CN114382467A - 酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酸刻蚀‑暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法，所述装置包括酸液储罐、暂堵剂储罐、输送泵、动态缝宽裂缝模拟装置、位移监测仪、液压泵、废液回收储罐、压力表；所述酸液储罐和所述暂堵剂储罐分别与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述动态缝宽裂缝模拟装置的输入端相连，所述动态缝宽裂缝模拟装置的输出端与所述废液回收储罐相连，所述压力表设置两个且分别位于所述动态缝宽裂缝模拟装置的进出口处；所述动态缝宽裂缝模拟装置利用活塞和液压泵实现动态缝宽调节；所述位移监测仪与所述活塞相连监测其位移，从而确定岩心裂缝缝宽变化情况。本发明能够实现酸压暂堵全过程模拟，从而优化酸压暂堵的工艺参数。

Description

酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法

技术领域

本发明涉及储层增产改造技术领域，特别涉及一种酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法。

背景技术

我国碳酸盐岩油气资源丰富，常用暂堵酸压来提高碳酸盐岩储层动用程度，增加裂缝复杂程度。酸压暂堵首先利用携带液低速将暂堵剂输送到井筒中，随后提高排量，更换酸液在先酸压的裂缝口形成致密暂堵体，减小先压裂裂缝内流体压力传递效率，阻止压裂裂缝的继续扩展，达到封堵一条裂缝的目的。在转向的过程中，后续泵注的流体使注入压力升高，在未改造层段开启新裂缝。暂堵剂在地层温度下自动降解，恢复裂缝的导流能力，从而提高油气井产能。

在暂堵剂泵入地层的过程中，会形成致密的封堵层，阻止流体进一步向地层中渗流，导致压力升高，最终达到新裂缝的破裂压力，形成新的裂缝。缝内压力上升的过程中，会导致裂缝的宽度逐渐变化，最终导致暂堵层失效，不断向裂缝中推进，形成新的封堵层。当该条裂缝封堵完成后，后续酸液会对新裂缝进行刻蚀，在此过程中，酸液同样会对封堵层所在的裂缝进行溶蚀，导致裂缝的宽度进一步扩大，导致封堵层的失效。

现阶段酸刻蚀和暂堵装置分别是两套系统，同时暂堵装置主要采用定缝宽技术，无法模拟酸压暂堵工艺从酸刻蚀到暂堵的一体化流程，以及暂堵过程中缝宽的动态变化和后续酸液对岩板刻蚀导致裂缝宽度扩大使得封堵层失效的整个过程。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置及暂堵剂评价方法，能够利用该装置及方法实现酸压暂堵全过程模拟，从而优化酸压暂堵的工艺参数。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，包括酸液储罐、暂堵剂储罐、输送泵、动态缝宽裂缝模拟装置、位移监测仪、液压泵、废液回收储罐、压力表；

所述酸液储罐和所述暂堵剂储罐分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述动态缝宽裂缝模拟装置的输入端相连，所述动态缝宽裂缝模拟装置的输出端与所述废液回收储罐相连，所述压力表设置两个且分别位于所述动态缝宽裂缝模拟装置的进出口处；

所述动态缝宽裂缝模拟装置包括上封盖、下封盖、活塞、螺栓、缓冲腔、岩心、进液口、出液口；

所述缓冲腔设置两个且分别与所述下封盖上表面的左右两端相连，两个所述缓冲腔之间形成岩心腔，所述岩心设置在所述岩心腔内，所述活塞设置在所述岩心的上表面，所述上封盖设置在所述活塞的上表面与所述活塞之间形成液压腔，所述液压泵的输出端与所述液压腔相连通，所述上封盖和所述活塞的左右两端分别通过所述螺栓与左右两端的所述缓冲腔的上表面相连；所述位移监测仪与所述活塞相连，用于监测所述活塞的位移，从而确定所述岩心的裂缝缝宽变化情况；所述进液口与左端的缓冲腔相连，所述出液口与右端的缓冲腔相连。

