CN111103222A - 一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，包括主体单元、流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元；主体装置包括轴向加载柱、三轴仪机架、上压头以及下压头；流体泵入及监测单元包括出液管线、流量监测装置、注液管线以及注液装置；位移监测单元包括轴向引伸计、固定螺栓等部件；温度控制单元包括电磁加热丝与温度控制计算机；围压单元包括围压油泵。本发明还公开了实验方法，包括预制劈裂划痕、密封岩样、岩样安装、实验操作以及结果计算。本发明的有益效果是：能够利用局部改造的三轴试验机简便快捷地完成自支撑裂缝导流能力的测定。
Description
技术领域
本发明涉及石油与天然气工程领域，特别是一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置与方法。
背景技术
随着我国能源的不断开发，常规油气资源开发殆尽，已不能满足国内能源需求。作为缓解国内油气供需压力的重要战略，以页岩气为代表的非常规油气资源已成为勘探开发的重点。
页岩气藏储层具有低孔、低渗的物性特征，需实施水力压裂改造，以形成大规模的裂缝网络带，为页岩气的充分流动提供通道，不然将无法获得理想的产量和采收率。
水力压裂追求的是在地层中形成与地层特性相适应、并具有一定导流能力的裂缝，支撑剂作为形成支撑裂缝的关键材料，在水力压裂中的作用尤为重要。支撑剂裂缝的导流能力是评价水力压裂裂缝效果的一项关键指标，因此不断研究完善支撑剂裂缝导流能力测试方法具有重要意义。
目前关于支撑剂裂缝导流能力的研究较为成熟，但是试样的加工制造过程过于复杂。申请公布号为CN 104295281 A的发明专利公布了一种页岩气藏复杂裂缝导流能力模拟实验方法，需要将岩石试样加工成两端半圆形的规则岩板以适应导流室规格进行导流能力测试，申请公布号为CN 108152184 A的发明专利也是需要完成一定程度的加工才能在支撑裂缝导流仪的导流室中进行实验，申请公布号为CN 106593429 B的发明专利则是需进行裂缝导流形态加工用以完成实验；申请公布号为CN 107806339 A的发明专利则是公布了一种压裂裂缝导流能力实验方法，需要根据压裂对象目标层位岩样的岩石力学性质参数选取3D打印材料，采用3D打印技术制作标定岩板。不论是试样的规整加工，还是使用3D打印技术完成试样的制作，无疑都拖长了测试的周期，不能适应现今快节奏的油气开采开发。
此外，申请公布号为CN 104747182 A的发明专利公布了一种裂缝导流能力测试方法，没有选用常规的导流室作为测试装置，而是根据裂缝类型以及裂缝宽度组合，制作导流槽模型来进行裂缝导流能力测试，在一定程度上加大了实验难度，不能够简便迅捷地完成测试。因此，现今急需一种简便快捷、实用有效的自支撑裂缝导流能力测试方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置与方法，用局部改造的三轴试验机就可以完成对于自支撑裂缝导流能力的测试。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，包括主体单元、流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元，
所述主体单元包括三轴仪机架、轴向加载柱、上压头和下压头，所述轴向加载柱安装在三轴仪机架上，所述轴向加载柱的下端伸入三轴仪机架内，并在轴向加载柱的下端固定安装有上压头，所述三轴仪机架内侧底部固定安装有下压头，所述下压头位于上压头的正下方，岩样置于上压头与下压头之间，所述岩样的岩心沿其裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，
所述流体泵入及监测单元包括注液装置、注液管线、出液管线和流量监测装置，所述注液装置与注液管线的一端连接，所述注液管线的另一端穿过下压头与岩样底部连接，所述流量监测装置与出液管线的一端连接，所述出液管线的另一端穿过上压头与岩样顶部连接，
所述位移监测单元包括轴向引伸计、柔性细密金属网兜、热缩套和径向引伸计，所述上压头与岩样上端面之间、所述下压头与岩样下端面之间分别垫有柔性细密金属网兜，所述热缩套套在岩样的外侧，且所述热缩套的上端套接在上压头上，下端套接在下压头上，所述轴向引伸计的上端固定在上压头上，下端固定在下压头上，所述岩样的中部套有O型圈，所述径向引伸计的下端固定在下压头上，上端与O型圈连接，
所述温度控制单元包括加热件和温度控制器，所述加热件安装在三轴仪机架的内壁上，所述温度控制器与加热件控制连接，
所述围压单元包括围压油泵，所述围压油泵与三轴仪机架内部连通，围压油泵内充入围压油模拟原位地层压力。
进一步地，所述轴向引伸计的上端通过轴向引伸计固定器固定在上压头上，下端通过固定螺栓固定在下压头上，所述岩样的中部套有O型圈，所述径向引伸计的下端通过径向引伸计固定器固定在下压头上，上端通过螺丝搭在O型圈上。
进一步地，所述加热件为电磁加热丝。
一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，使用所述的三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置进行，包括以下步骤：
