CN111411930B - 一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及方法。所述模拟装置包括裂缝发育岩心可视化夹持器、裂缝形态控制器、滤液采集及压后排采模拟器；裂缝发育岩心可视化夹持器内设有方形岩心，岩心中有岩心裂缝；裂缝发育岩心可视化夹持器上下两侧设有可视化窗；裂缝形态控制器包括裂缝控制旋进杆、滤液收集垫块；滤液采集及压后排采模拟器包括滤液采集、压后排采模拟两部分，均通过气液流通管路与裂缝控制旋进杆中心滤出液导管相连。本发明模拟装置可调控真实裂缝的角度和开度，有助于研究页岩气、煤层气等非常规致密气藏储层裂缝动态滤失规律；模拟长周期排采过程，有助于研究页岩气、煤层气等非常规致密气藏实施压裂措施后的排采开发规律。

Description

一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及模拟 方法

技术领域

本发明涉及一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及模拟方法，属于页岩气、煤层气等致密气藏增产改造、排采的技术领域。

背景技术

全球致密气藏储量丰富，开发规模不断扩大。页岩气藏、煤层气藏等作为致密气藏的重要类型，发展利用迅速，在全球油气产量中的作用和地位不断提升。但致密气藏具有低孔低渗、天然裂缝不发育、气相渗流阻力大等特点，决定了压裂增产改造是这类致密气藏高效开发的必然选择。随着压裂技术的不断发展，采用大规模压裂技术在致密气藏储层中形成复杂体积裂缝，可以大幅度提高储层整体渗透率和油气资源的动用程度，提高页岩气及煤层气的产量。然而，由于裂缝形态复杂多变等原因，压裂液在地层中的滤失规律不明确。另一方面，压裂液的滤失对地层的伤害严重，如美国页岩气井压裂过程中，单口井用水量约为10³～10⁵t量级，其中25％～90％滞留于地层，对地层造成严重伤害。这些原因都导致非常规致密气排采方案优化困难。

传统的滤失仪在静态下测量压裂液的滤失量，与压裂液在压裂现场真实裂缝中的滤失规律相差较大。如中国专利文件CN104502552B(申请号：201510034051.0)公开了一种高温高压泡沫静态滤失仪，该滤失仪能够测量高温高压状态下泡沫压裂液的静态滤失量。然而，泡沫压裂液存在液相和气相，在静态下不稳定容易发生气液分离，很难在静态下模拟，测量结果不准确。因此静态滤失仪难以准确评价泡沫压裂液在地层中的滤失规律。近年来，研究人员研制的动态滤失仪实现了压裂液的动态滤失模拟，然而却存在三个弊端。第一，现有的动态滤失装置尚不能准确模拟真实裂缝，模拟的裂缝和真实裂缝壁面的粗糙度差异很大，且真实裂缝有不同的角度和开度；第二，现有的动态滤失装置未考虑压裂液动态滤失后的长周期排采的模拟，因此难以对后续排采方案进行优化。第三，传统的动态滤失仪未实现裂缝中压裂液流动状态及滤饼形成情况的可视化观测，因此无法掌握裂缝处的实时信息，不利于压裂液动态滤失规律的研究。如Journal of Industrial and EngineeringChemistry期刊2017年第45卷中，记载了吕其超等人发表的《Silica nanoparticles as ahigh-performance filtrate reducer for foam fluid in porous media》一文，文章中报道了一种压裂液动态滤失及岩心伤害测试装置，并介绍了该装置的工作方法。该装置利用柱状岩心与装置间缝隙模拟裂缝，实现压裂液的动态滤失及岩心伤害测试。虽然实现了压裂液动态滤失的测试，但该装置中的裂缝与致密气藏真实裂缝形态差别较大，无法准确反映真实裂缝中压裂液的动态滤失规律，且未考虑压裂液滤失后长周期的排采。压裂液的滤失规律受压裂液在裂缝中的流动速度、裂缝表面的粗糙度、裂缝开度及裂缝角度等多因素影响。因此，模拟压裂液在真实裂缝中的动态滤失、致密气储层实施压裂措施后的长周期排采并实现可视化监测，对研究压裂液的动态滤失规律和排采方案优化具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及模拟方法，所述模拟装置克服了现有装置难以模拟致密气藏压裂储层真实裂缝压裂液动态滤失、长周期排采的不足，采用由拉伸等方式破坏产生的真实裂缝，并实现了真实裂缝角度和开度的控制、模拟过程中裂缝的可视化，能够在高温高压条件下研究致密气藏真实裂缝压裂液动态滤失及长周期排采规律。