作为优选，所述上封盖与所述缓冲腔之间的螺栓为光杆，用于方便所述活塞在所述光杆上移动。

作为优选，与所述进液口相连的管线的输出端、以及与所述出液口相连的管线的输入端均呈喇叭口状。

作为优选，所述岩心腔的侧面设有圆形孔，所述圆形孔内设有填砂管或压力表，当所述圆形孔内设有填砂管时，通过在所述填砂管中装入不同粒径的石英砂模拟地层的渗透率从而模拟地层滤失。

作为优选，各部件之间相连的管线采用哈氏合金制成。

另一方面，还提供一种暂堵剂评价方法，采用上述任意一项所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行评价，包括以下步骤：

S1：选取目标区块的岩心，将其切割成与所述动态缝宽裂缝模拟装置匹配的尺寸，测定所述岩心的渗透率；

S2：将所述岩心装入所述动态缝宽模拟装置中，并设定所述岩心的初始裂缝宽度为d；

S3：设定与现场排量一致的酸液排量，根据所述酸液排量与注酸时间获得注酸量，根据所述注酸量对所述动态缝宽裂缝模拟装置内的岩心进行酸刻蚀；

S4：采用清水对所述酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行清洗，取出岩心并利用激光扫描仪对所述岩心的裂缝形态面进行定量表征，得到裂缝上下两个岩板的刻蚀深度，并根据所述刻蚀深度计算此时的刻蚀缝宽；

S5：根据地层破裂压力剖面，确定每次暂堵开启新缝所需要的最小压力分别是P₁、P₂、P₃、……、P_n，选择其中的最大压力作为暂堵压力；

S6：将所述岩心重新装入所述动态缝宽裂缝模拟装置中，设定与现场排量一致的暂堵剂排量，将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中进行暂堵；

S7：根据裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系，获得当缝内压力从P₁到P₂时裂缝宽度的变化值Δw；通过所述液压泵卸载所述活塞的压力，根据所述位移监测仪监测所述活塞移动的距离，当所述活塞移动的距离等于所述变化值Δw时，停止卸载活塞的压力，此时在活塞与缓冲腔形成的空隙中加上Δw的垫片，同时增大岩心腔内的压力使岩心腔的压力大于裂缝内的压力，使得裂缝内的宽度为Δw+d；

S8：当缝内压力从P₂到P₃时，重复步骤S7，如此循环，直至缝内压力达到最大破裂压力P_f后，停止泵注暂堵剂，此时认为新的裂缝已经开启，老裂缝封堵成功；

S9：关闭暂堵剂储罐，开启酸液储罐，根据暂堵后的设计排量以恒压模式泵注酸液，压力的设定值比新裂缝起裂的破裂压力大0.1Mpa，保证酸液储罐的酸液能够进入岩心与暂堵段塞和岩石表面接触；泵注的时间根据现场后续酸压施工的总时间确定，在此过程中记录缝内压力变化情况，看是否有随着后续酸液的注入导致岩板被溶蚀从而裂缝宽度扩大从而导致暂堵段塞失效的情况，利用所述压力表观察失效点，完成酸刻蚀-封堵-失效的全过程模拟；

S10：实验结束，泄压，若步骤S9出现暂堵段塞失效的情况，则：

将所述岩心取出并用激光扫描，获取岩心裂缝形态数据，计算此时刻蚀面的总体刻蚀深度，与步骤S4的裂缝形态进行对比，结合步骤S9获取的失效点位置，判断酸液溶蚀导致暂堵段塞失效的缝宽变化值；

若步骤S9未出现暂堵段塞失效的情况，则：

将所述岩心取出并测量暂堵剂在所述岩心内的长度，根据现场中所需的暂堵段塞的长度，计算现场所需暂堵剂的用量。

作为优选，所述酸液排量和所述暂堵剂的排量均通过下式进行计算：

式中：q₁为室内注入排量，L/min；q为现场排量，L/min；h₁为岩板的高度，m；h为地层裂缝高度，m。

作为优选，当所述动态缝宽裂缝模拟装置中设有填砂管时，步骤S6还包括以下子步骤：通过下式计算填砂管的等效渗透率，根据所述等效渗透率在所述岩心腔内安装对应的填砂管，然后再将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中；