S1：制备岩样；
S2：制造裂缝：在岩样侧面预先划出沿岩样轴向的劈裂划痕，将岩样放置入岩心剪切装置，剪切岩样，使岩样沿裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，错动拼接后磨平端面；
S3：将岩样放置于下压头上，并用上压头压紧稳定住岩样，在上压头与岩样上端面之间、下压头与岩样下端面之间分别垫设柔性细密金属网兜；
S4：取热缩套套在岩样外侧，并用热风枪加热收缩，使热缩套完全密封住岩样，用以在加载围压时隔绝围压油；
S5：安装轴向引伸计和径向引伸计；
S6：将岩样装载入三轴试验机的三轴仪支架内，并连接流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元；
S7：先启动温度控制单元，提升温度至原地层温度，再启动围压单元加载围压至原地层压力；
S8：开启注液装置，由注液管线泵入流体，流体通过出液管线流出后进入流量监测装置，进行渗透率演化实验，通过流量监测装置测定岩样出口端流量数据计算渗透率，通过位移监测单元得出裂缝宽度；
S9：利用达西定律进行裂缝导流能力计算：
式中：KWf—裂缝导流能力(μm2·cm)；K—裂缝渗透率(μm2)；Wf—裂缝宽度(cm)；μ—实验温度条件下实验液体粘度(mPa·s)；Q—流量(cm3/min)；Δp—导流室实验压差(kPa)；
S10：通过多组实验求取平均值即可得出岩石自支撑裂缝导流能力。
进一步地，步骤S1中，将岩样加工成适合于三轴试验机实验的一定规格的圆柱形岩样，或者加工人造砂岩岩心并在加工过程中预制天然裂缝弱面。
进一步地，步骤S2中，将岩样放置入岩心剪切装置，剪切岩样，使岩样沿裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，滑移试样上下错动2～3mm，再组合拼接起来，将两端伸出的多余岩心部分通过磨石机磨平岩样的两端面，使两端面垂直于岩样的轴线，轴向角偏差不超过0.05°。
进一步地，步骤S4中，用300～500℃的热风枪将热缩套加热收缩，将热缩套进行固定。
进一步地，步骤S5中，先套入轴向引伸计以及轴向引伸计固定器，然后取一根O型圈套在岩样的中间位置，再套入径向引伸计以及径向引伸计固定器，把径向引伸计立柱上的螺丝均匀的转动贴在岩样上，螺丝拧到刚好贴到试样上且搭在O型圈上即可，将固定螺栓在里面向立柱分别备紧，最后将轴向引伸计找好位置用固定螺栓固定住，用力拧紧。
本发明具有以下优点：
利用局部改造的三轴试验机就可以完成对于自支撑裂缝导流能力的测试，极大地简化了试样的加工过程、缩短了测试周期，能够迅速有效地为实际工程提供大量的数据支撑。
附图说明
图1为本发明实验装置剖面图；
图2为本发明试样密封示意图；
图3为本发明实验流程图；
图4为本发明不同岩心组的自支撑裂缝宽度随围压变化曲线图；
图5为本发明不同岩心组的自支撑裂缝导流能力随围压变化曲线图；
图中：1-轴向加载住、2-三轴仪机架、3-上压头、4-出液管线、5-流量监测装置、6-轴向引伸计、7-固定螺栓、8-注液管线、9-注液装置、10-加热件、11-柔性细密金属网兜、12-轴向引伸计固定器、13-热缩套、14-O型圈、15-围压油泵、16-岩样、17-径向引伸计、18-径向引伸计固定器、19-下压头、20-温度控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，包括主体单元、流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元，
所述主体单元包括三轴仪机架2、轴向加载柱1、上压头3和下压头19，所述轴向加载柱1安装在三轴仪机架2上，所述轴向加载柱1的下端伸入三轴仪机架2内，并在轴向加载柱1的下端固定安装有上压头3，所述三轴仪机架2内侧底部固定安装有下压头19，所述下压头19位于上压头3的正下方，岩样16置于上压头3与下压头19之间，所述岩样16的岩心沿其裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，上压头3和下压头19可根据圆柱形的岩样16的直径进行更换，轴向加载柱1通过作用在上压头3上方为岩样16施加轴向应力，
所述流体泵入及监测单元包括注液装置9、注液管线8、出液管线4和流量监测装置5，所述注液装置9与注液管线8的一端连接，所述注液管线8的另一端穿过下压头19与岩样16底部连接，所述流量监测装置5与出液管线4的一端连接，所述出液管线4的另一端穿过上压头3与岩样16顶部连接，注液装置9通过注液管线8将液体泵入岩样16下端，再由出液管线4在岩样16的上端接收从岩样16内上部流出的液体，并通过流量监测装置5进行渗出量测定，
所述位移监测单元包括轴向引伸计6、柔性细密金属网兜11、热缩套13和径向引伸计17，所述上压头3与岩样16上端面之间、所述下压头19与岩样16下端面之间分别垫有柔性细密金属网兜11，所述热缩套13套在岩样16的外侧，且所述热缩套13的上端套接在上压头3上，下端套接在下压头19上，所述轴向引伸计6的上端固定在上压头3上，下端固定在下压头19上，所述岩样16的中部套有O型圈14，所述径向引伸计17的下端固定在下压头19上，上端与O型圈14连接，具体地，所述轴向引伸计6的上端通过轴向引伸计固定器12固定在上压头3上，下端通过固定螺栓7固定在下压头19上，所述岩样16的中部套有O型圈14，所述径向引伸计17的下端通过径向引伸计固定器18固定在下压头19上，上端通过螺丝搭在O型圈14上，位移检测单元用于裂缝宽度的精确测定，
