CN109269901A - 一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置及方法，该实验装置包括包括驱替泵、围压泵、压敏性多尺度水平裂缝岩心夹持器、输水中间容器、输凝胶中间容器、与岩心夹持器出液口相接的液体容器、用于控制岩心夹持器出口端压力的压力控制阀、用于水平裂缝岩心抽真空的真空泵。利用该实验装置可模拟浅层多尺度水平裂缝在不同注入强度下裂缝开度压敏性研究，以及多轮次凝胶注入对多尺度裂缝封堵性能研究，为浅层水平裂缝凝胶调剖效果研究提供理论依据，是对浅层裂缝性油藏调剖研究的进一步发展，为浅层压敏性裂缝油藏凝胶调堵技术的合理应用提供坚实的理论基础和室内模拟手段。
Description
技术领域
本发明涉及一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置及方法，属于采油模拟实验技术领域。
背景技术
对于浅层裂缝性油藏，堵水驱油已经成为必不可少的增产措施。该类油藏上覆岩层压力小，通常存在多尺度的水平裂缝，注水开发窜流严重、波及系数低，开发效果差；笼统的高强度封堵导致水平裂缝开度增大，窜流更加严重，造成严重的资源浪费，还可能导致井周地层污染，造成不可挽回的伤害。因此对于该种油藏采取封堵裂缝、抬升地层压力的驱油措施时，应注意考虑裂缝的多尺度性和裂缝开度的压力敏感性。使用弱凝胶对水平裂缝进行封堵，弱凝胶初期成胶强度弱，可以选择性进入大孔道，降低大孔道中的水油流度比；弱凝胶成胶后具有一定的封堵强度，致使后续驱替剂改变渗流方向，进入基质，将基质中更多的油驱替出来，改善裂缝和基质的非均质性，增大驱替剂波及系数，从而提高采收率。目前，一般弱凝胶调驱研究只针对裂缝尺度一定，裂缝开度不随驱替压力变化的情形；而针对多尺度压敏性裂缝性油藏的弱凝胶调驱研究基本没有，尤其缺少多尺度压敏性裂缝油藏调驱室内研究模型和方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置。
本发明还提供一种利用上述实验装置的实验方法。
本发明的技术方案如下：
一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，包括：
岩心夹持器，内设有压敏性多尺度水平裂缝岩心；
围压泵，与岩心夹持器连接，用于对水平裂缝岩心提供围压；
真空泵，与岩心夹持器连接，用于对水平裂缝岩心抽真空；
驱替泵；
输水中间容器，一端与驱替泵连接，另一端与岩心夹持器顶部连接；
输凝胶中间容器；一端与驱替泵连接，另一端与岩心夹持器顶部连接；
液体容器，与岩心夹持器底部连接。
优选的，所述岩心夹持器包括由外到内依次设置的外筒、橡胶筒和导流内筒，橡胶筒内底部设置有密封导流垫块，导流内筒置于密封导流垫块上，水平裂缝岩心置于导流内筒内的密封导流垫块上，外筒的上部内侧连接有液压筒，液压筒内设置有液压柱塞且液压柱塞位于水平裂缝岩心顶部。
优选的，所述液压筒与外筒的内侧壁螺纹连接。
优选的，所述输水中间容器、输凝胶中间容器、真空泵通过一六通阀与岩心夹持器连接。
优选的，所述真空泵与六通阀之间还连接有一缓冲容器。
优选的，所述外筒的侧壁上设置有围压注入口，围压泵与围压注入口连接的管道上安装有第一压力表和围压水路控制阀。
优选的，所述液体容器与岩心夹持器连接的管路上安装有控压阀和出液口控制阀。
优选的，所述六通阀与岩心夹持器连接的管路上安装有第二压力表和进液口控制阀。
优选的，所述驱替泵与输水中间容器、输凝胶中间容器连接的管路上分别安装有水路控制阀、凝胶路控制阀。
优选的，所述真空泵与缓冲容器连接的管路上安装有第三压力表。
优选的，所述液压柱塞将液压筒分隔为液压筒上腔室和液压筒下腔室两部分，液压筒上腔室通过管路分别连接有液压提供装置和应变放大装置。
优选的，所述液压提供装置选用手摇泵。
优选的，所述应变放大装置包括本体，本体内设有一腔室，腔室内安装有一活塞且活塞将腔室分为上小腔室和下大腔室，下大腔室内安装有弹性元件，弹性元件与活塞连接，上小腔室通过管路与液压筒上腔室连通。
优选的，所述液压提供装置、应变放大装置与液压筒上腔室连接的管路上设置有控制阀和压力显示表。
