CN113389535A - 一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置及方法 - Google Patents

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CN113389535A CN202110852778.5A CN202110852778A CN113389535A CN 113389535 A CN113389535 A CN 113389535A CN 202110852778 A CN202110852778 A CN 202110852778A CN 113389535 A CN113389535 A CN 113389535A
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
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    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Abstract

本发明属于定向压裂模拟技术领域，公开了一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置及方法；实验装置包括：泵注系统，其包括压裂液储罐、氦气瓶、电动液压泵和耐高压中间容器；搅拌系统，其包括搅拌罐和驱动件；原位环境模拟系统，其包括岩芯夹持器、液压泵、伺服泵和恒温水浴槽；伺服泵用于向岩芯夹持器中注入液压；液压泵用于向岩芯夹持器中注入液压；数据采集系统，其包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，第一压力传感器用于测量轴压，第二压力传感器用于测量围压，第三压力传感器用于测量岩芯夹持器入口端的气体压力，第四压力传感器用于测量岩芯夹持器的径向出口端的气体压力。

Description

一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置及方法
技术领域
本发明属于定向压裂模拟技术领域，尤其涉及一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置及方法。
背景技术
我国石油天然气行业标准“压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法”公开了一种测试导流能力的支撑剂铺置方法。该方通过利用API导流室，在两块光滑岩板组成的裂缝内人工铺置干燥支撑剂，并使用刮板工具将支撑剂充填层刮平的办法铺置支撑剂。
该方法的主要缺点有：1、使用光滑岩板无法模拟具有粗糙度的真实裂缝面的问题；2、不能动态模拟压裂液和支撑剂混合液在泵注过程中沿井筒及进入裂缝动态铺置过程；3、使用人工均匀铺砂，铺砂情况过于理想，不能模拟支撑剂在真实裂缝面的铺置情况；4、压裂液对储层岩石裂缝面的长期浸泡，将导致支撑剂的显著嵌入，甚至导致导流能力的丧失。现有装置不能模拟压裂液浸泡环境下，尤其是当压裂液为超临界二氧化碳时，支撑剂充填层长期导流能力的测试。
因此，亟需一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置及方法，以解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置及方法，其真实模拟了石油天然气开发定向压裂过程中，为评价模拟原位环境下的长期导流能力提供条件，克服了现有技术的不足。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置，包括：
泵注系统，其包括压裂液储罐、氦气瓶、电动液压泵和耐高压中间容器，所述氦气瓶与所述电动液压泵连接，所述电动液压泵与所述耐高压中间容器相连通，所述电动液压泵能够将所述压裂液储罐内的压裂液输送至所述耐高压中间容器内；
搅拌系统，其包括搅拌罐和驱动件，所述搅拌罐包括搅拌罐主体和活塞，所述电动液压泵与所述搅拌罐主体相连通，所述电动液压泵能够驱动所述活塞在所述搅拌罐主体内移动，所述活塞上设置有搅拌叶片，所述驱动件与所述搅拌叶片传动连接，能够驱动所述搅拌叶片转动；
原位环境模拟系统，其包括岩芯夹持器、液压泵、伺服泵和恒温水浴槽，所述耐高压中间容器和所述岩芯夹持器均设置在所述恒温水浴槽内，所述耐高压中间容器和所述搅拌罐均匀所述岩芯夹持器连通；
所述伺服泵用于向所述岩芯夹持器中注入液压，以使所述岩芯夹持器内的岩样处于实验要求的轴压环境中；所述液压泵用于向所述岩芯夹持器中注入液压，以使所述岩芯夹持器内的岩样处于实验要求的围压环境中；