本发明模拟装置能够承受较大的压力(0～90MPa)和较高的温度(0～200℃)，与现场的实际压裂排采过程相匹配，操作过程简单，装置安全且稳定性良好。

根据本发明优选的，所述模拟装置的整体尺寸为：长：40～80cm，宽：20～50cm，高：20～50cm，该尺寸设计的优势是既能有效夹持岩心又能承受较大压力模拟实际压裂排采储层。

本发明所提供的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，包括裂缝发育岩心可视化夹持器、裂缝形态控制器和滤液采集及压后排采模拟器；

所述裂缝发育岩心可视化夹持器内设有页岩或煤岩方形岩心；所述页岩或煤岩方形岩心内有1条岩心裂缝，与所述岩心裂缝形成的裂缝面平行的所述页岩或煤岩方形岩心的两个表面(端面)与所述裂缝发育岩心夹持器的壳体接触配合，其余表面均包覆有密封胶套；所述页岩或煤岩方形岩心与所述裂缝发育岩心可视化夹持器之间形成围压腔；

沿所述岩心裂缝的长度方向上的所述裂缝发育岩心可视化夹持器的两个侧壁上分别设有压裂液注入端和围压液体注入端、压裂液流出端和围压液体流出端，所述压裂液注入端和所述压裂液流出端均与所述岩心裂缝相连通，所述围压液体注入端和所述围压液体流出端均与所述围压腔相连通；

所述页岩或煤岩方形岩心的不同位置处连接若干温度传感器和若干压力传感器；

所述裂缝形态控制器包括裂缝控制旋进杆和滤液收集垫块；与所述页岩或煤岩方形岩心接触配合的所述裂缝发育岩心可视化夹持器的两个侧壁上配合有所述裂缝控制旋进杆，所述裂缝控制旋进杆能挤压所述页岩或煤岩方形岩心以改变所述岩心裂缝的开度和角度；所述裂缝控制旋进杆内设有沿其轴向的滤出液导管；所述裂缝控制旋进杆与所述页岩或煤岩方形岩心之间设置所述滤液收集垫块，所述滤液收集垫块内设有导流槽，所述导流槽能收集所述页岩或煤岩方形岩心的压裂液滤出液；所述导流槽与所述滤出液导管相连通；

所述滤出液导管与气液流通管路相连通，所述气液流通管路的另一端连接滤出液回压阀和滤出液控制阀门，所述气液流通管路上设有压力表；所述气液流通管路连接一分支管路，所述分支管路上设有注气单向阀和注气控制阀门；所述页岩或煤岩方形岩心表面设有若干气液监测电导；所述压力表、所述滤出液回压阀和所述滤出液控制阀门构成所述滤液采集及压后排采模拟器的滤液采集部分，所述注气单向阀、所述注气控制阀门和所述气液监测电导构成所述滤液采集及压后排采模拟器的压后排采模拟部分。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述页岩或煤岩方形岩心的尺寸为：长为15～30cm，宽为5～15cm，高为3～5cm，该尺寸设计的优势是有助于研究压裂液动态滤失规律及排采模拟，并确保装置整体的耐压性。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述裂缝发育岩心可视化夹持器上设有4个所述压裂液注入端和4个所述压裂液流出端，所述压裂液注入端和所述压裂液流出端均沿所述岩心裂缝形成的裂缝面的高度方向布置，并通过汇液缝与所述岩心裂缝相连通；所述汇液缝可保证液体均匀水平流入所述岩心裂缝中；；

所述压裂液注入端和所述压裂液流出端优选位于所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体配合处。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述裂缝控制旋进杆与所述裂缝发育岩心可视化夹持器螺纹配合；

所述裂缝形态控制器包括6个所述裂缝控制旋进杆，每2个所述裂缝控制旋进杆对称布置；

所述滤液收集垫块的直径优选等于所述页岩或煤岩方形岩心的高度，厚度为2～5cm；

所述导流槽为环形导流槽，所述导流槽的深度不超过所述滤液收集垫块厚度的一半，用于收集岩心左右两侧的压裂液滤出液，并沿所述滤出液导管流出；

所述环形导流槽确保滤液能够顺利从所述滤出液导管导出。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述页岩或煤岩方形岩心的压裂液入口端面均匀布置4～6个所述温度传感器和4～6个所述压力传感器；

