岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112253072A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011221010.XE21B49/00(2006.01)(22)申请日2020.11.05(71)申请人中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院地址100101北京市朝阳区北辰东路8号北辰时代大厦10层(72)发明人蒋廷学卞晓冰李奎为侯磊卫然黄海李华周张超王志远(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人肖冰滨王晓晓(51)Int.Cl.E21B43/26(2006.01)E21B43/267(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法(57)摘要本发明实施例提供一种岩石裂缝模型及岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置和方法，属于地质勘探开发技术领域。该岩石裂缝模型包括：模型主体；该岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置包括：所述岩石裂缝模型，驱动混合系统，以及数据采集分析系统；所述驱动混合系统用于将压裂液和/或含支撑剂的液体注入到所述岩石裂缝模型；所述数据采集分析系统用于采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的数据，利用该测试装置可以真实模拟裂缝的真实形态，从而准确探究岩石裂缝内支撑剂的运移及堆积规律。CN112253072ACN112253072A权利要求书1/2页1.一种岩石裂缝模型，其特征在于，包括模型主体，所述模型主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分至少一个表面是粗糙的，所述第二部分至少一个表面是粗糙的，所述第一部分粗糙的表面与所述第二部分粗糙的表面能够贴合并且在两个表面之间形成裂缝，所述第一部分和第二部分中的至少一者是透明的。2.根据权利要求1所述的岩石裂缝模型，其特征在于，所述第一部分由不透明硅树脂橡胶制成，所述第二部分由透明塑料制成；优选地，所述模型主体通过以下步骤制得：将岩石分裂成两半；在其中一半的裂面上用不透明硅树脂橡胶，通过铸造成型法，形成所述第一部分；在另一半的裂面上用透明塑料，通过铸造成型法，形成所述第二部分；优选地，所述岩石为石灰岩、大理石、花岗岩或致密砂岩；优选地，所述岩石裂缝模型还包括模型架，所述模型架用于支撑所述模型主体。3.一种岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，包括：权利要求1或2所述的岩石裂缝模型，驱动混合系统，以及数据采集分析系统；所述驱动混合系统用于将压裂液和/或含支撑剂的液体注入到所述岩石裂缝模型；所述数据采集分析系统用于采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的数据。4.根据权利要求3所述的岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，所述驱动混合系统包括：混合器、搅拌机、螺杆泵、变频驱动器；所述混合器和搅拌机用于制备混合均匀的所述压裂液和/或含支撑剂的液体；所述螺杆泵用于将所述压裂液和/或含支撑剂的液体泵入所述岩石裂缝模型的裂缝；所述变频驱动器用于控制所述螺杆泵的流量从而控制注入速率。5.根据权利要求3所述的岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，所述数据采集分析系统包括数据采集模块，所述数据采集模块包括：扫描仪、紫外线光源、录像设备、压力传感器；所述扫描仪用于对岩石壁面进行扫描；所述紫外线光源用于对所述岩石裂缝模型进行照射；所述录像设备用于对所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的流动进行录像；所述压力传感器用于监测所述岩石裂缝模型的裂缝注入口处的压降。6.根据权利要求5所述的岩石裂缝内支撑剂运移铺置装置，其特征在于，所述数据采集分析系统还包括数据分析模块，包括数据采集仪、上位机；所述数据采集仪用于将压力传感器数据传输至上位机；所述上位机用于将通过所述扫描仪获取的岩石壁面的三维坐标绘制成3D数字图像，用于计算所述岩石壁面的与粗糙度相关的参数；所述上位机还用于根据所述录像设备采集的图像计算所述岩石裂缝模型的裂缝中支撑剂的相对覆盖率。7.一种岩石裂缝内支撑剂测试方法，其特征在于，包括以下步骤：将压裂液和所述含支撑剂的液体注入到权利要求1或2所述的岩石裂缝模型；采集和分析与所述压裂液和/或含支撑剂的液体在所述岩石裂缝模型中的状态有关的2CN112253072A权利要求书2/2页数据。8.根据权利要求7所述的岩石裂缝内支撑剂测试方法，其特征在于，所述压裂液含有荧光剂，用紫外线光源对所述岩石裂缝模型进行照射。9.根据权利要求7所述的岩石裂缝内支撑剂测试方法，其特征在于，所述与压裂液和/或含支撑剂的液体在岩石裂缝模型中的状态有关的数据包括：岩石壁面的3D图像，岩石壁面的与粗糙度相关的参数，录像设备采集的图像，所述支撑剂的相对覆盖率，裂缝注入口的压降。10.根据权利要求9所述的岩