所述温度控制单元包括加热件10和温度控制器20，所述加热件10安装在三轴仪机架2的内壁上，所述温度控制器20与加热件10控制连接，优选地，所述加热件10为电磁加热丝，温度控制器20可以控制安装在三轴仪支架2内侧的电磁加热丝对围压油进行加热，从而模拟原位地层压力。
所述围压单元包括围压油泵15，所述围压油泵15与三轴仪机架2内部连通，围压油泵15内充入围压油模拟原位地层压力。
如图3所示，一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，使用所述的三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置进行，包括以下步骤：
S1：制备岩样16：将岩样16加工成适合于三轴试验机实验的一定规格的圆柱形岩样，或者加工人造砂岩岩心并在加工过程中预制天然裂缝弱面；
S2：制造裂缝：在岩样16侧面预先划出沿岩样轴向的劈裂划痕，，将岩样16放置入岩心剪切装置，剪切岩样16，使岩样16沿裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，滑移试样上下错动2～3mm，再组合拼接起来，将两端伸出的多余岩心部分通过磨石机磨平岩样16的两端面，使两端面垂直于岩样16的轴线，轴向角偏差不超过0.05°；
S3：将岩样16放置于下压头19上，并用上压头3压紧稳定住岩样16，在上压头3与岩样16上端面之间、下压头19与岩样16下端面之间分别垫设柔性细密金属网兜11；
S4：取热缩套13套在岩样16外侧，并，用300～500℃的热风枪将热缩套13加热收缩，将热缩套13进行固定，使热缩套13完全密封住岩样16，用以在加载围压时隔绝围压油；
S5：安装轴向引伸计6和径向引伸计17，先套入轴向引伸计6以及轴向引伸计固定器12，然后取一根O型圈14套在岩样16的中间位置，再套入径向引伸计17以及径向引伸计固定器18，把径向引伸计9立柱上的螺丝均匀的转动贴在岩样16上，螺丝拧到刚好贴到试样上且搭在O型圈14上即可，将固定螺栓7在里面向立柱分别备紧，最后将轴向引伸计6找好位置用固定螺栓7固定住，用力拧紧；
S6：将岩样16装载入三轴试验机的三轴仪支架2内，并连接流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元；
S7：先启动温度控制单元，提升温度至原地层温度，再启动围压单元加载围压至原地层压力；
S8：开启注液装置9，由注液管线8泵入流体，流体通过出液管线4流出后进入流量监测装置5，进行渗透率演化实验，通过流量监测装置5测定岩样16出口端流量数据计算渗透率，通过位移监测单元得出裂缝宽度，结果见图4；
S9：利用达西定律进行裂缝导流能力计算，结果见图5：
即，
式中：KWf—裂缝导流能力(μm2·cm)；K—裂缝渗透率(μm2)；Wf—裂缝宽度(cm)；μ—实验温度条件下实验液体粘度(mPa·s)；Q—流量(cm3/min)；Δp—导流室实验压差(kPa)；
S10：通过多组实验求取平均值即可得出岩石自支撑裂缝导流能力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，其特征在于：包括主体单元、流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元，
所述主体单元包括三轴仪机架(2)、轴向加载柱(1)、上压头(3)和下压头(19)，所述轴向加载柱(1)安装在三轴仪机架(2)上，所述轴向加载柱(1)的下端伸入三轴仪机架(2)内，并在轴向加载柱(1)的下端固定安装有上压头(3)，所述三轴仪机架(2)内侧底部固定安装有下压头(19)，所述下压头(19)位于上压头(3)的正下方，岩样(16)置于上压头(3)与下压头(19)之间，所述岩样(16)的岩心沿其裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，
所述流体泵入及监测单元包括注液装置(9)、注液管线(8)、出液管线(4)和流量监测装置(5)，所述注液装置(9)与注液管线(8)的一端连接，所述注液管线(8)的另一端穿过下压头(19)与岩样(16)底部连接，所述流量监测装置(5)与出液管线(4)的一端连接，所述出液管线(4)的另一端穿过上压头(3)与岩样(16)顶部连接，
所述位移监测单元包括轴向引伸计(6)、柔性细密金属网兜(11)、热缩套(13)和径向引伸计(17)，所述上压头(3)与岩样(16)上端面之间、所述下压头(19)与岩样(16)下端面之间分别垫有柔性细密金属网兜(11)，所述热缩套(13)套在岩样(16)的外侧，且所述热缩套(13)的上端套接在上压头(3)上，下端套接在下压头(19)上，所述轴向引伸计(6)的上端固定在上压头(3)上，下端固定在下压头(19)上，所述岩样(16)的中部套有O型圈(14)，所述径向引伸计(17)的下端固定在下压头(19)上，上端与O型圈(14)连接，所述温度控制单元包括加热件(10)和温度控制器(20)，所述加热件(10)安装在三轴仪机架(2)的内壁上，所述温度控制器(20)与加热件(10)控制连接，