所述页岩或煤岩方形岩心的压裂液滤出端面均匀布置3～4个所述温度传感器和3～4个所述压力传感器；

所述温度传感器和所述压力传感器采用同一信号采集线；

本发明可以用来测试多种压裂液体系在真实裂缝中的动态滤失规律，如无水CO₂泡沫压裂液，在一定的温度和压力作用下，CO₂会发生相态的变化，通过所述温度传感器、所述压力传感器对温度和压力的监测，反馈岩心不同位置气体相态的变化。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述页岩或煤岩方形岩心的表面设置6～18个所述气液监测电导；

所述气液监测电导设于与所述滤出液导管的同一直线位置处；

所述气液监测电导用于监测致密气藏压裂液动态滤失过程、压后排采过程中岩心不同部位的气液含量，反映压裂液的滤失位置、排采不同时间岩心中的水含量等情况，为探明致密气藏压裂液动态滤失、长周期排采规律提供依据。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述滤出液导管可为3～6mm的不锈钢管线，在压裂液动态滤失规律研究中用于导出压裂液滤出液，在模拟页岩气或煤层气排采中作为气体流入的通路。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述裂缝发育岩心可视化夹持器外包覆有恒温控制套，用于对装置的温度实现精准可控。

所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体之间由法兰密封，连接处设置有密封胶套；所述密封胶套的作用是确保装置的密闭性以及减少壳体间的磨损；

所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体可采用耐压合金钢板，厚度可为4～10cm，该尺寸下装置能够承受较大的压力。

所述页岩或煤岩方形岩心与所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体之间通过密封胶套密封连接；

所述密封胶套外缘设有三角内卡封和矩形外卡封，所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体上设有环形卡座，所述密封胶套与所述环形卡座通过如下方式密封配合：所述三角内卡封卡住所述环形卡座的外侧，所述矩形外卡封设于所述环形卡座的内部并通过凸起卡封与所述环形卡座配合；

所述压裂液注入端和所述压裂液流出端穿过所述壳体与所述页岩或煤岩方形岩心的密封配合处；

上述配合方式能够实现良好密封，使压裂液顺利流入所述岩心裂缝进行动态滤失测量。

上述可视化动态滤失及排采模拟装置中，所述裂缝发育岩心可视化夹持器的上下两个壳体上设有高温高压可视化窗，所述高温高压可视化窗与所述壳体之间通过密封胶套密封；

所述高温高压可视化窗可为耐温耐压玻璃材质；

所述高温高压可视化窗的窗口宽度为2～4cm，确保装置能够承受较大压力；测量时下侧窗口放置平行光源，用于实时监测岩心裂缝处压裂液的流动以及滤饼的形成，同时有助于裂缝角度和开度的精确控制。

本发明可视化动态滤失及排采模拟装置可用于研究致密气藏压裂液动态滤失及排采规律，具体可按照下述步骤进行：

将所述页岩或煤岩方形岩心置于所述致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置中的所述裂缝发育岩心可视化夹持器内，密封后连接管线；调节所述裂缝控制旋进杆以改变所述岩心裂缝的开度和角度；连接所述温度传感器和压力传感器，记录所述页岩或煤岩方形岩心各点温度和压力；加热所述页岩或煤岩方形岩心至设定温度并恒温(如4～6h)；连接所述气液监测电导，采集电信号反馈测试进行后的气液含量变化情况；所述压裂液流出端连接所述滤出液回压阀，调至设定压力；打开所述滤出液控制阀门，设定所述滤出液回压阀的压力，关闭所述注气控制阀门；将压裂液通过所述压裂液注入端注入至所述岩心裂缝中，对所述页岩或煤岩方形岩心加围压至设定压力，通过所述滤出液导管和所述压裂液流出端收集液体，并记录液体体积，即实现压裂液动态滤失测量；再次调节所述裂缝控制旋进杆，改变所述岩心裂缝的开度和角度，重复压裂液动态滤失测量过程；通过所述高温高压可视化窗实时监测裂缝处压裂液的流动及滤饼形成情况；

