CN209199463U - 一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，该模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置包括：实验箱，实验箱内部放置有人造页岩，实验箱的内壁上滑动连接有多个用于支撑人造页岩的支撑杆，每个支撑杆上均设置有数字压力器以及长度调节装置，实验箱侧壁上开设有观察窗；模拟井筒，模拟井筒用于插设在人造页岩的轴心部位，模拟井筒上开设有射孔；柱塞泵，柱塞泵通过注液管连接模拟井筒；多种压裂液体罐，多种压裂液体罐连接柱塞泵。通过将实验样品进行全方位的固定，模拟页岩层的受压力，在微裂缝发生扩张或是转向时，相对应的数字压力器发生变化，并记录不同的压力数值。

Description

一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置

技术领域

本实用新型涉及到非常规油气技术领域，尤其涉及到一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置。

背景技术

随着油气勘探开发的不断深入以及对能源需求的日益增加，致密油气、页岩油气等非常规油气资源已成为当前勘探开发的新热点。非常规油气藏在全球分布广泛，是目前勘探开发潜力最大的油气资源类型。

非常规油气藏在我国很多地区均有广泛分布，资源潜力巨大。非常规油气储层常伴有天然发育的微裂缝或者人工压裂形成的微裂缝。

在储层微裂缝的试验装置中，多为在进液口和出液口设置流量计，从而得出水力压裂的试验数据；但是在压裂过程中很难得出压裂液的在不同受压状态下的扩张微裂缝的压力以及流向，并在相配套使用的支撑剂以及暂堵剂使用时没有较为全面的实验设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，该模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置包括：实验箱，所述实验箱内部放置有人造页岩，所述实验箱的内壁上滑动连接有多个用于支撑所述人造页岩的支撑杆，每个支撑杆上均设置有数字压力器以及长度调节装置，所述实验箱侧壁上开设有观察窗；

模拟井筒，所述模拟井筒用于插设在所述人造页岩的轴心部位，所述模拟井筒上开设有射孔；

柱塞泵，所述柱塞泵通过注液管连接所述模拟井筒；

多种压裂液体罐，所述多种压裂液体罐连接所述柱塞泵。

优选的，每个支撑杆均包括第一杆以及滑动套装在所述第一杆内部的第二杆；所述第二杆的端部铰接有活动夹块。

优选的，所述长度调节装置包括，设置在所述第二杆上的齿条，所述第一杆上设置有支架，所述支架上转动连接有与所述齿条相啮合的齿轮，所述齿轮上设置有同轴转动的棘轮，所述支架上设置有与所述棘轮相啮合的棘爪；所述齿轮连接有同轴转动的旋钮，所述旋钮上设置有与所述棘爪相连接的按压开关。

优选的，所述数字压力器为弹簧式的压力器，所述数字压力器设置在所述第一杆远离所述第二杆的一端；所述多个支撑杆上的数字压力器的初始状态均为相同的设定范围的压力数值。

优选的，所述多种压裂液体罐包括有压裂液罐、支撑剂罐以及暂堵剂罐；还包括有与所述压裂液罐、所述支撑剂罐以及所述暂堵剂罐串联连接的管路，所述管路连接有压裂混合罐，所述压裂混合罐连接所述柱塞泵；所述压裂混合罐内设置有用于搅拌混合液体的搅拌装置。

优选的，所述管路连接每个罐体之间均设置有开关阀。

本实用新型的有益效果是：通过在实验箱内滑动设置有多个用于固定人工页岩的支撑杆，针对不同形状的实验样品周向均匀进行固定；且多个支撑杆均为齿轮调节长度，并配备了棘轮装置锁定，使多个支撑杆受力更加均匀，调节力度大，简单易操作；在支撑杆上设置的数字压力器，能清楚的了解到在压裂过程中微裂缝的变化以及走向，并能对支撑剂是否起到有效支撑以及暂堵剂的封堵情况根据数字压力器上的数字变化均能得到有效的验证。该装置简单实用，可信度较高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的支撑杆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-2，图1是本实用新型实施例提供的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的支撑杆的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，该模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置包括：实验箱1，所述实验箱1内部放置有人造页岩2，所述实验箱1的内壁上滑动连接有多个用于支撑所述人造页岩2的支撑杆3，每个支撑杆3上均设置有数字压力器4以及长度调节装置，所述实验箱1侧壁上开设有观察窗5；