一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置应用的实验方法，包括以下步骤：
步骤一：浅层压敏性多尺度裂缝开度随注入强度变化规律评价实验
101、安装岩心：统一开度的多裂缝岩心由多块圆柱形开中孔岩心夹持等粒径固体颗粒组成，放入岩心夹持器，安装岩心夹持器；
102、实验装置检测：连接实验装置，检查各管线和阀门的气密性，各个装置是否运行正常，岩心夹持器是否完好、是否漏水；
103、多裂缝岩心预处理：开启围压泵加围压，液压提供装置向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表显示，将裂缝岩心模型抽真空，饱和模拟地层水，进行渗透率测试；
104、多裂缝岩心压敏性实验：对液压柱塞加上覆压力至设定值，启动驱替泵和输水中间容器，关闭输凝胶中间容器，向岩心夹持器输入模拟地层水对被测多裂缝岩心进行水驱动态模拟实验；水驱过程中，设定某一水驱速度，并调节岩心夹持器出液口压力，对应每一设定出液口压力条件下，对第二压力表实时所检测的水压进行连续观测，当第二压力表所检测水压数值保持稳定时，驱替达到稳定状态，记录此时第二压力表所检测水压数值以及液压柱塞的应变放大数据和岩心应变结果；后续通过调节岩心夹持器出液口的不同压力，重复上述过程，即可得到不同注入强度条件下多裂缝岩心压敏性试验数据；
步骤二：凝胶多轮次注入对多尺度水平裂缝封堵性能评价实验
201、安装岩心：多块圆柱形开中孔岩心之间分别夹持不同粒径的固体颗粒来表征不同开度的多尺度水平裂缝岩心，装入岩心夹持器，安装岩心夹持器；
202、实验装置检测：连接实验装置，检查各管线和阀门的气密性，各个装置是否运行正常，岩心夹持器是否完好、是否漏水；
203、多裂缝岩心预处理：开启围压泵加围压，液压提供装置向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表显示，将裂缝岩心模型抽真空，饱和模拟地层水，进行渗透率测试；
204、凝胶注入实验：开启围压泵加围压至第一压力表示数比预先设定驱替压力大0.5MPa；液压提供装置向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表显示；启动驱替泵和输凝胶中间容器，关闭输水中间容器，向岩心夹持器内输凝胶对饱和模拟地层水的多裂缝岩心进行凝胶注入实验；注凝胶压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值至少0.5MPa，且凝胶注入过程中，分多个时间点对凝胶注入的相关参数分别进行记录，相关参数包括与各时间点相对应的记录时间、驱出水量、凝胶注入量、岩心夹持器入口压力值；凝胶注入完毕后，关闭驱替泵和输凝胶中间容器，进行裂缝模型中的凝胶候凝，候凝时间为凝胶的成胶时间；
205、水测渗透率实验：启动驱替泵和输水中间容器、关闭输凝胶中间容器，向岩心夹持器内输入模拟地层水对被测试多尺度水平裂缝岩心进行水驱动态模拟实验；水驱过程中，设定某一水驱速度，水驱压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值至少0.5MPa，对第二压力表实时所检测的水压进行连续观测，当第二压力表所检测水压数值保持稳定时，则水驱动态模拟实验结束，通过计算可得到多尺度水平裂缝岩心的综合水测渗透率；
206、凝胶多轮次注入对多尺度裂缝封堵性能评价实验：重复步骤204和步骤205，凝胶注入压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值至少0.5MPa，按步骤204进行凝胶封堵实验，设定凝胶注入体积为2PV，分多轮次注入，每轮次用量逐次递减；按照步骤205进行凝胶封堵后水驱实验，记录每次实验的凝胶注入量、凝胶注入压力，水驱稳定压力，继续重复步骤204和步骤205，直到达到设计轮次数，结束实验；
步骤三：数据处理
