[发明专利]一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置及方法

权利要求书

1.一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置，其特征在于，包括压裂液配制储存箱(1)、螺杆泵(2)、压裂管线(a)、多层叠置岩板模型装置；

所述多层叠置岩板模型装置包括岩心室(4)、围压管线(b)以及可改变岩心室(4)上下方围压的围压泵(6)；所述围压泵(6)通过围压管线(b)与所述岩心室(4)的上下两端连通；所述岩心室(4)内放置多层叠置岩板模型，所述多层叠置岩板模型内设置带有射孔(10)的模拟水平井井筒(9)；所述压裂液配制储存箱(1)、螺杆泵(2)、多层叠置岩板模型装置的模拟水平井井筒(9)依次通过压裂管线(a)连通。

2.根据权利要求1所述的一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置，其特征在于，所述压裂管线(a)上设有阀门(3)。

3.根据权利要求2所述的一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置，其特征在于，所述多层叠置岩板模型包括至少两个标定刻度岩板(12)以及设置在两个相邻标定刻度岩板(12)之间的岩性界面(11)。

4.根据权利要求3所述的一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置，其特征在于，所述多层叠置岩板模型包括从上到下依次设置的砂岩岩板、岩性界面(11)、页岩岩板。

5.根据权利要求3所述的一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置，其特征在于，所述多层叠置岩板模型包括从上到下依次设置的砂岩岩板、岩性界面(11)、页岩岩板、岩性界面(11)、泥岩岩板。

6.根据权利要求3所述的一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量装置，其特征在于，该装置还包括计算机(7)和控制线路(5)，所述计算机(7)通过控制线路(5)分别与螺杆泵(2)、围压泵(6)电连接。

7.一种裂缝穿越海陆过渡相岩性界面偏转角测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、计算出每条裂缝诱导应力场控制范围，确定沿x轴方向诱导应力分量Δσ_xx等于0.1MPa的的距离，该距离为水平诱导应力影响距离；

Δσ_zz＝ν(Δσ_xx+Δσ_yy)

式中：Δσ_xx、Δσ_yy、Δσ_zz、Δσ_xy为地层诱导应力分量，MPa；

步骤S2、制作多层叠置岩板模型，其中包括岩板之间的岩板样品和水泥混合后进行预置岩性界面，以及在其中一层预置模拟水平井井筒，并对模拟水平井井筒(9)进行预射孔，射孔(10)之间的距离为水平诱导应力影响距离的两倍，待多层叠置模型制作完成后放入岩心室；

步骤S3、检查装置中管线是否连接无误，管线与模拟水平井井筒(9)之间连接以及管线和泵之间的连接是否满足实验要求；

步骤S4、配制出模拟水力压裂过程中所需压裂液，并在压裂液中加入红墨水；

步骤S5、通过计算机设定实验岩样所需围压并控制围压泵开关，打开围压泵(6)，对岩心室加围压；

步骤S6、首先打开阀门(3)，然后打开螺杆泵开关，开始水力模拟过程；

步骤S7、通过计算机监测到的泵压以及相应的施工压力曲线，结合压裂液配置储存箱液面高度变化情况，判断出模拟实验是否结束；

步骤S8、待模拟试验结束后，将多层叠置模型中岩板沿岩性界面分离；

步骤S9、通过对岩板板面进行处理，在岩板板面找到水力压裂所产生的裂缝，并结合红墨水辅助确定裂缝穿层过程中在上下两层岩板上的位置，根据提前在板面的刻度标定，读出水力裂缝穿层在上下板的定量位置；

步骤S10、根据步骤S9中读出裂缝穿越多层叠置储层中，裂缝在上下板的位置，绘制出裂缝延伸穿越多层时，在上下岩板之间的轨迹，以及上下板中裂缝与板面夹角图，进而确定水力裂缝穿越多层叠置储层时突破岩性界面时偏转角。