模拟井筒6，所述模拟井筒6用于插设在所述人造页岩2的轴心部位，所述模拟井筒6上开设有射孔7；

柱塞泵8，所述柱塞泵8通过注液管连接所述模拟井筒6；

多种压裂液体罐，所述多种压裂液体罐连接所述柱塞泵8。

在上述实施例中，通过在实验箱内滑动设置有多个用于固定人工页岩的支撑杆，针对不同形状的实验样品周向均匀进行固定；且多个支撑杆均为齿轮调节长度，并配备了棘轮装置锁定，使多个支撑杆受力更加均匀，调节力度大，简单易操作；在支撑杆上设置的数字压力器，能清楚的了解到在压裂过程中微裂缝的变化以及走向，并能对支撑剂是否起到有效支撑以及暂堵剂的封堵情况根据数字压力器上的数字变化均能得到有效的验证。该装置简单实用，可信度较高。

为了方便理解本实用新型实施例提供的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，下面结合具体的实施例对其进行详细的描述。

继续参考图1-2，该模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置包括：实验箱1，实验箱1内部放置有人造页岩2，实验箱1一侧开设有用于人造页岩2进出的箱门，并可锁定密封；该人造页岩2可采用水泥块；实验箱1的内壁上滑动连接有多个用于支撑人造页岩2的支撑杆3，在实验箱1的内壁上设置有多条交叉的滑槽，在每个支撑杆3上设置有与滑槽相配合的滑块，针对不同形状或是大小的人造页岩2进行固定。

每个支撑杆3上均设置有数字压力器4以及长度调节装置，实验箱1侧壁上开设有观察窗5；具体的，每个支撑杆3均包括第一杆9以及滑动套装在第一杆9内部的第二杆10；第二杆10的端部铰接有活动夹块。数字压力器4为弹簧式的压力器，数字压力器4设置在第一杆9远离第二杆10的一端；多个支撑杆3上的数字压力器4的初始状态均为相同的设定范围的压力数值。每个支撑杆3上的数字压力器4均设置在体贴和在实验箱1的内壁，设有的观察窗5能看到每个数字压力器4上的压力数值。

继续参阅图2，为了使调节更加方便，并防止回弹，该长度调节装置包括，设置在第二杆10上的齿条11，第一杆9上设置有支架13，支架13上转动连接有与齿条11相啮合的齿轮12，齿轮12上设置有同轴转动的棘轮，支架13上设置有与棘轮相啮合的棘爪；齿轮12连接有同轴转动的旋钮14，旋钮14上设置有与棘爪相连接的按压开关。

模拟井筒6，模拟井筒6用于插设在人造页岩2的轴心部位，模拟井筒6上开设有射孔7；在实验箱1的侧壁上开设通孔，在通孔处安装上可密封转动的双头螺纹套筒，模拟井筒6分为位与人造页岩2内部的第一井筒和位与实验箱1外部的第二井筒；第一井筒和第二井筒分别连接在双头螺纹套筒的端，使模拟井筒6与实验箱1密封连接。

柱塞泵8，柱塞泵8通过注液管连接模拟井筒6；

多种压裂液体罐，多种压裂液体罐连接柱塞泵8。具体的，多种压裂液体罐包括有压裂液罐15、支撑剂罐16以及暂堵剂罐17；还包括有与压裂液罐15、支撑剂罐16以及暂堵剂罐17串联连接的管路，管路连接有压裂混合罐18，压裂混合罐18连接柱塞泵8；压裂混合罐18内设置有用于搅拌混合液体的搅拌装置。管路连接每个罐体之间均设置有开关阀19。该搅拌装置为搅拌电机电动搅拌叶片转动，使混合物搅拌更加均匀。