按照渗透率的计算方法，根据步骤104记录的数据可以计算出不同注入强度对应的裂缝与基质综合渗透率变化情况，结合液压柱塞获得的应变数据和应变放大装置获得的数据，可以得到裂缝开度与注入强度的敏感性关系；根据步骤206记录的数据可以得到凝胶多轮次封堵后的水驱注入压力变化规律。
本发明的有益效果在于：
1)本发明实验装置结构简单、设计合理且安装、操作方便，投入成本低，工作性能可靠且模拟效果好，适用面广。
2)本发明实验装置及方法，具体是模拟浅层多尺度水平裂缝在不同注入强度下裂缝开度压敏性研究，以及多轮次凝胶注入对多尺度裂缝封堵性能研究，为浅层水平裂缝凝胶调剖效果研究提供理论依据，实用价值高，具有较为广泛的推广应用前景。
3)本发明实验装置及方法，是对浅层裂缝性油藏调剖研究的进一步发展，为浅层压敏性裂缝油藏凝胶调堵技术的合理应用提供坚实的理论基础和室内模拟手段。
4)利用本发明实验装置及方法，试验测试结果获取简单，试验测量数据准确，能反映试验过程中的客观事实，能对压敏性裂缝油藏进行有效模拟，能对多尺度裂缝的凝胶封堵性能以及多轮次凝胶封堵对综合渗透率和注入压力影响规律进行研究。
附图说明
图1为本发明的实验结构示意图；
图2为岩心夹持装置整体示意图；
图3为密封导流垫块导流通道剖面图；
图4为凝胶多轮次封堵对应的注入压力变化曲线特征图。
图中：1-压敏性多尺度水平裂缝的岩心夹持器，101-液压柱塞，102-液压筒，103-导流内筒，104-橡胶筒，105-密封导流垫块，106-外筒，107-控制阀，108-压力显示表，109-岩心，110-液压筒上腔室，111-液压通下腔室，112-围压注入口，113-液压提供装置，114-应变放大装置；2-驱替泵，3-输水中间容器，4-输凝胶中间容器，5-六通阀，6-真空泵，7-缓冲容器，8-围压泵，9-液体容器，10-控压阀，11-出液口控制阀，12-围压水路控制阀，13-进液口控制阀，14-凝胶路控制阀，15-水路控制阀，16-第一压力表，17第三压力表，18-第二压力表。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1至图3所示，本实施例提供一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，包括内设有压敏性多尺度水平裂缝的岩心夹持器1、为水平裂缝岩心提供围压的围压泵8、所述围压泵泵出液体进入所述岩心夹持器的围压水路控制阀12和第一压力表16、与岩心夹持器出口端通过外接管道连接可对岩心出口端输出液体体积进行测量的液体容器9、所述外接管道上可控制所述岩心夹持器内液体从出液口流出的出液口控制阀11和控制岩心夹持器出口端允许通过压力的控压阀10、通过液压管道连接在所述岩心夹持器的进液管道的第二压力表18以及进液口控制阀13、进液管道上装有可选择性开关的六通阀5、通过输水管道与所述可选择性开关的六通阀相接且装有模拟地层水的输水中间容器3、通过输凝胶管道与所述可选择性开关的六通阀相接且装有凝胶的输凝胶中间容器4，所述输水中间容器3与所述输凝胶中间容器4的进液口分别通过两个管道与驱替泵2相连、所述两个管道上各装有控制驱替泵驱替出的液体进入输水中间容器的水路控制阀15和控制驱替泵驱替出的液体进入输凝胶中间容器的凝胶路控制阀14，用于对所述岩心夹持器1进行抽真空的真空泵6、通过管道与所述真空泵相连的缓冲容器7、通过液压管道连接在真空泵6与缓冲容器7之间管道上的第三压力表17、所述缓冲容器7通过六通阀5与所述岩心夹持器1的进液口相连；
岩心夹持器1具体包括：外筒106、密封导流垫块105、橡胶筒104、导流内筒103、液压筒102、液压柱塞101、压力显示表108、应变放大装置114、液压提供装置113。其中，橡胶筒104置于外筒106内，密封导流垫块105置于橡胶筒104内底部由橡胶筒104抱紧密封导流垫块105，导流内筒103置于密封导流垫块105上，压敏性多尺度水平裂缝岩心置于导流内筒103内的密封导流垫块105上，液压筒102与液压柱塞101组合成上覆液压装置整体，液压柱塞101位于液压筒102内，液压筒102以螺纹固定连接在外筒106内侧壁上，液压柱塞101压盖在压敏性多尺度水平裂缝岩心上，液压柱塞101可以根据受力变化而上下移动。
