[发明专利]多场耦合低渗煤层水力压裂模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种多场耦合低渗煤层水力压裂模拟试验方法，包括以下步骤前期准备、应力加载、水力压裂、结束一次试验、同组其他试验。从而在实验室内模拟现场工况的低渗煤层水力压裂，再现实际工况中煤层参数的变化情况，研究水力压裂应力场、裂隙场、渗流场、温度场的变化，分析水力压裂与压裂区域的位置、压裂段的长度之间的关系，分析水力压裂裂隙通道与煤层瓦斯流动耦合的时空演化规律。并且，对于低渗松软煤层，在试件成型过程中煤层用压制的型煤模拟，顶板用水泥或石膏等材料模拟，外管预先埋在顶板中，通过改变外管与煤层之间的法向距离可以研究低渗松软煤层顶板压裂的合适距离。

主权项

一种多场耦合低渗煤层水力压裂模拟试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、前期准备1a)将准备好的煤粉按一定粒径配比混合均匀，并添加一定的粘结剂；1b)在试件箱内煤岩层成型过程中，同时安装传感器和外管；并且，煤层用压制的型煤模拟，顶板用水泥或石膏浇筑模拟，所述外管预埋安装在顶板中；1c)密封试件箱，并连接好传感器接线至电脑；1d)将试件箱置于加载系统中，然后在外管中装配内管；1e)在内管的外端连接高压泵；步骤二、应力加载密封箱体，启动数据采集系统，然后启动三向应力加载系统，对试件各压杆施加预定的应力水平；步骤三、水力压裂打开高压水泵并调整至大于试件起裂压力的压力值，监测水力压裂曲线变化情况；步骤四、结束一次试验观测水力压裂曲线出现峰值后波动下降，并不再上升，关闭高压水泵，停止三向应力加载，结束水力压裂试验；取出压裂管，高压注入石膏监测压裂裂缝扩展形态；步骤五、同组其他试验改变压裂区域的位置、压裂段的长度保持其他试验参数不变，重复上述步骤二至步骤四。