[发明专利]一种全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置

说明书

本发明公开了一种全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置，包括若干并排设置的一号裂缝模拟板和二号裂缝模拟板，以及用于安装一号裂缝模拟板和二号裂缝模拟板的模拟架，模拟架包括两个基板，一号裂缝模拟板和二号裂缝模拟板均通过滑动机构与对应的基板连接，一号裂缝模拟板与二号裂缝模拟板间隔设置，一号裂缝模拟板与二号裂缝模拟板均为柔性板，相邻的一号裂缝模拟板内腔与二号裂缝模拟板内腔通过连接杆接通。采用本发明的一种全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置，能够在实验过程中改变一条或多条裂缝形态模拟裂缝延伸方向改变对该裂缝支撑剂运移和邻近裂缝支撑剂运移的影响，提供更复杂、更贴近实际情形的试验条件，为施工现场制定储层多簇压裂方案提供指导。

技术领域

本发明涉及一种裂缝模拟装置，具体涉及一种全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置。

背景技术

我国非常规油气资源储量丰富，主要储存在低压、低渗透的致密油气藏中，开采难度大。水力压裂是非常规油气资源增产的主要技术，能通过压裂在储层中形成裂缝，提高储层导流能力，达到增加油气产量目的。

在实际水平井多段压裂过程中，储层最大水平主应力和方向存在较大差异，导致各裂缝的扩展形态和尺寸均存在很大差异。此外，裂缝在延伸过程中受储层非均质性影响会随机改变原有扩展方向，进而干扰其他裂缝的发育，最终影响支撑剂在各条裂缝中的运移和分布，而支撑剂在裂缝中的分布直接决定着裂缝的导流能力，影响着油气藏的增产效果，因此研究多条可以灵活变形裂缝中支撑剂运移规律具有重要意义。现有实验装置主要采用形态固定的槽体模拟支撑剂运移，难以体现裂缝延伸过程中随机变化的形态对支撑剂运移的影响。针对上述问题，提出一种利用可动态变形的全尺寸柔性板模拟地层中形态因地应力而改变的复杂裂缝。设计的全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置既能模拟压裂过程中裂缝自由变形过程对支撑剂运移的影响，也能在实验过程中改变一条或多条裂缝形态模拟裂缝延伸方向改变对该裂缝支撑剂运移和邻近裂缝支撑剂运移的影响，为探究多条可任意时刻动态变形裂缝对支撑剂运移规律提供了可行的实验方法，这对施工现场制定储层多簇压裂方案提供了可靠的理论依据。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置，有助于模拟地层压裂时多簇全尺寸裂缝，研究支撑剂在多簇裂缝中的运移规律。

其技术方案如下：

一种全尺寸多簇柔性裂缝模拟装置，其关键在于，包括若干并排设置的一号裂缝模拟板和二号裂缝模拟板，以及用于安装所述一号裂缝模拟板和所述二号裂缝模拟板的模拟架，其特征在于：

所述模拟架包括两个正对设置的基板，一个所述基板水平位于另一个所述基板的正上方，所有所述一号裂缝模拟板均竖向位于两个所述基板之间，所有所述二号裂缝模拟板均水平位于两个所述基板之间，所述一号裂缝模拟板和所述二号裂缝模拟板均通过滑动机构与对应的所述基板连接，所述一号裂缝模拟板与所述二号裂缝模拟板间隔设置，所述一号裂缝模拟板与所述二号裂缝模拟板均为空心结构；

还包括若干连接件，相邻的所述一号裂缝模拟板与所述二号裂缝模拟板之间分别设有一个所述连接件，所述连接件包括支撑架和连接杆，所述连接杆为空心结构，所有所述支撑架竖向固定在位于下方的所述基板上表面，所述连接杆水平安装在对应的所述支撑架的上端，所有所述连接杆位于同一直线上；

所述一号裂缝模拟板与所述二号裂缝模拟板均为柔性板，相邻的所述一号裂缝模拟板内腔与所述二号裂缝模拟板内腔通过连接杆接通。

采用以上方案的效果：允许所述裂缝模拟板在水平和竖直方向局部或整体发生移动，从而引起所述裂缝模拟板弯曲或扭转变形，使得裂缝模拟板具有形态适应性，能够在实验过程中改变一条或多条裂缝形态模拟裂缝延伸方向改变对该裂缝支撑剂运移和邻近裂缝支撑剂运移的影响，研究多条任意时刻动态变形裂缝对支撑剂运移的影响规律。

所述一号裂缝模拟板的内腔为模拟竖向裂缝缝隙的竖向填充空腔，所述一号裂缝模拟板的竖向边缘上还设有若干裂缝出口，所述裂缝出口沿所述一号裂缝模拟板的竖向边缘均匀设置，所述裂缝出口与所述竖向填充空腔接通；