数据采集系统，其包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一压力传感器用于测量轴压，所述第二压力传感器用于测量围压，所述第三压力传感器用于测量所述岩芯夹持器入口端的气体压力，所述第四压力传感器用于测量所述岩芯夹持器的径向出口端的气体压力。
作为一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置的优选技术方案，所述电动液压泵与所述耐高压中间容器通过第一连接管路连通，所述第一连接管路上设置有第一截止阀。
作为一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置的优选技术方案，所述搅拌罐主体上设置有第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口分别位于所述活塞的两侧，所述第一接口连接有第一子管，所述第一子管上设置有第二截止阀，所述第二接口上连接有第二子管，所述第二子管上设置有第三截止阀，所述电动液压泵通过第二连接管路连接于所述第一子管和第二子管。
作为一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置的优选技术方案，所述搅拌罐主体通过第三连接管路与所述岩芯夹持器连接，所述第三连接管路上设置有第四截止阀。
作为一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置的优选技术方案，所述耐高压中间容器与所述第三连接管路通过第三子管连接，所述第三子管位于所述第四截止阀的下游，所述第三子管上设置有第五截止阀。
作为一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置的优选技术方案，所述伺服泵与所述岩芯夹持器通过第一液压注入管路连接，所述第一压力传感器设置在所述第一液压注入管路上；
所述液压泵与所述岩芯夹持器通过第二液压注入管路连接，所述第二压力传感器设置在所述第二液压注入管路上；
第三压力传感器安装在岩芯夹持器入口端，第四压力传感器安装在岩芯夹持器径向出口端。
第二方面，提供一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验方法，其采用了如上所述的模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置，包括如下步骤：
S1、在岩样压裂段中部预制环向裂缝，用渗流网包裹岩样压裂段侧面部分；岩样其余侧面部分用橡胶套紧密包裹，然后将岩样放入所述岩芯夹持器中；启动原位环境模拟系统，使岩样处于实验要求的温度及应力环境；
S2、开启氦气瓶，依次打开第一截止阀和第五截止阀将氦气注入岩芯夹持器，当第三压力传感器和第四压力传感器测得岩样的径向渗透上下游压力达到第一预设压力Pr0后，第一预设时间后，增加渗透上游压力至第二预设压力Pri，渗透下游压力仍保持第一预设压力Pr0不变，形成一个压力脉冲，然后关闭第一截止阀和第五截止阀；
S3、记录第三压力传感器测得的岩芯夹持器的入口端的压力和第四压力传感器测得的岩芯夹持器的出口端的压力，形成压力变化曲线，待岩芯夹持器的入口端的压力与出口端的压力稳定后，采用脉冲衰减法公式计算得到岩样的径向渗透率；
S4、开启第一截止阀和第五截止阀将储存至所述耐高压中间容器4中的超临界二氧化碳注入岩样，形成径向裂缝面；然后重复步骤S2和S3，测得岩样压裂后径向渗透率Kr1；
S5、将支撑剂倒入搅拌罐中，开启第三截止阀向搅拌罐中注入超临界二氧化碳，关闭第三截止阀，对搅拌罐内的混合液进行搅拌，开启第二截止阀和第四截止阀，使电动液压泵按设定速度推动搅拌罐内活塞的移动；将混合液注入岩样裂缝中，完成支撑剂动态铺置过程；然后重复步骤S2和S3，测得在支撑剂铺置后岩样径向渗透率Kr2；
S6、打开第一截止阀、第五截止阀，持续向岩样裂缝注入超临界二氧化碳，使岩样长期处于超临界二氧化碳浸泡状态，通过伺服泵和液压泵使岩芯夹持器内的岩样继续处于实验要求的应力状态，每隔72小时，开启第七截止阀，对超临界二氧化碳进行放空，然后重复步骤S2和S3，测得在支撑剂铺置后不同加载时间下岩样径向渗透率Kr3，然后继续使岩样处于超临界二氧化碳浸泡状态，连续进行30d的测试，结束实验。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