所述围压单元包括围压油泵(15)，所述围压油泵(15)与三轴仪机架(2)内部连通，围压油泵(15)内充入围压油模拟原位地层压力。
2.根据权利要求1所述的一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，其特征在于：所述轴向引伸计(6)的上端通过轴向引伸计固定器(12)固定在上压头(3)上，下端通过固定螺栓(7)固定在下压头(19)上，所述岩样(16)的中部套有O型圈(14)，所述径向引伸计(17)的下端通过径向引伸计固定器(18)固定在下压头(19)上，上端通过螺丝搭在O型圈(14)上。
3.根据权利要求1所述的一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，其特征在于：所述加热件(10)为电磁加热丝。
4.一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，使用如权利要求1～3任意一项所述的三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试装置，其特征在于：包括以下步骤：
S1：制备岩样(16)；
S2：制造裂缝：在岩样(16)侧面预先划出沿岩样轴向的劈裂划痕，将岩样(16)放置入岩心剪切装置，剪切岩样(16)，使岩样(16)沿裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，错动拼接后磨平端面；
S3：将岩样(16)放置于下压头(19)上，并用上压头(3)压紧稳定住岩样(16)，在上压头(3)与岩样(16)上端面之间、下压头(19)与岩样(16)下端面之间分别垫设柔性细密金属网兜(11)；
S4：取热缩套(13)套在岩样(16)外侧，并用热风枪加热收缩，使热缩套(13)完全密封住岩样(16)，用以在加载围压时隔绝围压油；
S5：安装轴向引伸计(6)和径向引伸计(17)；
S6：将岩样(16)装载入三轴试验机的三轴仪支架(2)内，并连接流体泵入及监测单元、位移监测单元、温度控制单元和围压单元；
S7：先启动温度控制单元，提升温度至原地层温度，再启动围压单元加载围压至原地层压力；
S8：开启注液装置(9)，由注液管线(8)泵入流体，流体通过出液管线(4)流出后进入流量监测装置(5)，进行渗透率演化实验，通过流量监测装置(5)测定岩样(16)出口端流量数据计算渗透率，通过位移监测单元得出裂缝宽度；
S9：利用达西定律进行裂缝导流能力计算：
式中：KWf—裂缝导流能力(μm2·cm)；K—裂缝渗透率(μm2)；Wf—裂缝宽度(cm)；μ—实验温度条件下实验液体粘度(mPa·s)；Q—流量(cm3/min)；Δp—导流室实验压差(kPa)；
S10：通过多组实验求取平均值即可得出岩石自支撑裂缝导流能力。
5.根据权利要求4所述的一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，其特征在于：步骤S1中，将岩样(16)加工成适合于三轴试验机实验的一定规格的圆柱形岩样，或者加工人造砂岩岩心并在加工过程中预制天然裂缝弱面。
6.根据权利要求4所述的一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，其特征在于：步骤S2中，将岩样(16)放置入岩心剪切装置，剪切岩样(16)，使岩样(16)沿裂缝弱面发生剪切滑移以模拟自支撑裂缝，滑移试样上下错动2～3mm，再组合拼接起来，将两端伸出的多余岩心部分通过磨石机磨平岩样(16)的两端面，使两端面垂直于岩样(16)的轴线，轴向角偏差不超过0.05°。
7.根据权利要求4所述的一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，其特征在于：步骤S4中，用300～500℃的热风枪将热缩套(13)加热收缩，将热缩套(13)进行固定。
8.根据权利要求4所述的一种三轴围压条件下的自支撑裂缝导流能力测试方法，其特征在于：步骤S5中，先套入轴向引伸计(6)以及轴向引伸计固定器(12)，然后取一根O型圈(14)套在岩样(16)的中间位置，再套入径向引伸计(17)以及径向引伸计固定器(18)，把径向引伸计(9)立柱上的螺丝均匀的转动贴在岩样(16)上，螺丝拧到刚好贴到试样上且搭在O型圈(14)上即可，将固定螺栓(7)在里面向立柱分别备紧，最后将轴向引伸计(6)找好位置用固定螺栓(7)固定住，用力拧紧。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112557203A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-26 | 核工业北京地质研究院 | 针对含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174883A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-09-07 | 东北石油大学 | 清水压裂自支撑裂缝导流能力测试方法 |