式中：K₁为填砂管的渗透率，mD；K为地层渗透率，mD；d为岩心腔内设定的裂缝等效宽度，mm；l为岩心腔内设定的裂缝的长度，mm；r为岩心腔侧面孔径的半径，mm。

作为优选，所述裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系为：

式中：W为裂缝的宽度，mm；v为流量，cm³/min；p为地层的压力，MPa；H_f裂缝的高度，m；E为地层的杨氏模量，MPa。

作为优选，现场所需暂堵剂的用量通过下式进行计算：

m＝ρL₁A₂(4)

式中：m为暂堵剂的用量，cm³；ρ为暂堵剂的密度，g/cm³；L₁为现场地层中所需暂堵段塞的长度，mm；L₂为实验中暂堵段塞的长度，mm；A₁为现场地层中所需暂堵段塞的面积，cm²；A₂为实验中暂堵段塞的面积，cm²；q₁为现场排量，cm³/min；q₂为实验排量，cm³/min；μ为输送流体的粘度，Pa·s；K为实验暂堵层的渗透率，mD。

本发明的有益效果是：

本发明利用所述动态缝宽裂缝模拟装置，通过卸载所述活塞的压力定量改变裂缝的宽度，实现缝宽的阶梯式变化，从而有效模拟酸压暂堵过程中由于裂缝扩大导致暂堵层封堵位置变化；能够进行酸刻蚀-暂堵一体化模拟；能够模拟酸压暂堵中酸刻蚀-封堵-失效-再封堵-酸刻蚀的整个过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置的结构示意图；

图2为本发明一个具体实施例中岩板的结构示意图；

图3为本发明一个具体实施例中裂缝宽度与时间之间关系示意图；

图4为本发明一个具体实施例中缝内压力与时间之间关系示意图。

图中标号：1-酸液储罐、2-暂堵剂储罐、3-输送泵、4-动态缝宽裂缝模拟装置、5-位移监测仪、6-液压泵、7-废液回收储罐、8-压力表、9-缓冲腔、10-活塞、11-下封盖、12-上封盖、13-螺栓、14-岩心腔、15-圆形孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

一方面，如图1所示，本发明提供一种酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，包括酸液储罐1、暂堵剂储罐2、输送泵3、动态缝宽裂缝模拟装置4、位移监测仪5、液压泵6、废液回收储罐7、压力表8；

所述酸液储罐1和所述暂堵剂储罐2分别通过管线与所述输送泵3的输入端相连，所述输送泵3的输出端与所述动态缝宽裂缝模拟装置4的输入端相连，所述动态缝宽裂缝模拟装置4的输出端与所述废液回收储罐7相连，所述压力8表设置两个且分别位于所述动态缝宽裂缝模拟装置4的进出口处；

所述动态缝宽裂缝模拟装置4包括上封盖12、下封盖11、活塞10、螺栓13、缓冲腔9、岩心、进液口、出液口；

所述缓冲腔9设置两个且分别与所述下封盖11上表面的左右两端相连，两个所述缓冲腔9之间形成岩心腔14，所述岩心设置在所述岩心腔14内，所述活塞10设置在所述岩心的上表面，所述上封盖12设置在所述活塞10的上表面与所述活塞10之间形成液压腔，所述液压泵6的输出端与所述液压腔相连通，所述上封盖12和所述活塞10的左右两端分别通过所述螺栓13与左右两端的所述缓冲腔9的上表面相连；所述位移监测仪5与所述活塞10相连，用于监测所述活塞10的位移，从而确定所述岩心的裂缝缝宽变化情况；所述进液口与左端的缓冲腔9相连，所述出液口与右端的缓冲腔9相连。