该装置真实模拟了石油天然气开发定向压裂过程中，压裂液和支撑剂的混合液体在泵注过程中沿井筒及进入裂缝动态铺置过程，实现了在压裂液环境下尤其是超临界二氧化碳作为压裂液环境下，支撑剂充填层长期导流能力的测试，为评价模拟原位环境下的长期导流能力提供条件，克服了现有技术的不足。
附图说明
图1为本发明提供的模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置的结构示意图。
其中，1、压裂液储罐；2、氦气瓶；3、电动液压泵；4、耐高压中间容器；5、岩芯夹持器；6、第一截止阀；7、岩样；8、第三截止阀；9、搅拌罐；10、第二截止阀；11、活塞；12、搅拌罐主体；13、密封盖；14、搅拌叶片；15、驱动件；16、第四截止阀；17、液压泵；18、伺服泵；19、恒温水浴槽；21、第七截止阀；22、渗流网；23、橡胶套；24、第一压力传感器；25、第二压力传感器；26、第三压力传感器；27、第四压力传感器；28、压差传感器；29、第五截止阀；30、电脑主机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例公开了一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置，其包括泵注系统、搅拌系统、原位环境模拟系统和数据采集系统。
泵注系统包括压裂液储罐1、氦气瓶2、电动液压泵3和耐高压中间容器4，压裂液储罐1用于储存压裂液，具体可以为超临界二氧化碳或清水，本实施例中优选为超临界二氧化碳。氦气瓶2与电动液压泵3连接，电动液压泵3与耐高压中间容器4相连通。电动液压泵3与压裂液储罐1相连通，能够将压裂液储罐1内的压裂液输送至耐高压中间容器4内，具体地，电动液压泵3与耐高压中间容器4通过第一连接管路连通，第一连接管路上设置有第一截止阀6。
搅拌系统包括搅拌罐9和驱动件15，搅拌罐9包括搅拌罐主体12和活塞11。电动液压泵3与搅拌罐主体12相连通，具体地，搅拌罐主体12上设置有第一接口和第二接口，第一接口和第二接口分别位于活塞11的两侧，第一接口连接有第一子管，第一子管上设置有第二截止阀10，第二接口上连接有第二子管，第二子管上设置有第三截止阀8，电动液压泵3通过第二连接管路连接于第一子管和第二子管。
搅拌罐主体12上盖设有密封盖13。电动液压泵3能够驱动活塞11在搅拌罐主体12内移动，以驱使搅拌罐主体12内的混合液向外输送。活塞11设置搅拌轴，搅拌轴与活塞11转动且滑动连接，在搅拌轴上设置有搅拌叶片14，搅拌叶片14为多级搅拌叶片14。驱动件15具体为驱动电机，驱动件15与搅拌叶片14传动连接，能够驱动搅拌叶片14转动，对搅拌罐主体12内的混合液进行搅拌，使之混合均匀。
原位环境模拟系统包括岩芯夹持器5、液压泵17、伺服泵18和恒温水浴槽19，耐高压中间容器4和岩芯夹持器5均设置在恒温水浴槽19内，耐高压中间容器4和搅拌罐9均匀岩芯夹持器5连通；具体地，搅拌罐主体12通过第三连接管路与岩芯夹持器5连接，第三连接管路上设置有第四截止阀16。耐高压中间容器4与第三连接管路通过第三子管连接，第三子管位于第四截止阀16的下游，第三子管上设置有第五截止阀29。
伺服泵18用于向岩芯夹持器5中注入液压，以使岩芯夹持器5内的岩样7处于实验要求的轴压环境中；液压泵17用于向岩芯夹持器5中注入液压，以使岩芯夹持器5内的岩样7处于实验要求的围压环境中。
数据采集系统包括第一压力传感器24、第二压力传感器25、第三压力传感器26和第四压力传感器27，第一压力传感器24用于测量轴压，第二压力传感器25用于测量围压，第三压力传感器26用于测量岩芯夹持器5入口端的气体压力，第四压力传感器27用于测量岩芯夹持器5的径向出口端的气体压力。
伺服泵18与岩芯夹持器5通过第一液压注入管路连接，第一压力传感器24设置在第一液压注入管路上。液压泵17与岩芯夹持器5通过第二液压注入管路连接，第二压力传感器25设置在第二液压注入管路上。第三压力传感器26安装在岩芯夹持器5入口端。第四压力传感器27安装在岩芯夹持器5径向出口端，岩芯夹持器5的径向出口端设置有连接子管，第四压力传感器27设置在连接子管上，在连接子管上设置有第七截止阀21。
数据采集系统还包括电脑主机30和压差传感器28，第一压力传感器24、第二压力传感器25、第三压力传感器26、第四压力传感器27和压差传感器28均与电脑主机30电连接，电脑主机30自动采集数据。压差传感器28设置在岩芯夹持器5的入口端和径向出口端，用于测量二者之间的压差。
上述的所有截止阀初始均处于关闭状态，在实验过程中根据需要打开使用，并在使用之后关闭。