外筒106的侧壁上设置有围压注入口112，在围压泵8与围压注入口112连接的管道上安装第一压力表16和围压水路控制阀12。
液压柱塞101将液压筒102分隔为液压筒上腔室和液压筒下腔室两部分，液压筒上腔室通过管路分别连接液压提供装置113和应变放大装置114。由液压提供装置113提供液压，由上向下作用在液压柱塞101上，模拟上覆岩层压力。本实施例中，液压提供装置113选用手摇泵，通过手摇泵和压力显示表108对液压柱塞提供准确压力。
压敏性多尺度水平裂缝岩心应变信号由液压柱塞101上的刻度读取，并由应变放大装置114进行放大。其中，应变放大装置114包括本体，本体内设有一腔室，腔室内安装有一活塞且活塞将腔室分为上小腔室和下大腔室，上小腔室与液压筒上腔室相连，连接管路上有控制阀107和压力显示表108，下大腔室装有弹性元件，本实施例中弹性元件为弹簧，上小腔室和下大腔室彼此密封；应变放大装置上小腔室截面积小于液压筒截面积，以此来放大液压柱塞101的位移信号。
本实施例中，压敏性多尺度水平裂缝岩心由多块柱形开中孔岩心109夹持相应粒度的固体颗粒形成，固体颗粒可暂时粘在岩心端面。柱形岩心109直径100mm，高度根据具体研究内容可调整，中孔直径5mm。所夹固体颗粒粒度不同，形成水平裂缝开度不同，当所述压敏性多尺度水平裂缝岩心的多条水平裂缝开度一致时，可考察不同注入强度条件下裂缝开度的敏感性情况。当所述压敏性多尺度水平裂缝岩心的多条水平裂缝开度不等，可进行多轮次弱凝胶注入性能评价及弱凝胶封堵性能评价。
导流内筒103内径为100mm，高220mm，壁厚2mm；密封导流垫块105直径104mm，高30mm；橡胶筒104内径104mm，高250mm，壁厚2mm；液压柱塞下部的多孔注入孔管长210mm，外径5mm，管身末端密封并插入密封导流垫块105，其余管身割缝开孔。外筒106内径108mm，壁厚30mm，筒身高280mm。液压筒102直径120mm，高10mm，内径100mm；内腔直径110mm，内腔高68mm。液压柱塞101直径100mm，高100mm，翅耳厚12mm，翅耳直径110mm，位于液压柱塞中部，翅耳将液压筒内腔分隔为上下两个腔室，液压柱塞101根据受力情况。
输水中间容器3、输凝胶中间容器4各一个；输水中间容器3中装水为模拟地层水；输凝胶中间容器4中的凝胶为配置的新凝胶或配制的仍处于成胶诱导期的凝胶或混合可形成凝胶的药剂。
实施例2：
如实施例1所述的一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其不同之处在于：导流内筒103内壁刻有诱导流体流至密封导流垫块105的导流槽和导流缝，诱导岩心和裂缝中驱替出的流体经由密封导流垫块105由外筒106出口流出。
液压柱塞101下端固定多孔注入管，多孔注入管插入压敏性多尺度水平裂缝岩心109，多孔注入管末端密封，管身有孔缝，流体由管身孔缝沿径向注入岩心基质和裂缝。
实施例3：
利用实施例1或实施例2所述的一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置进行实验操作，具体过程如下：
步骤一：浅层压敏性多尺度裂缝开度随注入强度变化规律评价实验
101、安装岩心：统一开度的多裂缝岩心由多块圆柱形开中孔岩心109夹持等粒径固体颗粒组成，放入岩心夹持器1，安装岩心夹持器1。
102、实验装置检测：连接实验装置，检查管线和阀门的气密性，各个装置是否运行正常，岩心夹持器1是否完好、是否漏水。
103、多裂缝岩心预处理：打开围压水路控制阀12，通过围压泵8加围压，手摇泵向液压柱塞101提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表108显示，按照常规水测渗透率测试方法，将裂缝模型抽真空，饱和模拟地层水。
