[发明专利]一种用于水平井多级分段压裂物理模拟实验的井筒装置

说明书

本发明公开一种用于水平井多级分段压裂物理模拟实验的井筒装置，包括套管以及井筒，套管用于插设在岩样开设的盲孔内，套管包括从上至下依次接合的多个套管单元，每一套管单元包括一压裂段，井筒套设于套管内，且与套管形成过盈配合，井筒的外周壁内凹而形成环形内凹段，环形内凹段沿上下向间隔设置有多个，井筒设有进液口、出液口以及连通进液口和出液口的注液管，出液口对应多个环形内凹段开设有多个，其中，多个压裂段与多个环形内凹段一一对应设置，每一压裂段的外周壁内凹而形成环形凹口，以与盲孔之间形成背压区。套管单元逐段安装的方式使套管与盲孔的尺寸具有更高的配合度，更大的适用范围，使套管与盲孔之间的贴合程度也得到了提升。

技术领域

本发明涉及水平井分段压裂技术领域，特别涉及一种用于水平井多级分段压裂物理模拟实验的井筒装置。

背景技术

水平井分段压裂改造已成为实现低孔、低渗油气藏高效开发的关键技术。水平井具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、可以有效避开障碍物和环境恶劣地带等优点，水平井逐渐成为提高油田勘探开发综合效益的必要手段。开展水平井分段压裂模拟实验，有助于准确认识水平井分段的压裂过程，室内水平井分段压裂模拟实验的关键在于分段压裂时确保不发生段间窜流，保证多条裂缝之间存在相互干扰，从而很好的模拟真实地层条件下水平井分段的压裂过程，分析裂缝扩展规律，更好的优化压裂施工方案。

目前，常用的实验方式是将完整套管固定在盲孔内，并在套管内切出多个环形凹槽，再将井筒过盈装入套管内，每个出液口对应一个注液管线。其实验装置结构不易组装，操作繁琐复杂，且由于井筒与岩样或套管与岩样粘接原因容易造成段间窜流。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于水平井多级分段压裂物理模拟实验的井筒装置，旨在解决现有的实验方式不易组装、操作繁琐复杂、容易造成段间窜流的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种用于水平井多级分段压裂物理模拟实验的井筒装置，包括：

套管，用于插设在岩样开设的盲孔内，所述套管包括从上至下依次接合的多个套管单元，每一所述套管单元包括一压裂段；以及，

井筒，套设于所述套管内，且与所述套管形成过盈配合，所述井筒的外周壁内凹而形成环形内凹段，所述环形内凹段沿上下向间隔设置有多个，所述井筒设有进液口、出液口以及连通所述进液口和所述出液口的注液管，所述出液口对应多个所述环形内凹段开设有多个；

其中，多个所述压裂段与多个所述环形内凹段一一对应设置，每一所述压裂段的外周壁内凹而形成环形凹口，以与所述盲孔之间形成背压区。

可选地，所述压裂段沿周向开设有多个通孔，所述多个通孔中的至少一个与对应的所述环形内凹段处的出液口相通，以供自所述出液口喷出的高压液体进入所述背压区。

可选地，每一所述套管单元还包括一套设于所述井筒的外周壁的防漏钢套；

其中，每一所述防漏钢套的上下两端分别与上下相邻的两个所述压裂段相接，以使多个所述防漏钢套与多个所述压裂段交替排布。

可选地，所述压裂段具有靠近所述井筒的内端和远离所述井筒的外端；

每个所述压裂段的上端朝外并朝上弯折，下端朝外并朝下弯折，以形成两个插槽，所述两个插槽分别供上下相邻的两个所述防漏钢套插置。

可选地，所述防漏钢套的外周壁套设有套管密封圈。

可选地，所述防漏钢套的外周壁突设有环形凸台，所述环形凸台和位于所述环形凸台下方的所述压裂段之间限定出供所述套管密封圈安装的第一安装槽。

可选地，所述防漏钢套和位于所述环形凸台上方的所述压裂段之间限定出第二安装槽；