| CN104295281A (zh) * | 2014-06-03 | 2015-01-21 | 中国石油大学(北京) | 一种页岩气藏复杂裂缝导流能力模拟实验方法 |
| CN104747182A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-07-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种裂缝导流能力测试方法 |
| CN105628506A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 岩石压裂模拟试样和制备方法、该模拟试验装置和方法 |
| CN105928859A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-09-07 | 中国地质大学（武汉） | 一种高温高压条件下岩石裂隙渗流参数测试装置及方法 |
| CN107806339A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种压裂裂缝导流能力实验方法 |
| CN106593429B (zh) * | 2017-01-09 | 2018-05-01 | 西南石油大学 | 一种致密储层体积裂缝导流能力测试方法 |
| CN108152184A (zh) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于缝内流动规律的支撑剂导流能力试验方法 |
| CN109613119A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-12 | 山东科技大学 | 一种声电渗综合监测的拟三轴压力室及试验方法 |
-
2019
- 2019-11-01 CN CN201911061656.3A patent/CN111103222A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174883A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-09-07 | 东北石油大学 | 清水压裂自支撑裂缝导流能力测试方法 |
| CN104295281A (zh) * | 2014-06-03 | 2015-01-21 | 中国石油大学(北京) | 一种页岩气藏复杂裂缝导流能力模拟实验方法 |
| CN104747182A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-07-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种裂缝导流能力测试方法 |
| CN105628506A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 岩石压裂模拟试样和制备方法、该模拟试验装置和方法 |
| CN105928859A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-09-07 | 中国地质大学（武汉） | 一种高温高压条件下岩石裂隙渗流参数测试装置及方法 |
| CN107806339A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种压裂裂缝导流能力实验方法 |
| CN108152184A (zh) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于缝内流动规律的支撑剂导流能力试验方法 |
| CN106593429B (zh) * | 2017-01-09 | 2018-05-01 | 西南石油大学 | 一种致密储层体积裂缝导流能力测试方法 |
| CN109613119A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-12 | 山东科技大学 | 一种声电渗综合监测的拟三轴压力室及试验方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 万人溥 等: "《采油技术手册 第9分册 压裂酸化工艺技术》", 31 October 1998, 石油化工出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112557203A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-26 | 核工业北京地质研究院 | 针对含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法 |
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