压裂液动态滤失测量结束后，关闭所述滤出液控制阀门和所述压裂液流出端的阀门，打开所述注气控制阀门，根据需要控制不同注气端注气压力，在设定的注气速度下注入甲烷气体，模拟致密气藏实施压裂措施后长周期排采过程，通过所述气液监测电导反馈长周期排采过程中所述页岩或煤岩方形岩心不同位置处的气液含量。

压裂液动态滤失测量过程之前，优选进行如下试压步骤：

将所述围压液体注入端、所述围压液体流出端、所述压裂液注入端和所述压裂液流出端均连接到装配阀门的致密气藏压裂用高压管线上，开启所述围压液体注入端和所述压裂液注入端的阀门，所述围压液体流出端和所述压裂液流出端均连接压力表，关闭所述滤出液控制阀门和所述注气控制阀门；打开所述注气控制阀门，向所述围压腔内通入甲烷气体，至设定压力，然后加围压至设定压力，进行憋压处理，设定压力可根据需要确定，维持工作压力30～40min，合格标准为不刺不漏。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明模拟装置中的岩心真实裂缝更符合致密气藏储层压裂现场实际，且该模拟装置通过设置于两侧的裂缝控制旋进杆，可以控制裂缝的角度和开度，准确模拟致密气藏储层压裂产生的不同形态的真实裂缝，压裂液的流动规律和生成的滤饼更贴近现场实际，克服了传统滤失仪无法模拟真实裂缝形态的不足。对岩心不同位置实现压力和温度的实时监测，反映压裂液滤失对岩心产生的影响。

(2)本发明模拟装置，能够模拟页岩气藏及煤层气藏实施压裂措施后长周期排采过程，综合研究页岩气及煤层气等致密气藏的压裂排采，克服了传统滤失仪难以准确模拟压裂液的动态滤失，以及压裂液滤失后的长周期排采的不足。

(3)本发明模拟装置，设置有高温高压可视化窗，能够对真实裂缝处压裂液的流动状态以及滤饼的形成进行实时监测，同时实现裂缝角度和开度的准确控制，对于研究致密气藏真实裂缝压裂液滤失规律具有重要意义。

(4)本发明模拟装置的操作简单，且耐高温高压，更能反映致密气藏压裂过程中的实际情况。

附图说明

图1是本发明致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置的剖面图(俯视)；

图2是本发明致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置的剖面图(主视)；

图中各标记如下：

1.页岩或煤岩方形岩心，2.岩心裂缝，3.裂缝发育岩心可视化夹持器壳体，4.压裂液注入端，5.围压液体注入端，6.恒温控制套，7.温度传感器，8.压力传感器，9.压力/温度信号同轴采集线，10.16.32密封胶套，11.三角内卡封，12.矩形外卡封，13.环形卡座，14.紧固螺栓垫片，15.法兰，17.紧固螺栓，18.压裂液流出端，19.围压液体流出端，20.裂缝控制旋进杆，21.旋进杆控制槽，22.滤液收集垫块，23.环形导流槽，24.滤出液导管，25.压力表，26.滤出液回压阀，27.滤出液控制阀门，28.注气控制阀门，29.注气单向阀，30.气液监测电导，31.高温高压可视化窗，33.汇液缝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

本发明致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其结构如图1所示(俯视方向的剖面图)，其尺寸为：长：40cm，宽：20cm，高：20cm。该模拟装置裂缝发育岩心可视化夹持器、裂缝形态控制器、滤液采集及压后排采模拟器。