104、多裂缝岩心压敏性实验：通过手摇泵向液压柱塞101加上覆压力至设定值；通过开启水路控制阀15、关闭凝胶路控制阀14、开启出液口控制阀11、启动驱替泵2，实现通过自输水中间容器3输至所述岩心夹持器1模拟地层水对被测多裂缝岩心进行水驱动态模拟实验；水驱过程中，设定某一水驱速度，并调节岩心夹持器出液口控压阀10控制出液口端压力，对应每一设定出液口压力条件下，对所述第二压力表18实时所检测的水压进行连续观测，当第二压力表18所检测水压数值保持稳定时，驱替达到稳定状态，记录第二压力表18所检测水压数值以及上覆液压柱塞的岩心应变结果和应变放大数据，结束实验；此时可以通过达西定律计算得到岩心的综合渗透率。调节岩心夹持器出液口控压阀10改变出液口端压力，重复上述过程，即得到不同注入强度条件下多裂缝岩心压敏性试验资料。
步骤二：凝胶多轮次注入对多尺度水平裂缝封堵性能评价实验
201、安装岩心：多块圆柱形开中孔岩心109之间分别夹持不同粒径的固体颗粒来表征不同开度的多尺度水平裂缝岩心，装入岩心夹持器，安装岩心夹持器；
202、实验装置检测：连接实验装置，检查管线和阀门的气密性，各个装置是否运行正常，岩心夹持器1是否完好、是否漏水。
203、多裂缝岩心预处理：打开围压水路控制阀12，通过围压泵8加围压，手摇泵向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表108显示，按照常规水测渗透率测试方法，将裂缝模型抽真空，饱和模拟地层水。
204、凝胶注入实验：开启围压水路控制阀12加围压至第一压力表16示数比预先设定驱替压力大0.5MPa；手摇泵向液压柱塞101提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表108显示；通过关闭水路控制阀15、开启凝胶路控制阀14、启动驱替泵2，实现通过自输凝胶中间容器4输至岩心夹持器1内的凝胶对饱和模拟地层水的多裂缝岩心进行凝胶注入实验；注凝胶压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值0.5MPa，且凝胶注入过程中，分多个时间点对凝胶注入的相关参数分别进行记录，所述相关参数包括与各时间点相对应的记录时间、驱出水量、凝胶注入量、岩心夹持器1入口压力值，所述凝胶注入量为驱替泵驱替液量；凝胶注入完毕后，关闭驱替泵2、关闭凝胶路控制阀14，进行裂缝模型中的凝胶候凝，候凝时间为凝胶的成胶时间；
205、水测渗透率实验：通过开启水路控制阀15、关闭凝胶路控制阀14、启动驱替泵2，实现通过自输水中间容器3输至岩心夹持器1的模拟地层水对被测试多尺度水平裂缝岩心进行水驱动态模拟实验；水驱过程中，设定某一水驱速度，水驱压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值0.5MPa，对第二压力表18实时所检测的水压进行连续观测，当第二压力表18所检测水压数值保持稳定时，则水驱动态模拟实验结束，此时便可计算得到多尺度水平裂缝岩心的综合水测渗透率。
206、凝胶多轮次注入对多尺度裂缝封堵性能评价实验：重复步骤204和步骤205，凝胶注入压力应小于步骤一测得的裂缝开度发生变化时的注入压力值0.5MPa，按步骤205进行凝胶封堵实验，设定凝胶注入体积为2PV，分多轮次注入，每轮次用量逐次递减；按照步骤204进行凝胶封堵后水驱实验，记录每次实验的凝胶注入量、凝胶注入压力，水驱稳定压力，继续重复步骤204和步骤205，直到达到设计轮次数，结束实验；
步骤三、数据处理：按照渗透率的常规计算方法，由步骤104记录的数据可以计算出不同注入强度对应的裂缝与基质综合渗透率变化情况，结合液压柱塞获得的应变数据和应变放大装置获得的数据，可以得到裂缝开度与注入强度的敏感性关系。根据步骤206记录的数据可以得到凝胶多轮次封堵后的水驱注入压力变化规律。
采用上述压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置及方法，模拟研究了浅层水平裂缝性油藏裂缝开度随注入强度变化的关系，对于多尺度水平裂缝进行了凝胶多轮次封堵效果评价实验，多尺度水平裂缝多轮次凝胶封堵实验得到注入轮次与水驱压力的关系如图4，从图中可以看出每轮次凝胶封堵后，进行水驱实验时存在一个压力峰值和压力稳定值，压力峰值为水驱突破凝胶的压力，压力稳定值为模拟地层水突破凝胶封堵之后形成了稳定的水流通道，对应的压力；随着轮次的增加，突破压力和稳定压力均增加。
