[发明专利]一种煤岩定向井加砂压裂的物理模拟方法

摘要

本发明涉及一种煤岩定向井加砂压裂的物理模拟方法，步骤如下根据模拟地层中煤岩的弱面发育特征选取煤岩材料，并将其加工成煤岩块体；根据模拟地层定向井井眼的井斜角制备定向井模拟井筒；采用隔水层对煤岩块体进行包覆，同时选择包裹层对包覆了隔水层的煤岩块体进行外部浇筑，形成煤岩压裂物模试件；在煤岩压裂物模试件上钻取定向井模拟井眼和水平槽，并粘固定向井模拟井筒；制备含有支撑剂的压裂液，在定向井模拟井筒内充满该压裂液；采用真三轴水力压裂系统对煤岩压裂物模试件进行模拟实验；观测水力裂缝在近井筒的转向扩展形态和支撑剂的运移分布特征。本发明的物理模拟方法操作简单，准确性高，符合实际水力压裂情况。

主权项

一种煤岩定向井加砂压裂的物理模拟方法，其按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：分析所要模拟地层中煤岩的弱面发育特征，根据分析结果选取煤岩材料，并将煤岩材料加工成煤岩块体；步骤二：根据模拟地层定向井井眼的井斜角制备定向井模拟井筒；步骤三：采用隔水层对煤岩块体进行包覆，同时选择包裹层对包覆了隔水层的煤岩块体进行外部浇筑，形成煤岩压裂物模试件；步骤四：待包裹层固结后，在煤岩压裂物模试件上钻取定向井模拟井眼，同时根据模拟地层的方位角在煤岩压裂物模试件上钻取水平槽，将定向井模拟井筒粘固在定向井模拟井眼和水平槽内；步骤五：制备含有支撑剂和示踪剂的压裂液，在定向井模拟井筒内充满该压裂液；步骤六：采用真三轴水力压裂系统对充满压裂液的煤岩压裂物模试件进行煤岩定向井加砂压裂物理模拟实验，所述真三轴水力压裂系统包括伺服增压系统、液压稳压源、声发射仪、油水分离器和真三轴岩芯试验架；步骤七：观测煤岩定向井加砂压裂过程中水力裂缝在近井筒的转向扩展形态和支撑剂的运移分布特征。