其中，裂缝发育岩心可视化夹持器壳体3由法兰15密封，连接处设置有密封胶套16，确保装置的密闭性以及减少壳体间的磨损；壳体3可采用耐压合金钢板，厚度可为5cm。裂缝发育岩心可视化夹持器内设有页岩或煤岩方形岩心1，页岩或煤岩方形岩心1中有岩心裂缝2，岩心模型的尺寸为：长为15cm，宽为10cm，高为4cm。页岩或煤岩方形岩心1左右两个表面与滤液收集垫块22接触配合，其余表面均包覆有密封胶套10，页岩或煤岩方形岩心1与裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体之间形成围压腔。裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体3上设有环形卡座13，密封胶套10外缘设有三角内卡封11和矩形外卡封12，密封胶套10嵌入围压腔，三角内卡封11卡住环形卡座13外侧，矩形外卡封12上再设有凸起卡封，卡入环形卡座13的内侧凹槽，密封胶套10的三角内卡封11、矩形外卡封12和环形卡座13相配合形成密闭腔室。裂缝发育岩心可视化夹持器前后两侧的壳体上设有4个压裂液注入端4、4个压裂液流出端18、2个围压液体注入端5和2个围压液体流出端19，4个压裂液注入端4通过注入端的汇液缝33与岩心裂缝2相连通，4个压裂液流出端18通过流出端的汇液缝33与岩心裂缝2相连通，这样压裂液流入汇液缝后流入岩心裂缝2，流出时从4个压裂液流出端18的出口同时采集，因此汇液缝33能够保证液体均匀水平流入岩心裂缝2。其中，注入端与流出端的汇液缝33的大小、形状均相同。在页岩或煤岩方形岩心1的压裂液注入端端面，设有间距相同的6个温度传感器7和压力传感器8，用于监测页岩或煤岩方形岩心1沿压裂液滤出方向温度和压力的变化；在页岩或煤岩方形岩心1左右两侧，各设有间距相同的3个温度传感器和压力传感器，用于监测页岩或煤岩方形岩心1沿压裂液裂缝流出方向温度和压力的变化。

其中，裂缝形态控制器包括裂缝控制旋进杆20和滤液收集垫块22，裂缝控制旋进杆20与裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体3螺纹配合，其能挤压页岩或煤岩方形岩心1以改变岩心裂缝2的开度和角度，裂缝控制旋进杆20内设有沿其轴向的滤出液导管24，可为3mm不锈钢管线。裂缝控制旋进杆20与页岩或煤岩方形岩心1之间设置滤液收集垫块22，滤液收集垫块22内设有环形导流槽23，该环形导流槽23能收集页岩或煤岩方形岩心1的压裂液滤出液，环形导流槽23与滤出液导管24相连通，从而导出收集的压裂液滤出液。

其中，滤液采集及压后排采模拟器包括滤液采集部分和压后排采模拟部分。滤液采集部分包括压力表25、滤出液回压阀26、滤出液控制阀门27，滤出液导管24与气液流通管路相连通，该气液流通管路的另一端连接滤出液回压阀26和滤出液控制阀门27，气液流通管路上设有压力表25。压后排采模拟部分包括注气单向阀29、注气控制阀门28、气液监测电导30，该气液流通管路连接一分支管路，该分支管路上设有注气单向阀29和注气控制阀门28，页岩或煤岩方形岩心1表面设有若干气液监测电导30，优选与滤出液导管24的同一直线位置处设置2个气液监测电导30，共设置12个气液监测电导30。

如图2所示，裂缝发育岩心可视化夹持器上下的两个壳体上设有高温高压可视化窗31，高温高压可视化窗31为耐温耐压玻璃，高温高压可视化窗31与裂缝发育岩心可视化夹持器壳体之间通过密封胶套32密封，保证耐温耐压玻璃能够紧密装配。高温高压可视化窗31的窗口宽度为3cm，测量时下侧窗口放置平行光源，用于实时监测岩心裂缝处压裂液的流动以及滤饼的形成，同时有助于裂缝角度和开度的精确控制。

为了实现对装置的温度的精准可控，裂缝发育岩心可视化夹持器外侧设有恒温控制套6。

采用本发明致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置进行致密气藏压裂液动态滤失及排采规律研究时，可按照下述步骤进行(即本发明装置的工作方法)：

按照下述步骤使用本发明致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置：

(1)组装上述模拟装置中所包含的所有零件；

(2)试压

将页岩或煤岩方形岩心1放入致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置的裂缝发育岩心可视化夹持器中，并用紧固螺栓17固定法兰15密封；将围压液体注入端5、围压液体流出端19、压裂液注入端4、压裂液流出端18连接到装配阀门的致密气藏压裂用高压管线上，开启围压液体注入端5、压裂液注入端4高压管线阀门，围压液体流出端19和压裂液流出端18连接压力表，关闭滤出液控制阀门27和注气控制阀门28，向所述致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置通入甲烷气体，至设定压力，然后加围压至设定压力，进行憋压处理，设定压力可根据需要确定，维持工作压力30～40min，合格标准为不刺不漏。

