技术领域
[0001] 本发明涉及油气开发技术领域，尤其涉及一种适用于致密储层的多簇暂堵炮眼压裂模拟装置。
相关背景技术
[0002] 深层非常规油气开发具有巨大潜力，当前深层页岩气开发大多采用多簇射孔密切割压裂模式进行，目前主要依靠现场监测进行段内暂堵的优化设计，成本较高，现在对于堵剂在不同射孔方式情况下对炮眼的封堵率并没有明确的规律分布和较好的测试装置，导致对于堵剂在不同射孔方式情况下对炮眼的封堵率的测试数据不够全面。
具体实施方式
[0023] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024] 请参阅图1～图9，本发明提供一种适用于致密储层的多簇暂堵炮眼压裂模拟装置：包括水箱1、离心泵2、总节流阀3、总流量计4、投球口5、前端井筒6、连接段井筒7、第一连接通道8、第二连接通道9、射孔段井筒10、第三连接通道11、末端井筒12和第四连接通道13；
[0025] 所述离心泵2和所述水箱1连通，并位于所述水箱1一侧；所述总节流阀3和所述离心泵2连通，并位于所述离心泵2一侧；所述总流量计4和所述总节流阀3连通，并位于所述总节流阀3一侧；所述投球口5和所述总流量计4连通，并位于所述总流量计4一侧；所述前端井筒6和所述投球口5连通，并位于所述投球口5一侧；所述连接段井筒7和所述前端井筒6连接，并位于所述前端井筒6一侧；所述第一连接通道8分别与所述连接段井筒7和所述水箱1连通，并位于所述连接段井筒7和所述水箱1之间；所述第二连接通道9分别与所述连接段井筒7和所述水箱1连通，并位于所述连接段井筒7和所述水箱1之间；所述射孔段井筒10和所述连接段井筒7连接，并位于所述连接段井筒7一侧，所述射孔段井筒10具有多个第一射孔100；所述第三连接通分别与所述第一射孔100和所述水箱1连通，并位于所述第一射孔100和所述水箱1之间；所述末端井筒12和所述射孔段井筒10连接，并位于所述射孔段井筒10一侧，所述末端井筒12具有多个第二射孔120；所述第四连接通道13分别与所述第二射孔120和所述水箱1连通，并位于所述第二射孔120和所述水箱1之间。
[0026] 在本实施方式中，所述末端井筒12，左端为封闭式，模拟射孔井井筒末端，右端则车有螺纹，方便与其他管道连接或者拆卸；所述射孔段井筒10，左右段都车有螺纹，用于井筒与井筒之间的连接，所述射孔段井筒10上的所述第一射孔100处车有螺纹，进行操作时留出需要使用的第一射孔100，用螺帽紧住其它第一射孔100，便于进行射孔数、射孔相位角对炮眼封堵率影响的研究；所述连接段井筒7，左右车有螺纹，便于与其他井筒进行连接，中部未开孔，可以灵活的加减连接段井筒7，便于控制射孔簇间距和射孔段间距；所述前端井筒6、所述连接段井筒7、所述射孔段井筒10、所述末端井筒12均由有机玻璃制成，强度大，模拟射孔井井筒，便于观察井筒中暂堵剂的运移情况和封堵情况；测试时，所述水箱1中装入压裂液配置材料，由所述离心泵2泵出，调节所述总节流阀3，调节泵出流量，打开所述总流量计4记录此时泵入压裂液的流量，待流量稳定后，暂堵剂从所述投球口5处投入，随压裂液泵入所述前端井筒6后再进入所述连接段井筒7和所述射孔段井筒10，所述第一射孔100和所述第二射孔120均为6个，相位角为60°，(可根据实验要求将所述前端井筒6、所述连接段井筒7、所述射孔段井筒10和所述末端井筒12组装，每个短接长度可自行设计，本装置短接设置长度为120mm，自行对目标井筒长度组装，通过加减连接井筒来控制射孔簇间距)，所述第一射孔100和所述第二射孔120处分别连接所述第三连接通道11和所述第四连接通道13(所述第一射孔100和所述第二射孔120可根据实验要求设置射孔数量，每个短接开有相位角为