在上述实施例中，通过设置所述缓冲腔9能够避免实验过程中出现射流效应，影响实验结果。在一个具体的实施例中，所述缓冲腔9的长度设置为10cm。

在一个具体的实施例中，所述上封盖12与所述缓冲腔9之间的螺栓13为光杆，能够方便所述活塞10在所述光杆上移动。为了避免实验过程中酸液对所述实验装置的腐蚀，可选地，各部件之间相连的管线采用哈氏合金制成。

在一个具体的实施例中，与所述进液口相连的管线的输出端、以及与所述出液口相连的管线的输入端均呈喇叭口状。该结构能够进一步减弱射流效应。

在一个具体的实施例中，所述岩心腔14的侧面设有圆形孔15，所述圆形孔15内设有填砂管或压力表，当所述圆形孔15内设有填砂管时，通过在所述填砂管中装入不同粒径的石英砂模拟地层的渗透率从而模拟地层滤失；当所述圆形孔15内设有压力表时，能够通过该处的压力表监测裂缝内的压力变化。

另一方面，本发明还提供一种暂堵剂评价方法，采用上述任意一项所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行评价，包括以下步骤：

S1：选取目标区块的岩心，将其切割成与所述动态缝宽裂缝模拟装置匹配的尺寸，测定所述岩心的渗透率；

S2：将所述岩心装入所述动态缝宽模拟装置4中，并设定所述岩心的初始裂缝宽度为d；

S3：设定与现场排量一致的酸液排量，根据所述酸液排量与注酸时间获得注酸量，根据所述注酸量对所述动态缝宽裂缝模拟装置4内的岩心进行酸刻蚀；

在一个具体的实施例中，所述酸液排量通过下式进行计算：

式中：q₁为室内注入排量，L/min；q为现场排量，L/min；h₁为岩板的高度，m；h为地层裂缝高度，m。

S4：采用清水对所述酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行清洗，取出岩心并利用激光扫描仪对所述岩心的裂缝形态面进行定量表征，得到裂缝上下两个岩板的刻蚀深度分别为h_u和h_d，并根据所述刻蚀深度，结合式(7)计算此时的刻蚀缝宽；需要说明的是，若暂堵后不进一步注入酸液，可不取出岩板，直接进行暂堵剂的注入。

h_s＝d+h_u+h_d (7)

式中：h_s为刻蚀宽度，mm；d为岩心的初始裂缝宽度，mm；h_u为裂缝上岩板刻蚀深度，mm；h_d为裂缝下岩板刻蚀深度，mm。

S5：根据地层破裂压力剖面，确定每次暂堵开启新缝所需要的最小压力分别是P₁、P₂、P₃、……、P_n，选择其中的最大压力作为暂堵压力；

S6：将所述岩心重新装入所述动态缝宽裂缝模拟装置4中，设定与现场排量一致的暂堵剂排量(通过式(1)进行计算)，将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中进行暂堵；

在一个具体的实施例中，当所述动态缝宽裂缝模拟装置4中设有填砂管时，本步骤还包括以下子步骤：通过下式计算填砂管的等效渗透率，根据所述等效渗透率在所述岩心腔的圆形孔内安装对应的填砂管，然后再将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中；

式中：K₁为填砂管的渗透率，mD；K为地层渗透率，mD；d为岩心腔内设定的裂缝等效宽度，mm；l为岩心腔内设定的裂缝的长度，mm；r为岩心腔侧面孔径的半径，mm。

S7：根据裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系，获得当缝内压力从P₁到P₂时裂缝宽度的变化值Δw；通过所述液压泵6卸载所述活塞10的压力，根据所述位移监测仪5监测所述活塞10移动的距离，当所述活塞10移动的距离等于所述变化值Δw时，停止卸载活塞10的压力，此时在活塞10与缓冲腔9形成的空隙中加上Δw的垫片，同时增大岩心腔14内的压力使岩心腔14的压力大于裂缝内的压力，使得裂缝内的宽度为Δw+d；