(3)动态滤失

将页岩或煤岩方形岩心1通过拉伸破坏产生岩心裂缝后，放入致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置的裂缝发育岩心可视化夹持器中，并用紧固螺栓17固定法兰15密封，连接好管线；调节裂缝控制旋进杆20，改变岩心裂缝的开度和角度；连接好所述温度传感器7和压力传感器8，通过压力/温度信号同轴采集线9采集压力和温度信号，记录岩心各点温度和压力；将恒温控制套6调至设定温度，恒温4h；连接气液监测电导30，采集电信号反馈测试进行后的气液含量变化情况；压裂液流出端18连接回压阀，调至设定压力；打开滤出液控制阀门27，设定滤出液回压阀26压力，关闭注气控制阀门28；将压裂液通过压裂液注入端4注入岩心裂缝2，对页岩或煤岩方形岩心加围压至设定压力，收集滤出液、压裂液流出端18流出液体，并记录液体体积；再次调节裂缝控制旋进杆20，改变岩心裂缝的开度和角度；于高温高压可视化窗31观察岩心裂缝表面压裂液流动和滤饼生成情况。上述设定压力、裂缝的角度和开度根据需要设置。

(4)排采

压裂液动态滤失结束后，关闭滤出液控制阀门27和压裂液流出端的阀门，打开注气控制阀门28，根据实验需要控制不同注气端注气压力，在实验需要的注气速度下注入甲烷气体，模拟致密气藏实施压裂措施后长周期排采过程，通过气液监测电导反馈长周期排采过程中岩心不同位置的气液含量。

(5)卸压清洁

将致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置卸去压力，排出残余液体，拆卸温度传感器、压力传感器、气液监测电导等电信号采集线路，打开法兰，取出岩心，清理密封胶套内部。

Claims (10)

1.一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，包括裂缝发育岩心可视化夹持器、裂缝形态控制器和滤液采集及压后排采模拟器；

所述裂缝发育岩心可视化夹持器内设有页岩或煤岩方形岩心；所述页岩或煤岩方形岩心内有1条岩心裂缝，与所述岩心裂缝形成的裂缝面平行的所述页岩或煤岩方形岩心的两个表面与所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体接触配合，其余表面均包覆有密封胶套；所述页岩或煤岩方形岩心与所述裂缝发育岩心可视化夹持器之间形成围压腔；

沿所述岩心裂缝的长度方向上的所述裂缝发育岩心可视化夹持器的两个侧壁上分别设有压裂液注入端和围压液体注入端、压裂液流出端和围压液体流出端，所述压裂液注入端和所述压裂液流出端均与所述岩心裂缝相连通，所述围压液体注入端和所述围压液体流出端均与所述围压腔相连通；

所述页岩或煤岩方形岩心的不同位置处连接若干温度传感器和若干压力传感器；

所述裂缝形态控制器包括裂缝控制旋进杆和滤液收集垫块；与所述页岩或煤岩方形岩心接触配合的所述裂缝发育岩心可视化夹持器的两个侧壁上配合有所述裂缝控制旋进杆，所述裂缝控制旋进杆能挤压所述页岩或煤岩方形岩心以改变所述岩心裂缝的开度和角度；所述裂缝控制旋进杆内设有沿其轴向的滤出液导管；所述裂缝控制旋进杆与所述页岩或煤岩方形岩心之间设置所述滤液收集垫块，所述滤液收集垫块内设有导流槽，所述导流槽能收集所述页岩或煤岩方形岩心的压裂液滤出液；所述导流槽与所述滤出液导管相连通；

所述滤出液导管与气液流通管路相连通，所述气液流通管路的另一端连接滤出液回压阀和滤出液控制阀门，所述气液流通管路上设有压力表；所述气液流通管路连接一分支管路，所述分支管路上设有注气单向阀和注气控制阀门；所述页岩或煤岩方形岩心表面设有若干气液监测电导；所述压力表、所述滤出液回压阀和所述滤出液控制阀门构成所述滤液采集及压后排采模拟器的滤液采集部分，所述注气单向阀、所述注气控制阀门和所述气液监测电导构成所述滤液采集及压后排采模拟器的压后排采模拟部分。