60°的射孔，实验时将需要用到的射孔放开，不需要的射孔用塑料帽拧紧)，通过控制所述第一连接通道8、所述第二连接通道9、所述第三连接通道11和所述第四连接通道13内压力，暂堵剂进入井筒随压裂液堵住流速较大的射孔，通过改变所述第一连接通道8、所述第二连接通道9、所述第三连接通道11和所述第四连接通道13内流速来模拟优势裂缝和劣势裂缝，装置持续运行5分钟后观察射孔处封堵情况，记录封堵剂的封堵情况，计算封堵率(堵剂堵住射孔数与总开放射孔数之比)，使用完毕后压裂液由所述第一连接通道8、所述第二连接通道9、所述第三连接通道11和所述第四连接通道13流入水箱1，实现压裂液的循环使用。值得一提的是，所述射孔段井筒10上的所述第一射孔100以同心圆为单位，每个同心圆设计为6个射孔，射孔相位角为60度，左数第一个同心圆与第二个同心圆每个射孔相位角相差30度，以此装置可以分别测得相位角为30度、60度、90度、120度、180度时，不同相位角分别对堵剂封堵率的影响，例如：若需要进行相位角为30度时，对堵剂封堵率影响实验时，左数第一个同心圆上以一个0相位角为基点，打开第一个射孔，左数第二个同心圆上打开相位角差为30度的第二个射孔，以此类推，通过在两个射孔间加减所述连接段井筒7，以此来控制射孔与射孔间距，所述末端井筒12上的所述第二射孔120与所述射孔段井筒10设置方式一致。通过上述方式，能够测试堵剂在不同射孔方式情况下对炮眼的封堵率，使得测试数据更加全面。
[0027] 进一步的，所述适用于致密储层的多簇暂堵炮眼压裂模拟装置还包括搅拌器14；所述搅拌器14设置在所述水箱1内部。
[0028] 在本实施方式中，所述搅拌器14能够对所述水箱1内的压裂液配置材料进行搅拌，使压裂液充分混匀，
[0029] 进一步的，所述第一连接通道8包括第一软管81、第一节流阀82和第一流量计83；所述第一软管81分别与所述连接段井筒7和所述水箱1连通，并位于所述连接段井筒7和所述水箱1之间；所述第一节流阀82和所述第一软管81固定连接，并位于所述第一软管81侧边；所述第一流量计83和所述第一软管81固定连接，并位于所述第一软管81侧边。
[0030] 在本实施方式中，所述第一软管81用于将所述连接段井筒7内的暂堵剂和压裂液回流至所述水箱1内重复使用；所述第一节流阀82用于控制所述第一软管81内暂堵剂和压裂液的流量，所述第一流量计83用于测试暂堵剂和压裂液的流量。
[0031] 进一步的，所述第二连接通道9包括第二软管91、第二节流阀92和第二流量计93；所述第二软管91分别与所述连接段井筒7和所述水箱1连通，并位于所述连接段井筒7和所述水箱1之间；所述第二节流阀92和所述第二软管91固定连接，并位于所述第二软管91侧边；所述第二流量计93和所述第二软管91固定连接，并位于所述第二软管91侧边。
[0032] 在本实施方式中，所述第二软管91用于将所述连接段井筒7内的暂堵剂和压裂液回流至所述水箱1内重复使用；所述第二节流阀92用于控制所述第二软管91内暂堵剂和压裂液的流量，所述第二流量计93用于测试暂堵剂和压裂液的流量。
[0033] 进一步的，所述第三连接通道11包括第三软管111、第三节流阀112和第三流量计113；所述第三软管111分别与所述第一射孔100和所述水箱1连通，并位于所述第一射孔100和所述水箱1之间；所述第三节流阀112和所述第三软管111固定连接，并位于所述第三软管
111侧边；所述第三流量计113和所述第三软管111固定连接，并位于所述第三软管111侧边。
