為優選，所述上裂縫面的下表面和所述下裂縫面的上表面為光滑面或粗糙面。
12、作為優選，所述主動縫寬動態調控系統包括相連的模擬軟件和縫寬電力驅動調控裝置，所述模擬軟件用于根據壓力監測數據進行平面三維裂縫擴展數值模擬和暫堵劑顆粒運移數值模擬，所述縫寬電力驅動調控裝置與所述可視化裂縫動態模擬裝置相連，用于根據模擬結果調控所述可視化裂縫動態模擬裝置的縫寬。
13、作為優選，所述縫寬電力驅動調控裝置包括相連的電機控制組和自動升降螺旋桿，所述自動升降螺旋桿與所述可視化裂縫動態模擬裝置相連。
14、作為優選，所述注入系統包括清水罐、壓裂液罐、暫堵劑罐、混合罐；
15、所述混合罐內設有活塞將所述混合罐內部空間分為上下兩部分，其中上部空間設有電動攪拌裝置，且通過管線一和管線二分別與所述壓裂液罐和所述暫堵劑罐相連；下部空間通過恒流泵與所述清水罐相連；
16、所述管線一上設有控制閥一和電磁流量計一，所述管線二上設有控制閥二和電磁流量計二，所述清水罐與所述恒流泵之間設有控制閥三，所述恒流泵與所述混合罐之間設有控制閥四；
17、所述注入系統與所述可視化裂縫動態模擬裝置之間依次設有控制閥五、電磁流量計三、壓力表一。
18、作為優選，所述回收系統包括回收罐，所述可視化裂縫動態模擬裝置與所述回收罐之間依次設有壓力表二、控制閥六。
19、另一方面，還提供一種新型水力壓裂暫堵轉向測試方法，采用上述任意一項所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置進行測試，包括以下步驟：
20、s1：通過所述注入系統向所述可視化裂縫動態模擬裝置注入壓裂液，進行水力壓裂裂縫擴展測試；
21、水力壓裂裂縫擴展測試過程中，通過所述數據監測系統監測壓裂過程中的流量和壓力變化，通過所述主動縫寬動態調控系統根據壓力監測數據進行平面三維裂縫擴展數值模擬，根據模擬結果調控所述可視化裂縫動態模擬裝置的縫寬；
22、s2：通過所述暫堵劑濃度調控系統調控所述注入系統注入的暫堵劑濃度，通過所述注入系統向所述可視化裂縫動態模擬裝置注入暫堵劑，進行壓裂暫堵轉向測試；
23、壓裂暫堵轉向測試過程中，通過所述數據監測系統監測暫堵過程中的流量和壓力變化，通過所述主動縫寬動態調控系統根據壓力監測數據進行暫堵劑顆粒運移數值模擬，根據模擬結果調控所述可視化裂縫動態模擬裝置的縫寬；
24、s3：根據步驟s1和步驟s2監測的數據，分別繪制裂縫擴展和暫堵過程中的動態縫寬曲線變化和壓力變化曲線。
25、本專利技術的有益效果是：
26、本專利技術能夠根據平面三維裂縫擴展數值模擬和暫堵劑顆粒運移數值模擬的數值模擬結果主動動態調節縫寬，且進一步地還能夠考慮多個方向流動下的暫堵轉向，實驗結果更符合實際工況，能夠為暫堵轉向效果室內評價提供技術支持。
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1.一種新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，包括注入系統、可視化裂縫動態模擬裝置、回收系統以及中央監控系統；
2.根據權利要求1所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述可視化裂縫動態模擬裝置包括可視化板材和設置在所述可視化板材內的裂縫面模型，所述裂縫面模型包括上裂縫面和下裂縫面，所述下裂縫面固定在所述可視化板材的內底部，所述上裂縫面可移動設置在所述可視化板材的內頂部，所述下裂縫面的上表面設有多個壓力傳感器。
3.根據權利要求2所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述上裂縫面的側壁與所述可視化板材之間設有密封橡膠。
4.根據權利要求2所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述可視化裂縫動態模擬裝置還包括連通孔，所述連通孔的方向異于所述注入系統至所述回收系統的輸入輸出方向。
5.根據權利要求2所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述上裂縫面的下表面和所述下裂縫面的上表面為光滑面或粗糙面。
6.根據權利要求1所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述主動縫寬動態調控
7.根據權利要求6所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述縫寬電力驅動調控裝置包括相連的電機控制組和自動升降螺旋桿，所述自動升降螺旋桿與所述可視化裂縫動態模擬裝置相連。
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述注入系統包括清水罐、壓裂液罐、暫堵劑罐、混合罐；
9.根據權利要求1-7中任意一項所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述回收系統包括回收罐，所述可視化裂縫動態模擬裝置與所述回收罐之間依次設有壓力表二、控制閥六。
10.一種新型水力壓裂暫堵轉向測試方法，其特征在于，采用權利要求1-9中任意一項所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置進行測試，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，包括注入系統、可視化裂縫動態模擬裝置、回收系統以及中央監控系統；
2.根據權利要求1所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述可視化裂縫動態模擬裝置包括可視化板材和設置在所述可視化板材內的裂縫面模型，所述裂縫面模型包括上裂縫面和下裂縫面，所述下裂縫面固定在所述可視化板材的內底部，所述上裂縫面可移動設置在所述可視化板材的內頂部，所述下裂縫面的上表面設有多個壓力傳感器。
3.根據權利要求2所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述上裂縫面的側壁與所述可視化板材之間設有密封橡膠。
4.根據權利要求2所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述可視化裂縫動態模擬裝置還包括連通孔，所述連通孔的方向異于所述注入系統至所述回收系統的輸入輸出方向。
5.根據權利要求2所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置，其特征在于，所述上裂縫面的下表面和所述下裂縫面的上表面為光滑面或粗糙面。
6.根據權利要求1所述的新型水力壓裂暫堵轉向測試裝置...
【專利技術屬性】
技術研發人員：江有適，蔡謀相，趙金洲，袁瑩，李勇明，陳曦宇，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：
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