在一个具体的实施例中，所述裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系为：

式中：W为裂缝的宽度，mm；v为流量，cm³/min；p为地层的压力，MPa；H_f裂缝的高度，m；E为地层的杨氏模量，MPa。

S8：当缝内压力从P₂到P₃时，重复步骤S7，如此循环，直至缝内压力达到最大破裂压力P_f后，停止泵注暂堵剂，此时认为新的裂缝已经开启，老裂缝封堵成功；

S9：关闭暂堵剂储罐2，开启酸液储罐1，根据暂堵后的设计排量以恒压模式泵注酸液，压力的设定值比新裂缝起裂的破裂压力大0.1Mpa，保证酸液储罐1的酸液能够进入岩心与暂堵段塞和岩石表面接触；泵注的时间根据现场后续酸压施工的总时间确定，在此过程中记录缝内压力变化情况，看是否有随着后续酸液的注入导致岩板被溶蚀从而裂缝宽度扩大从而导致暂堵段塞失效的情况，利用所述压力表8观察失效点，完成酸刻蚀-封堵-失效的全过程模拟；

S10：实验结束，泄压，若步骤S9出现暂堵段塞失效的情况，则：

将所述岩心取出并用激光扫描，获取岩心裂缝形态数据，结合式(7)计算此时刻蚀面的总体刻蚀深度，与步骤S4的裂缝形态进行对比，结合步骤S9获取的失效点位置，判断酸液溶蚀导致暂堵段塞失效的缝宽变化值；所述缝宽变化值通过下式进行计算：

w_a＝h₀-h′ (8)

式中：w_a为酸液溶蚀导致暂堵段塞失效的缝宽变化值，mm；h'为暂堵后酸液溶蚀深度，mm；h₀暂堵前酸液溶蚀深度，mm。

若步骤S9未出现暂堵段塞失效的情况，则：

将所述岩心取出并测量暂堵剂在所述岩心内的长度，根据现场中所需的暂堵段塞的长度，计算现场所需暂堵剂的用量。

在一个具体的实施例中，现场所需暂堵剂的用量通过下式进行计算：

m＝ρL₁A₂(4)

式中：m为暂堵剂的用量，cm³；ρ为暂堵剂的密度，g/cm³；L₁为现场地层中所需暂堵段塞的长度，mm；L₂为实验中暂堵段塞的长度，mm；A₁为现场地层中所需暂堵段塞的面积，cm²；A₂为实验中暂堵段塞的面积，cm²；q₁为现场排量，cm³/min；q₂为实验排量，cm³/min；μ为输送流体的粘度，Pa·s；K为实验暂堵层的渗透率，mD。

需要说明的是，上述实施例仅是本发明进行酸刻蚀-封堵-失效的全过程模拟，除了该模拟外，本发明还可根据需要重复其中部分的步骤进行酸刻蚀-封堵-失效-再封堵-酸刻蚀的整个过程模拟。

在另一个具体的实施例中，本发明所述暂堵剂评价方法，采用上述任意一项所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行评价，包括以下步骤：

(1)首先将岩心切割成宽度为5cm，长度40cm，高度1.5cm，倒角为45°的岩板，如图2所示。

(2)将所述岩板装入岩心腔14中，并将岩板的裂缝宽度设置为2mm，将动态缝宽裂缝模拟装置4与其它部件进行连接，首先驱替清水检查整个实验装置是否存在漏失；根据目标区块的地层参数，通过所述液压泵对所述活塞进行5Mpa的加压。

(3)根据目标区块配置酸液，然后根据设定的排量50mL/min，酸液量5L，对岩板进行刻蚀。

(4)根据设定的暂堵剂排量30mL/min，利用暂堵剂对裂缝进行封堵，当裂缝内的压力达到液压泵6对活塞10所加到的压力5Mpa时，裂缝宽度开始逐渐扩大，此时裂缝内的压力会逐渐减小，出现压力降低的过程，暂堵段塞被推着向裂缝前段移动，岩板新的部位继续形成封堵，达到预定的封堵位置，随着注入时间的变化，裂缝宽度和缝内压力如图3和图4所示。