[0034] 在本实施方式中，所述第三软管111用于将所述射孔段井筒10内的暂堵剂和压裂液回流至所述水箱1内重复使用；所述第三节流阀112用于控制所述第三软管111内暂堵剂和压裂液的流量，所述第三流量计113用于测试暂堵剂和压裂液的流量。
[0035] 进一步的，所述第四连接通道13包括第四软管131、第四节流阀132和第四流量计133；所述第四软管131分别与所述第二射孔120和所述水箱1连通，并位于所述第二射孔120和所述水箱1之间；所述第四节流阀132和所述第四软管131固定连接，并位于所述第四软管
131侧边；所述第四流量计133和所述第四软管131固定连接，并位于所述第四软管131侧边。
[0036] 在本实施方式中，所述第四软管131用于将所述末端井筒12内的暂堵剂和压裂液回流至所述水箱1内重复使用；所述第四节流阀132用于控制所述第四软管131内暂堵剂和压裂液的流量，所述第四流量计133用于测试暂堵剂和压裂液的流量。
[0037] 进一步的，所述适用于致密储层的多簇暂堵炮眼压裂模拟装置还包括转接头15，所述转接头15设置在所述前端井筒6上。
[0038] 在本实施方式，所述转接头15用于将井筒和泵进行连接。
[0039] 本发明的一种适用于致密储层的多簇暂堵炮眼压裂模拟装置，测试时，所述水箱1中装入压裂液配置材料，由所述离心泵2泵出，调节所述总节流阀3，调节泵出流量，打开所述总流量计4记录此时泵入压裂液的流量，待流量稳定后，暂堵剂从所述投球口5处投入，随压裂液泵入所述前端井筒6后再进入所述连接段井筒7和所述射孔段井筒10，所述第一射孔100和所述第二射孔120均为6个，相位角为60°，(可根据实验要求将所述前端井筒6、所述连接段井筒7、所述射孔段井筒10和所述末端井筒12组装，每个短接长度可自行设计，本装置短接设置长度为120mm，自行对目标井筒长度组装，通过加减连接井筒来控制射孔簇间距)，所述第一射孔100和所述第二射孔120处分别连接所述第三连接通道11和所述第四连接通道13(所述第一射孔100和所述第二射孔120可根据实验要求设置射孔数量，每个短接开有相位角为60°的射孔，实验时将需要用到的射孔放开，不需要的射孔用塑料帽拧紧)，通过控制所述第一节流阀82、所述第二节流阀92、所述第三节流阀112和所述节流阀调节管内压力，暂堵剂进入井筒随压裂液堵住流速较大的射孔，通过改变所述第一连接通道8、所述第二连接通道9、所述第三连接通道11和所述第四连接通道13内流速来模拟优势裂缝和劣势裂缝，装置持续运行5分钟后观察射孔处封堵情况，记录封堵剂的封堵情况，计算封堵率(堵剂堵住射孔数与总开放射孔数之比)，使用完毕后全开所述第一节流阀82、所述第二节流阀
92、所述第三节流阀112和所述节流阀，压裂液由所述第一软管81、所述第二软管91、所述第三软管111和所述第四软管131流入水箱1，实现压裂液的循环使用。在进行裂缝模拟时，由于优势裂缝处流速快，堵剂优先堵住优势裂缝，达到抑制优势裂缝继续扩展，使井筒憋压，让劣势裂缝扩展，从而达到整段井筒裂缝均匀发展，本装置通过控制节流阀使各个软管内压力不同，投入暂堵剂后观察各个软管流量发生变化，从而达到对裂缝的模拟。在进行封堵率测试计算时，在同一压裂方式，射孔模式，射孔簇数，射孔间距，射孔相位角的情况下，通过多次投入暂堵剂，得出多种情况下的封堵率，实验流程运行完毕后，得出堵剂堵住射孔数与总开放射孔数之比。本发明能够在改变射孔参数、改变射孔模式和模拟多簇裂缝扩展的条件下进行封堵率测试，使得测试数据更加全面。
[0040] 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