多轮次凝胶注入方式对于多尺度水平裂缝封堵规律为：首轮凝胶先进入大裂缝封堵，第一轮水驱压力提升不是很明显，几乎看不到突破压力和稳定压力；第二轮凝胶开始进入次一级的裂缝，第二轮水驱开始出现压力峰值和压力稳定值，这是由于凝胶封堵裂缝之后，水驱阻力增大，注入压力有所提升，但是水流很快突破凝胶封堵，并形成稳定流动通道；如此往复，多轮次之后，凝胶已经封堵了几乎所有尺度的裂缝，已经封堵的凝胶经过水驱的冲刷、剪切、压实，封堵强度越来越大，水驱阻力越来越大，突破压力和稳定压力也越来越大，最终有很好的凝胶封堵效果。
Claims (10)
1.一种压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，包括：
岩心夹持器，内设有压敏性多尺度水平裂缝岩心；
围压泵，与岩心夹持器连接，用于对水平裂缝岩心提供围压；
真空泵，与岩心夹持器连接，用于对水平裂缝岩心抽真空；
驱替泵；
输水中间容器，一端与驱替泵连接，另一端与岩心夹持器顶部连接；
输凝胶中间容器；一端与驱替泵连接，另一端与岩心夹持器顶部连接；
液体容器，与岩心夹持器底部连接。
2.如权利要求1所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述岩心夹持器包括由外到内依次设置的外筒、橡胶筒和导流内筒，橡胶筒内底部设置有密封导流垫块，导流内筒置于密封导流垫块上，水平裂缝岩心置于导流内筒内的密封导流垫块上，外筒的上部内侧连接有液压筒，液压筒内设置有液压柱塞且液压柱塞位于水平裂缝岩心顶部。
3.如权利要求2所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述液压筒与外筒的内侧壁螺纹连接；
所述输水中间容器、输凝胶中间容器、真空泵通过一六通阀与岩心夹持器连接。
4.如权利要求3所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述真空泵与六通阀之间还连接有一缓冲容器；
所述外筒的侧壁上设置有围压注入口，围压泵与围压注入口连接的管道上安装有第一压力表和围压水路控制阀。
5.如权利要求3所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述液体容器与岩心夹持器连接的管路上安装有控压阀和出液口控制阀；
所述六通阀与岩心夹持器连接的管路上安装有第二压力表和进液口控制阀。
6.如权利要求4所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述驱替泵与输水中间容器、输凝胶中间容器连接的管路上分别安装有水路控制阀、凝胶路控制阀；
所述真空泵与缓冲容器连接的管路上安装有第三压力表。
7.如权利要求2所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述液压柱塞将液压筒分隔为液压筒上腔室和液压筒下腔室两部分，液压筒上腔室通过管路分别连接有液压提供装置和应变放大装置；
所述液压提供装置选用手摇泵。
8.如权利要求7所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述应变放大装置包括本体，本体内设有一腔室，腔室内安装有一活塞且活塞将腔室分为上小腔室和下大腔室，下大腔室内安装有弹性元件，弹性元件与活塞连接，上小腔室通过管路与液压筒上腔室连通。
9.如权利要求7所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置，其特征在于，所述液压提供装置、应变放大装置与液压筒上腔室连接的管路上设置有控制阀和压力显示表。
10.一种应用权利要求1-9任一项所述的压敏性多尺度水平缝综合调控模拟实验装置的实验方法，包括以下步骤：
步骤一：浅层压敏性多尺度裂缝开度随注入强度变化规律评价实验