(5)停泵后，清理实验设备；调整暂堵剂配方，重复上述实验步骤，获得各暂堵剂配方的暂堵效果。

在上述实施例中，通过目标区块情况，设置室内实验参数，实现了对目标地层岩石力学性质的有效模拟；通过模拟酸压暂堵过程中缝内压力上升导致缝宽扩大使得暂堵层出现滑移失效等问题，利用动态缝宽裂缝模拟装置可以进行整个过程的模拟。本发明将酸刻蚀和暂堵装置一体化设计，能够有效模拟酸岩暂堵的全过程。与现有技术相比，本发明具有显著的进步。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，包括酸液储罐、暂堵剂储罐、输送泵、动态缝宽裂缝模拟装置、位移监测仪、液压泵、废液回收储罐、压力表；

所述酸液储罐和所述暂堵剂储罐分别通过管线与所述输送泵的输入端相连，所述输送泵的输出端与所述动态缝宽裂缝模拟装置的输入端相连，所述动态缝宽裂缝模拟装置的输出端与所述废液回收储罐相连，所述压力表设置两个且分别位于所述动态缝宽裂缝模拟装置的进出口处；

所述动态缝宽裂缝模拟装置包括上封盖、下封盖、活塞、螺栓、缓冲腔、岩心、进液口、出液口；

所述缓冲腔设置两个且分别与所述下封盖上表面的左右两端相连，两个所述缓冲腔之间形成岩心腔，所述岩心设置在所述岩心腔内，所述活塞设置在所述岩心的上表面，所述上封盖设置在所述活塞的上表面与所述活塞之间形成液压腔，所述液压泵的输出端与所述液压腔相连通，所述上封盖和所述活塞的左右两端分别通过所述螺栓与左右两端的所述缓冲腔的上表面相连；所述位移监测仪与所述活塞相连，用于监测所述活塞的位移，从而确定所述岩心的裂缝缝宽变化情况；所述进液口与左端的缓冲腔相连，所述出液口与右端的缓冲腔相连。

2.根据权利要求1所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，所述上封盖与所述缓冲腔之间的螺栓为光杆，用于方便所述活塞在所述光杆上移动。

3.根据权利要求1所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，与所述进液口相连的管线的输出端、以及与所述出液口相连的管线的输入端均呈喇叭口状。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，所述岩心腔的侧面设有圆形孔，所述圆形孔内设有填砂管或压力表，当所述圆形孔内设有填砂管时，通过在所述填砂管中装入不同粒径的石英砂模拟地层的渗透率从而模拟地层滤失。

5.根据权利要求1所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置，其特征在于，各部件之间相连的管线采用哈氏合金制成。

6.一种暂堵剂评价方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任意一项所述的酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行评价，包括以下步骤：

S1：选取目标区块的岩心，将其切割成与所述动态缝宽裂缝模拟装置匹配的尺寸，测定所述岩心的渗透率；

S2：将所述岩心装入所述动态缝宽模拟装置中，并设定所述岩心的初始裂缝宽度为d；

S3：设定与现场排量一致的酸液排量，根据所述酸液排量与注酸时间获得注酸量，根据所述注酸量对所述动态缝宽裂缝模拟装置内的岩心进行酸刻蚀；

S4：采用清水对所述酸刻蚀-暂堵一体化动态缝宽实验装置进行清洗，取出岩心并利用激光扫描仪对所述岩心的裂缝形态面进行定量表征，得到裂缝上下两个岩板的刻蚀深度，并根据所述刻蚀深度计算此时的刻蚀缝宽；

S5：根据地层破裂压力剖面，确定每次暂堵开启新缝所需要的最小压力分别是P₁、P₂、P₃、……、P_n，选择其中的最大压力作为暂堵压力；

S6：将所述岩心重新装入所述动态缝宽裂缝模拟装置中，设定与现场排量一致的暂堵剂排量，将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中进行暂堵；