2.根据权利要求1所述的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其特征在于：所述裂缝发育岩心可视化夹持器上设有4个所述压裂液注入端和4个所述压裂液流出端，所述压裂液注入端和所述压裂液流出端均沿所述岩心裂缝形成的裂缝面的高度方向布置，并通过汇液缝与所述岩心裂缝相连通。

3.根据权利要求1或2所述的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其特征在于：所述裂缝控制旋进杆与所述裂缝发育岩心可视化夹持器螺纹配合；

所述裂缝形态控制器包括6个所述裂缝控制旋进杆，每2个所述裂缝控制旋进杆对称布置。

4.根据权利要求3所述的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其特征在于：所述页岩或煤岩方形岩心的压裂液入口端面均匀布置4～6个所述温度传感器和4～6个所述压力传感器；

所述页岩或煤岩方形岩心的压裂液滤出端面均匀布置3～4个所述温度传感器和3～4个所述压力传感器；

所述温度传感器和所述压力传感器采用同一信号采集线。

5.根据权利要求4所述的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其特征在于：所述页岩或煤岩方形岩心的表面设置6～18个所述气液监测电导；

所述气液监测电导设于与所述滤出液导管的同一直线位置处。

6.根据权利要求5所述的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其特征在于：所述裂缝发育岩心可视化夹持器外包覆有恒温控制套；

所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体之间由法兰密封，连接处设置有密封胶套；

所述页岩或煤岩方形岩心与所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体之间通过密封胶套密封；

所述密封胶套外缘设有三角内卡封和矩形外卡封，所述裂缝发育岩心可视化夹持器的壳体上设有环形卡座，所述密封胶套与所述环形卡座通过如下方式密封配合：所述三角内卡封卡住所述环形卡座的外侧，所述矩形外卡封设于所述环形卡座的内部并通过凸起卡封与所述环形卡座配合。

7.根据权利要求6所述的致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置，其特征在于：所述裂缝发育岩心可视化夹持器的上下两个壳体上设有高温高压可视化窗，所述高温高压可视化窗与所述壳体之间通过密封胶套密封。

8.权利要求1-7中任一项所述致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置在致密气藏压裂液动态滤失及排采规律研究中应用。

9.一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采规律的模拟方法，包括如下步骤：

将所述页岩或煤岩方形岩心置于权利要求1-7中任一项所述致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置中的所述裂缝发育岩心可视化夹持器内，密封后连接管线；调节所述裂缝控制旋进杆以改变所述岩心裂缝的开度和角度；连接所述温度传感器和压力传感器，记录所述页岩或煤岩方形岩心各点温度和压力；加热所述页岩或煤岩方形岩心至设定温度并恒温；连接所述气液监测电导，采集电信号反馈测试进行后的气液含量变化情况；所述压裂液流出端连接实验常用回压阀，调至设定压力；打开所述滤出液控制阀门，设定所述滤出液回压阀的压力，关闭所述注气控制阀门；将压裂液通过所述压裂液注入端注入至所述岩心裂缝中，对所述页岩或煤岩方形岩心加围压至设定压力，通过所述滤出液导管和所述压裂液流出端收集液体，并记录液体体积，即实现压裂液动态滤失测量；再次调节所述裂缝控制旋进杆，改变所述岩心裂缝的开度和角度，重复压裂液动态滤失测量过程；

压裂液动态滤失测量结束后，关闭所述滤出液控制阀门和所述压裂液流出端的阀门，打开所述注气控制阀门，根据需要控制不同注气端注气压力，在设定的注气速度下注入甲烷气体，模拟致密气藏实施压裂措施后长周期排采过程，通过所述气液监测电导反馈长周期排采过程中所述页岩或煤岩方形岩心不同位置处的气液含量。

10.根据权利要求9所述的模拟方法，其特征在于：在压裂液动态滤失测量过程之前，还包括如下试压步骤：

将所述围压液体注入端、所述围压液体流出端、所述压裂液注入端和所述压裂液流出端均连接到装配阀门的致密气藏压裂用高压管线上，开启所述围压液体注入端和所述压裂液注入端的阀门，所述围压液体流出端和所述压裂液流出端均连接压力表，关闭所述滤出液控制阀门和所述注气控制阀门；打开所述注气控制阀门，向所述围压腔内通入甲烷气体，至设定压力，然后加围压至设定压力，进行憋压处理，设定压力可根据需要确定，维持工作压力30～40min，合格标准为不刺不漏。

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