具体使用时，将装有第一井筒的人造页岩2放进实验箱1内，并通过多个支撑杆3初次固定，然后连接位于实验箱1外的第二井筒，第二井筒连接柱塞泵8，连接完成后，确认连接管路均为密封状态；拧动旋钮14，在棘爪的卡合下，第二杆10不会发生回弹，依次调节多个支撑杆3，使其力度均等后，根据页岩层压力以倍数减少，从而得出所要支撑人造页岩2的压力，根据数字压力器4进行调节，使多个支撑杆3受力均在范围压力数值内；调节完成后，打开柱塞泵8，通过转换管路上的开关阀19开始压裂、支撑以及暂堵的多重实验，根据不同方位的支撑杆3上的数字压力器4变化，从而得出微裂缝的走向以及变化，从而记录不同的压力数值进行备份。需要具体说明的，水力压裂在现有技术中较为成熟，采用水压裂、陶沙支撑以及化学剂暂堵均为实验中常用的技术方法，在此不做过多赘述。

通过上述描述可以看出，本实施例提供的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置通过在实验箱1内滑动设置有多个用于固定人工页岩的支撑杆3，针对不同形状的实验样品周向均匀进行固定；且多个支撑杆3均为齿轮12调节长度，并配备了棘轮装置锁定，使多个支撑杆3受力更加均匀，调节力度大，简单易操作；在支撑杆3上设置的数字压力器4，能清楚的了解到在压裂过程中微裂缝的变化以及走向，并能对支撑剂是否起到有效支撑以及暂堵剂的封堵情况根据数字压力器4上的数字变化均能得到有效的验证。该装置简单实用，可信度较高。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，其特征在于，包括：

实验箱，所述实验箱内部放置有人造页岩，所述实验箱的内壁上滑动连接有多个用于支撑所述人造页岩的支撑杆，每个支撑杆上均设置有数字压力器以及长度调节装置，所述实验箱侧壁上开设有观察窗；

模拟井筒，所述模拟井筒用于插设在所述人造页岩的轴心部位，所述模拟井筒上开设有射孔；

柱塞泵，所述柱塞泵通过注液管连接所述模拟井筒；

多种压裂液体罐，所述多种压裂液体罐均连接所述柱塞泵。

2.根据权利要求1所述的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，其特征在于，每个支撑杆均包括第一杆以及滑动套装在所述第一杆内部的第二杆；所述第二杆的端部铰接有活动夹块。

3.根据权利要求2所述的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，其特征在于，所述长度调节装置包括，设置在所述第二杆上的齿条，所述第一杆上设置有支架，所述支架上转动连接有与所述齿条相啮合的齿轮，所述齿轮上设置有同轴转动的棘轮，所述支架上设置有与所述棘轮相啮合的棘爪；所述齿轮连接有同轴转动的旋钮，所述旋钮上设置有与所述棘爪相连接的按压开关。

4.根据权利要求3所述的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，其特征在于，所述数字压力器为弹簧式的压力器，所述数字压力器设置在所述第一杆远离所述第二杆的一端；所述多个支撑杆上的数字压力器的初始状态均为相同的设定范围的压力数值。

5.根据权利要求1所述的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，其特征在于，所述多种压裂液体罐包括有压裂液罐、支撑剂罐以及暂堵剂罐；还包括有与所述压裂液罐、所述支撑剂罐以及所述暂堵剂罐串联连接的管路，所述管路连接有压裂混合罐，所述压裂混合罐连接所述柱塞泵；所述压裂混合罐内设置有用于搅拌混合液体的搅拌装置。

6.根据权利要求5所述的模拟非常规油气储层微裂缝的实验装置，其特征在于，所述管路连接每个罐体之间均设置有开关阀。