S7：根据裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系，获得当缝内压力从P₁到P₂时裂缝宽度的变化值Δw；通过所述液压泵卸载所述活塞的压力，根据所述位移监测仪监测所述活塞移动的距离，当所述活塞移动的距离等于所述变化值Δw时，停止卸载活塞的压力，此时在活塞与缓冲腔形成的空隙中加上Δw的垫片，同时增大岩心腔内的压力使岩心腔的压力大于裂缝内的压力，使得裂缝内的宽度为Δw+d；

S8：当缝内压力从P₂到P₃时，重复步骤S7，如此循环，直至缝内压力达到最大破裂压力P_f后，停止泵注暂堵剂，此时认为新的裂缝已经开启，老裂缝封堵成功；

S9：关闭暂堵剂储罐，开启酸液储罐，根据暂堵后的设计排量以恒压模式泵注酸液，压力的设定值比新裂缝起裂的破裂压力大0.1Mpa，保证酸液储罐的酸液能够进入岩心与暂堵段塞和岩石表面接触；泵注的时间根据现场后续酸压施工的总时间确定，在此过程中记录缝内压力变化情况，看是否有随着后续酸液的注入导致岩板被溶蚀从而裂缝宽度扩大从而导致暂堵段塞失效的情况，利用所述压力表观察失效点，完成酸刻蚀-封堵-失效的全过程模拟；

S10：实验结束，泄压，若步骤S9出现暂堵段塞失效的情况，则：

将所述岩心取出并用激光扫描，获取岩心裂缝形态数据，计算此时刻蚀面的总体刻蚀深度，与步骤S4的裂缝形态进行对比，结合步骤S9获取的失效点位置，判断酸液溶蚀导致暂堵段塞失效的缝宽变化值；

若步骤S9未出现暂堵段塞失效的情况，则：

将所述岩心取出并测量暂堵剂在所述岩心内的长度，根据现场中所需的暂堵段塞的长度，计算现场所需暂堵剂的用量。

7.根据权利要求6所述的基于动态缝宽的暂堵剂评价实验方法，其特征在于，所述酸液排量和所述暂堵剂的排量均通过下式进行计算：

式中：q₁为室内注入排量，L/min；q为现场排量，L/min；h₁为岩板的高度，m；h为地层裂缝高度，m。

8.根据权利要求6所述的基于动态缝宽的暂堵剂评价实验方法，其特征在于，当所述动态缝宽裂缝模拟装置中设有填砂管时，步骤S6还包括以下子步骤：通过下式计算填砂管的等效渗透率，根据所述等效渗透率在所述岩心腔内安装对应的填砂管，然后再将暂堵剂泵入酸刻蚀的裂缝中；

式中：K₁为填砂管的渗透率，mD；K为地层渗透率，mD；d为岩心腔内设定的裂缝等效宽度，mm；l为岩心腔内设定的裂缝的长度，mm；r为岩心腔侧面孔径的半径，mm。

9.根据权利要求6所述的基于动态缝宽的暂堵剂评价实验方法，其特征在于，所述裂缝净压力与裂缝宽度之间的关系为：

式中：W为裂缝的宽度，mm；v为流量，cm³/min；p为地层的压力，MPa；H_f裂缝的高度，m；E为地层的杨氏模量，MPa。

10.根据权利要求6所述的基于动态缝宽的暂堵剂评价实验方法，其特征在于，现场所需暂堵剂的用量通过下式进行计算：

m＝ρL₁A₂ (4)

式中：m为暂堵剂的用量，cm³；ρ为暂堵剂的密度，g/cm³；L₁为现场地层中所需暂堵段塞的长度，mm；L₂为实验中暂堵段塞的长度，mm；A₁为现场地层中所需暂堵段塞的面积，cm²；A₂为实验中暂堵段塞的面积，cm²；q₁为现场排量，cm³/min；q₂为实验排量，cm³/min；μ为输送流体的粘度，Pa·s；K为实验暂堵层的渗透率，mD。

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