本实施例还公开了一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验方法，其采用了上述的模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置，其包括如下步骤：
S1、在岩样7压裂段中部预制环向裂缝，裂缝深度具体为10mm，以实现对定向压裂过程裂缝扩展起定向作用。用渗流网22包裹岩样7压裂段侧面部分，渗流网22具体为厚度为1cm的高强度铁丝网。岩样7其余侧面部分用橡胶套23紧密包裹，然后将岩样7放入岩芯夹持器5中。启动原位环境模拟系统，使岩样7处于实验要求的温度及应力环境，具体地，开启液压泵17和伺服泵18，并使用第一压力传感器24和第二压力传感器25监测是否达到实验要求的应力环境。实验要求的温度靠恒温水浴槽19的温度来控制。
S2、开启氦气瓶2，依次打开第一截止阀6和第五截止阀29将氦气注入岩芯夹持器，当第三压力传感器26和第四压力传感器27测得岩样7的径向渗透上下游压力达到第一预设压力Pr0后，第一预设时间【第一预设时间具体为5～10min，本实施例中优选为8min】后，增加渗透上游压力至第二预设压力Pri【Pri由第三压力传感器26测得】，渗透下游压力仍保持第一预设压力Pr0【Pr0由第四压力传感器27测得】不变，形成一个压力脉冲，然后关闭第一截止阀6和第五截止阀29；
S3、数据采集系统的电脑主机30自动记录第三压力传感器26测得的岩芯夹持器5的入口端的压力和第四压力传感器27测得的岩芯夹持器5的出口端的压力，形成压力变化曲线，待岩芯夹持器5的入口端的压力与出口端的压力稳定后，采用脉冲衰减法公式计算得到岩样7的径向渗透率。
第一次进行步骤S3，率先计算得到岩样7的径向原始渗透率Kr0。
S4、开启第一截止阀6和第五截止阀29将储存至耐高压中间容器4中的超临界二氧化碳注入岩样7，形成径向裂缝面；然后重复步骤S2和S3，测得岩样7压裂后径向渗透率Kr1
S5、将称量好的支撑剂倒入搅拌罐9中，开启第三截止阀8向搅拌罐9中注入二氧化碳，关闭第三截止阀8，对搅拌罐9内的混合液进行搅拌，开启第二截止阀10和第四截止阀16，使电动液压泵3按设定速度推动搅拌罐9内活塞11的移动，将混合液按照一定的速率注入岩样7裂缝中，完成支撑剂动态铺置过程；
然后重复步骤S2和S3，测得在支撑剂铺置后岩样7径向渗透率Kr2。
S6、打开第一截止阀6和第五截止阀29，持续向岩样7裂缝注入超临界二氧化碳，使岩样7长期处于超临界二氧化碳浸泡状态，通过伺服泵18和液压泵17使岩芯夹持器5内的岩样7继续处于实验要求的应力状态，每隔72小时，开启第七截止阀21，对超临界二氧化碳进行放空，然后重复步骤S2和S3，测得在支撑剂铺置后不同加载时间下岩样7径向渗透率Kr3，然后继续使岩样7处于超临界二氧化碳浸泡状态，连续进行30d的测试，结束实验。
该装置真实模拟了石油天然气开发定向压裂过程中，压裂液和支撑剂的混合液体在泵注过程中沿井筒及进入裂缝动态铺置过程，实现了在压裂液环境下尤其是超临界二氧化碳作为压裂液环境下，支撑剂充填层长期导流能力的测试，为评价模拟原位环境下的长期导流能力提供条件，克服了现有技术的不足。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置，其特征在于，包括：
泵注系统，其包括压裂液储罐(1)、氦气瓶(2)、电动液压泵(3)和耐高压中间容器(4)，所述氦气瓶(2)与所述电动液压泵(3)连接，所述电动液压泵(3)与所述耐高压中间容器(4)相连通，所述电动液压泵(3)能够将所述压裂液储罐(1)内的压裂液输送至所述耐高压中间容器(4)内；
搅拌系统，其包括搅拌罐(9)和驱动件(15)，所述搅拌罐(9)包括搅拌罐主体(12)和活塞(11)，所述电动液压泵(3)与所述搅拌罐主体(12)相连通，所述电动液压泵(3)能够驱动所述活塞(11)在所述搅拌罐主体(12)内移动，所述活塞(11)上设置有搅拌叶片(14)，所述驱动件(15)与所述搅拌叶片(14)传动连接，能够驱动所述搅拌叶片(14)转动；
原位环境模拟系统，其包括岩芯夹持器(5)、液压泵(17)、伺服泵(18)和恒温水浴槽(19)，所述耐高压中间容器(4)和所述岩芯夹持器(5)均设置在所述恒温水浴槽(19)内，所述耐高压中间容器(4)和所述搅拌罐(9)均匀所述岩芯夹持器(5)连通；
所述伺服泵(18)用于向所述岩芯夹持器(5)中注入液压，以使所述岩芯夹持器(5)内的岩样(7)处于实验要求的轴压环境中；所述液压泵(17)用于向所述岩芯夹持器(5)中注入液压，以使所述岩芯夹持器(5)内的岩样(7)处于实验要求的围压环境中；
