[发明专利]用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置

说明书

本发明提供一种用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置，包括：水池、水泵、砂罐、砂控阀、节流阀、流量计、第一射孔簇测试单元、第二射孔簇测试单元、第三射孔簇测试单元、第一收集桶、第二收集桶、第三收集桶和压力采集系统。利用本发明，通过变化射孔孔道与钢管的尺寸既可以实现不同阻力的测试工作，每次实验结束，通过计量收集桶中的液体和支撑剂，分析相关规律，按照研究结果，可以依据测井解释的储层性质及应力差异并结合诱导应力理论定量得到裂缝延伸压力差异，制定出优化的簇间距、变化的射孔参数、不同布孔方案和压裂液体类型等尽可能抵消流动阻力差异，提高液体在射孔簇间分配的均匀性。

技术领域

本发明涉及油气田技术领域，更为具体地，涉及一种用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置。

背景技术

复杂缝网体积改造的现代压裂理念已经成为水平井分段压裂设计和现场施工的主导思想，并且被推广应用于致密油气和低渗油藏等常规油气藏的水平井分段压裂设计中。为实现上述目的，电缆射孔与桥塞联作逐渐发展为目前应用最为广泛的压裂工艺，采用多簇连续射孔工艺，可以在同一压裂段内同时压开多条主裂缝，有利于形成复杂裂缝网络和实现体积化压裂改造，增加沿水平井筒的储层覆盖程度和改造体积，提高有效泄流面积和最终采收率。但是近两年，国外多个页岩油气田采用井下光纤分布式声学技术、化学示踪剂技术等多种手段对射孔簇的压裂效率和产量贡献率开展调查，现场试验结果表明，携带支撑剂的压裂液体并未如预期那样在射孔簇之间均匀分配并促使多条裂缝延伸，导致主裂缝尺寸和有效导流能力存在较大的差异，这势必削弱裂缝网络整体覆盖程度和复杂性，影响页岩储层增产效果。目前，中国所用的开采方法主要参照美国模式，所以压裂液体分配不均的问题也势必存在我国非常规储层水平井压裂施工中。

在压裂过程中，每一射孔簇存在套管、地层孔道、近井筒微裂缝和远井筒宏观裂缝对压裂液体产生阻力作用，各射孔簇产生的阻力R1总、R2总和R3总很难一致。如图1所示，R_总＝R_套管+R_孔道+R_弯曲+R_延伸，一个压裂段相距不远的各射孔簇的裂缝延伸压力通常都相同，因此引起阻力差异的主要是套管、地层孔道、近井筒微裂缝。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置，以解决上述背景技术中所提出的问题。

本发明提供的用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置，包括：水池、水泵、砂罐、砂控阀、节流阀、流量计、第一射孔簇测试单元、第二射孔簇测试单元、第三射孔簇测试单元、三个收集桶和压力采集系统；其中，水泵包括进水口和出水口，进水口通过管道与水池连通，出水口通过管道与节流阀的入口连通，节流阀的出口通过管道与流量计的入口连通，节流阀的回流口通过管道与水池连通，流量计的出口通过管道与第一射孔簇测试单元连通，第一射孔簇测试单元通过管道与第二射孔簇测试单元连通，第二射孔簇测试单元通过管道与第三射孔簇测试单元连通；第一射孔簇测试单元、第二射孔簇测试单元和第三射孔簇测试单元分别包括套管，在每个套管上分别开设有至少一个射孔，在每个射孔上螺纹连接有射孔孔道，每个射孔孔道未连接对应射孔的一端通过活接头连接有钢管，每个套管内的液体分别通过各自对应的钢管流入对应的收集桶内；在连通流量计与第一射孔簇测试单元的管道上设置有第一压力传感器，在连通第一射孔簇测试单元与第二射孔簇测试单元的管道上设置有第二压力传感器，在连通第二射孔簇测试单元与第三射孔簇测试单元的管道上设置有第三压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器与第三压力传感器采集的压力数据分别上传至压力采集系统；砂罐的出口与砂控阀的入砂口连通，砂控阀的出砂口与节流阀、流量计之间的管道连通。