[发明专利]一种用于室内多段水力压裂物理模拟试验的封孔方法

说明书

本发明公开一种用于室内多段水力压裂物理试验的封孔方法，应用于油气井工程技术领域，针对现有技术难以在压裂井筒内要设置多个相互独立的压裂段的问题，本发明通过将组合后的上限位薄片、中间隔挡材料、下限位薄片和压裂管道整体下入钻孔内，并对上限为薄片进行一定程度的预压，使得中间隔挡材料受到挤压并与孔壁充分粘结；通过下限位薄片的支撑腿，形成裸露的压裂段；并通过面团与孔壁的挤压与粘结，阻止后续的环氧树脂流体渗入到孔底，堵塞压裂段；然后在上限位薄片上制作封隔层，用于密封压裂段，承受较高的流体压力并保持密封完整性。

技术领域

本发明属于油气井工程技术领域，特别涉及一种多段水力压裂物理模拟试验的试样封 孔技术。

背景技术

致密油气资源(页岩气、页岩油、致密砂岩气等)在我国具有丰富的储量和广阔的开 发前景。该类油气藏的特点是石油和天然气资源赋存在相对于常规储层更加微小的孔隙、 裂缝内，在钻井到达储层后无法自行流动汇入井筒，形成工业油气流，需要进行充分的储 层改造。针对这类致密油气资源，当前相对成熟的储层改造方法是钻水平井并进行多段压 裂，在储层中人为制造更多的裂缝，增加油气流体的渗流通道，从而将微小孔缝中的油气 资源有效采出。

水平井分段多簇压裂的一般过程是将水平井划分为若干段，每段设置若干个射孔簇 (通常为2-5个)，段与段间用封隔器分隔，逐一对每段进行压裂。压裂过程中，在地面将大量携带支撑剂的压裂液注入地层，引发地层破裂，并使得裂缝充分扩展。在理想状态下，每一段的多个射孔簇处形成同步起裂扩展的水力裂缝，各段之间依次压裂，最终整个储层得到充分改造。

为了达到充分的改造效果，水力压裂过程中裂缝的起裂扩展机理、裂缝形态及调控方 法一直是重要的研究内容。由于深部地层中的压裂裂缝扩展无法直接观测，基于微震、测 斜仪等方式的现场监测方法也存在较大误差，室内水力压裂物理模拟试验就成了为数不多 的直接研究水力压裂裂缝扩展的有效方法。

目前，室内水力压裂物理模拟试验已经广泛开展，并得到了许多有价值的研究成果， 有力指导了现场水力压裂优化设计与施工。但是，以往开展的室内试验绝大部分都是单段 压裂物理模拟试验，即试样内部只有一个承压起裂段，仅能在该段内形成水力裂缝的起裂 与扩展。室内多段水力压裂试验(即具有多个起裂段)开展的很少，但很有必要，且具有 更大的研究价值。试验的最大难点之一在于压裂井筒内要设置多个相互独立的压裂段，然 后在多个压裂段内均实现水力裂缝的起裂与扩展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种用于室内多段水力压裂物理试验的封孔方法， 可以根据需要在压裂试样孔眼内制备多个相互独立的压裂段及压裂管道，用于开展多段压 裂物理模拟试验。

本发明采用的技术方案为：一种用于室内多段水力压裂物理试验的封孔方法，包括：

S1、在压裂试样上进行钻孔；

S2、在试样钻孔中制作当前封隔单元的隔挡层；

S3、在当前封隔单元的隔挡层上制作封隔层，从而得到一个独立的封隔单元；

S4、重复步骤S2-S3，得到具有多个独立封隔单元的压裂试样。

每个独立的封隔单元均连接有一根压裂管道。

各压裂管道分别与压裂泵连接。

所述隔挡层包括：上限位薄片、中间隔挡材料和下限位薄片，上、下限位薄片开有孔 眼，所述孔眼内径与压裂管道外径匹配。

下限位薄片底部设置支撑腿，用于形成裸露的压裂段。

通过对上限位薄片进行预压，使得中间隔挡材料受到挤压与孔壁充分粘结。

所述封隔层采用粘接剂制作。

所述粘接剂为环氧树脂。