数据采集系统，其包括第一压力传感器(24)、第二压力传感器(25)、第三压力传感器(26)和第四压力传感器(27)，所述第一压力传感器(24)用于测量轴压，所述第二压力传感器(25)用于测量围压，所述第三压力传感器(26)用于测量所述岩芯夹持器(5)入口端的气体压力，所述第四压力传感器(27)用于测量所述岩芯夹持器(5)的径向出口端的气体压力。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述电动液压泵(3)与所述耐高压中间容器(4)通过第一连接管路连通，所述第一连接管路上设置有第一截止阀(6)。
3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述搅拌罐主体(12)上设置有第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口分别位于所述活塞(11)的两侧，所述第一接口连接有第一子管，所述第一子管上设置有第二截止阀(10)，所述第二接口上连接有第二子管，所述第二子管上设置有第三截止阀(8)，所述电动液压泵(3)通过第二连接管路连接于所述第一子管和第二子管。
4.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述搅拌罐主体(12)通过第三连接管路与所述岩芯夹持器(5)连接，所述第三连接管路上设置有第四截止阀(16)。
5.根据权利要求4所述的实验装置，其特征在于，所述耐高压中间容器(4)与所述第三连接管路通过第三子管连接，所述第三子管位于所述第四截止阀(16)的下游，所述第三子管上设置有第五截止阀(29)。
6.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，所述伺服泵(18)与所述岩芯夹持器(5)通过第一液压注入管路连接，所述第一压力传感器(24)设置在所述第一液压注入管路上；
所述液压泵(17)与所述岩芯夹持器(5)通过第二液压注入管路连接，所述第二压力传感器(25)设置在所述第二液压注入管路上；
第三压力传感器(26)安装在岩芯夹持器(5)入口端，第四压力传感器(27)安装在岩芯夹持器(5)径向出口端。
7.一种模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验方法，其特征在于，其采用了如权利要求6所述的模拟支撑剂铺置和渗透率演化的实验装置，包括如下步骤：
S1、在岩样(7)压裂段中部预制环向裂缝，用渗流网(22)包裹岩样(7)压裂段侧面部分；岩样(7)其余侧面部分用橡胶套(23)紧密包裹，然后将岩样(7)放入所述岩芯夹持器(5)中；启动原位环境模拟系统，使岩样(7)处于实验要求的温度及应力环境；
S2、开启氦气瓶(2)，依次打开第一截止阀(6)和第五截止阀(29)将氦气注入岩芯夹持器，当第三压力传感器(26)和第四压力传感器(27)测得岩样(7)的径向渗透上下游压力达到第一预设压力Pr0后，第一预设时间后，增加渗透上游压力至第二预设压力Pri，渗透下游压力仍保持第一预设压力Pr0不变，形成一个压力脉冲，然后关闭第一截止阀(6)和第五截止阀(29)；
S3、记录第三压力传感器(26)测得的岩芯夹持器(5)的入口端的压力和第四压力传感器(27)测得的岩芯夹持器(5)的出口端的压力，形成压力变化曲线，待岩芯夹持器(5)的入口端的压力与出口端的压力稳定后，采用脉冲衰减法公式计算得到岩样(7)的径向渗透率；
S4、开启第一截止阀(6)和第五截止阀(29)将储存至所述耐高压中间容器(4)中的超临界二氧化碳注入岩样(7)，形成径向裂缝面；然后重复步骤S2和S3，测得岩样(7)压裂后径向渗透率Kr1；
S5、将支撑剂倒入搅拌罐(9)中，开启第三截止阀(8)向搅拌罐(9)中注入超临界二氧化碳，关闭第三截止阀(8)，对搅拌罐(9)内的混合液进行搅拌，开启第二截止阀(10)和第四截止阀(16)，使电动液压泵(3)按设定速度推动搅拌罐(9)内活塞(11)的移动；将混合液注入岩样(7)裂缝中，完成支撑剂动态铺置过程；然后重复步骤S2和S3，测得在支撑剂铺置后岩样(7)径向渗透率Kr2；
S6、打开第一截止阀(6)、第五截止阀(29)，持续向岩样(7)裂缝注入超临界二氧化碳，使岩样(7)长期处于超临界二氧化碳浸泡状态，通过伺服泵(18)和液压泵(17)使岩芯夹持器(5)内的岩样(7)继续处于实验要求的应力状态，每隔72小时，开启第七截止阀(21)，对超临界二氧化碳进行放空，然后重复步骤S2和S3，测得在支撑剂铺置后不同加载时间下岩样(7)径向渗透率Kr3，然后继续使岩样(7)处于超临界二氧化碳浸泡状态，连续进行30d的测试，结束实验。
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