101、安装岩心：统一开度的多裂缝岩心由多块圆柱形开中孔岩心夹持等粒径固体颗粒组成，放入岩心夹持器，安装岩心夹持器；
102、实验装置检测：连接实验装置，检查各管线和阀门的气密性，各个装置是否运行正常，岩心夹持器是否完好、是否漏水；
103、多裂缝岩心预处理：开启围压泵加围压，液压提供装置向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表显示，将裂缝岩心模型抽真空，饱和模拟地层水，进行渗透率测试；
104、多裂缝岩心压敏性实验：对液压柱塞加上覆压力至设定值，启动驱替泵和输水中间容器，关闭输凝胶中间容器，向岩心夹持器输入模拟地层水对被测多裂缝岩心进行水驱动态模拟实验；水驱过程中，设定某一水驱速度，并调节岩心夹持器出液口压力，对应每一设定出液口压力条件下，对第二压力表实时所检测的水压进行连续观测，当第二压力表所检测水压数值保持稳定时，驱替达到稳定状态，记录此时第二压力表所检测水压数值以及液压柱塞的应变放大数据和岩心应变结果；后续通过调节岩心夹持器出液口的不同压力，重复上述过程，即可得到不同注入强度条件下多裂缝岩心压敏性试验数据；
步骤二：凝胶多轮次注入对多尺度水平裂缝封堵性能评价实验
201、安装岩心：多块圆柱形开中孔岩心之间分别夹持不同粒径的固体颗粒来表征不同开度的多尺度水平裂缝岩心，装入岩心夹持器，安装岩心夹持器；
202、实验装置检测：连接实验装置，检查各管线和阀门的气密性，各个装置是否运行正常，岩心夹持器是否完好、是否漏水；
203、多裂缝岩心预处理：开启围压泵加围压，液压提供装置向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表显示，将裂缝岩心模型抽真空，饱和模拟地层水，进行渗透率测试；
204、凝胶注入实验：开启围压泵加围压至第一压力表示数比预先设定驱替压力大0.5MPa；液压提供装置向液压柱塞提供相应的上覆压力，上覆压力信号由压力显示表显示；启动驱替泵和输凝胶中间容器，关闭输水中间容器，向岩心夹持器内输凝胶对饱和模拟地层水的多裂缝岩心进行凝胶注入实验；注凝胶压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值至少0.5MPa，且凝胶注入过程中，分多个时间点对凝胶注入的相关参数分别进行记录，相关参数包括与各时间点相对应的记录时间、驱出水量、凝胶注入量、岩心夹持器入口压力值；凝胶注入完毕后，关闭驱替泵和输凝胶中间容器，进行裂缝模型中的凝胶候凝，候凝时间为凝胶的成胶时间；
205、水测渗透率实验：启动驱替泵和输水中间容器、关闭输凝胶中间容器，向岩心夹持器内输入模拟地层水对被测试多尺度水平裂缝岩心进行水驱动态模拟实验；水驱过程中，设定某一水驱速度，水驱压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值至少0.5MPa，对第二压力表实时所检测的水压进行连续观测，当第二压力表所检测水压数值保持稳定时，则水驱动态模拟实验结束，通过计算可得到多尺度水平裂缝岩心的综合水测渗透率；
206、凝胶多轮次注入对多尺度裂缝封堵性能评价实验：重复步骤204和步骤205，凝胶注入压力应小于步骤一测得的岩心裂缝开度发生变化时的压力值至少0.5MPa，按步骤204进行凝胶封堵实验，设定凝胶注入体积为2PV，分多轮次注入，每轮次用量逐次递减；按照步骤205进行凝胶封堵后水驱实验，记录每次实验的凝胶注入量、凝胶注入压力，水驱稳定压力，继续重复步骤204和步骤205，直到达到设计轮次数，结束实验；
步骤三：数据处理
按照渗透率的计算方法，根据步骤104记录的数据可以计算出不同注入强度对应的裂缝与基质综合渗透率变化情况，结合液压柱塞获得的应变数据和应变放大装置获得的数据，可以得到裂缝开度与注入强度的敏感性关系；根据步骤206记录的数据可以得到凝胶多轮次封堵后的水驱注入压力变化规律。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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