[实用新型]一种低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及低渗透油气田开发领域中水平井分段压裂研究所用的物理模拟实验装置，特别是一种低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置。

背景技术

水平井分段压裂作为提高水平井开发效果的一项新技术，是高效开采低渗透油气藏的有效措施之一，在开发低渗透油气藏过程中有着很好的效果和广阔的前景。由于水平井井眼轨迹和直井不同，水平井钻遇地层与直井相比较为复杂，其井筒应力分布、裂缝渗流规律、温度场分布、产能预测方法、裂缝参数优化设计与直井压裂有很大不同。目前对水平井分段压裂技术的研究主要集中在水平井工艺和压裂液技术的研究，水平井的分段压裂耦合流动规律尚不清楚，制约了水平井分段压裂技术在低渗透油气藏的应用。

申请号为201020624719.X的中国专利申请《油气水平井分段压裂管柱》。该装置包括井筒套管及布置在井筒套管内的采油/气管，井筒套管的管壁上径向设有若干个通孔，该通孔与油气层相对应。该装置可进行多段层的压裂改造，实现多段层合采。

申请号为201120545924.1的中国专利申请《模组式水平井多相流动态模拟实验装置》。该装置结构包括支架、装置罐体、模拟井筒、压力机、防砂滤网、模拟射孔孔眼、移动脚轮。该装置可在实验室内地面模拟地下水平井射孔井储层产出情况、水平井多相流动态以及真实地层渗透、真实射孔条件下水平井内多相流的产出状况，实现变粘度、变流量、变流型、变方位动态模拟。

申请号为201210163916.X的中国专利申请《压裂液在水平井段中流态的模拟实验装置及方法》。该装置包括：透明水平管路、密闭加热槽、加热器、拍摄设备、储液罐、供液泵、压力传感器、废液罐。该装置可以研究水平井段中的液体在水力压裂施工时采用的压裂液粘度和排量条件下的流动特征和流态。

现有的实验装置均没有裂缝模拟系统，不能模拟油气水在低渗水平井分段压裂耦合流动规律，均不能实现对井筒流动状态、流型、裂缝与水平井井筒内流量、压降、压力及变质量流流场进行系统分析。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置，以实现模拟油气水在裂缝中的渗流与水平井井筒流动的耦合。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置，包括：

水平井模拟井筒，所述水平井模拟井筒均匀开设有射孔，所述水平井模拟井筒射孔两侧分别安装有压力变送器；

裂缝系统，所述裂缝系统与水平模拟井筒射孔连通，所述裂缝系统中填充有支撑剂；

与所述裂缝系统连通的气液整合系统、供水系统、供油系统和供气系统；

三相流量计，所述三相流量计设有气相出口端，另有两个出口分别与供水系统和供油系统连通，入口与水平井模拟井筒连通，所述三相流量计与水平井模拟井筒连通的管路上安装有流量计和控制阀。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，所述水平井模拟井筒射孔一侧安装有粒子成像测试系统。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，所述气液整合系统与所述裂缝系统均具有多个连通点。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，所述裂缝系统各裂缝通道由管路连通，且管路中安装有控制阀组。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，所述气液整合系统包括第一气液整合器、第二气液整合器、第三气液整合器、第四气液整合器和第五气液整合器，第一气液整合器与其余气液整合器依次串联的向裂缝系统方向连通的单向节流阀、压力计、流量计。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，所述供水系统包括依次串联的水槽、水泵、稳压器、第一节流阀、压力计、涡轮流量计、第二节流阀和示踪剂注入盒，所述供水系统具有水槽的一端与所述三相流量计连通。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，供油系统包括依次串联的油槽、油泵、稳压器、第一节流阀、压力计、涡轮流量计、第二节流阀和示踪剂注入盒，所述供油系统具有油槽的一端与所述三相流量计连通。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，所述供气系统包括依次串联的压缩机、储气罐、带有自动排水器的过滤器、冷干机、第一节流阀、压力计、涡街流量计、第二节流阀和示踪剂注入盒，所述压缩机与所述储气罐之间安装有控制阀，所述储气罐具有放空阀。

优选地，在上述低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置中，其特征在于，带有自动排水器的过滤器为多个。