碳酸盐岩酸化压裂模拟试样和制备方法、模拟装置和方法.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CN105443121A(43)申请公布日2016.03.30(21)申请号201510796536.3(22)申请日2015.11.18(71)申请人中国科学院武汉岩土力学研究所地址430071湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号(72)发明人郭印同杨春和曾义金王磊徐峰(74)专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302代理人杜亚静(51)Int.Cl.E21B49/00(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图3页(54)发明名称碳酸盐岩酸化压裂模拟试样和制备方法、模拟装置和方法(57)摘要公开了碳酸盐岩酸化压裂模拟试样和制备方法、模拟装置和方法。该试样包括本体、隔层、套管、环空封堵材质、可溶解食盐水，本体上设有第一盲孔；本体上还设有若干个第二盲孔，若干个第二盲孔的起始点处于第一盲孔的内壁；可溶解食盐水填充于若干个第二盲孔中；隔层阻隔在若干个第二盲孔的起始点上方；套管的一端伸入到第一盲孔中，套管的一端接触隔层，套管的外径＜第一盲孔的直径，使套管与第一盲孔壁之间具有环空，套管的另一端上加工有可拆卸连接件的母端；环空封堵材质充斥于环空中。该制备方法可制得该试样。该模拟装置和方法基于该试样实现。其可帮助了解碳酸盐岩致密储层酸压裂缝的三维空间分布形态，对碳酸盐岩致密储层改造具有重要意义。CN105443121ACN105443121A权利要求书1/3页1.碳酸盐岩酸化压裂模拟试样，其特征在于，包括本体、隔层、套管、环空封堵材质、可溶解食盐水，所述本体上设有第一盲孔；所述本体上还设有若干个第二盲孔，所述若干个第二盲孔的起始点处于所述第一盲孔的内壁；所述可溶解食盐水填充于所述若干个第二盲孔中；所述隔层阻隔在所述若干个第二盲孔的起始点上方；所述套管的一端伸入到所述第一盲孔中，所述套管的一端接触所述隔层，所述套管的外径＜所述第一盲孔的直径，使得，所述套管与所述第一盲孔壁之间具有环空，所述套管的另一端上加工有可拆卸连接件的母端；所述环空封堵材质充斥于所述环空中；作为优选，所述隔层的材质选自橡皮泥、面粉加水拌合物中的一种；作为优选，所述环空封堵材质为环氧树脂；作为优选，所述可拆卸连接件为螺纹，所述母端上加工有外螺纹或者内螺纹；作为优选，所述可拆卸连接件为卡扣件，所述母端上加工有所述卡扣件的母端。2.权利要求1所述的碳酸盐岩酸化压裂模拟试样的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：选取所述碳酸盐岩酸化压裂模拟试样的本体；在所述本体上钻第一盲孔；以所述第一盲孔的内壁为起始点，在所述本体上钻若干个第二盲孔；向所述若干个第二盲孔中填充可溶解食盐水；在所述若干个第二盲孔的起始点上阻隔所述隔层；令一套管伸入到所述第一盲孔中，所述套管的一端接触所述隔层，所述套管的外径＜所述第一盲孔的直径，使得，所述套管与所述第一盲孔壁之间具有环空，所述套管的另一端上加工有可拆卸连接件的母端；向所述环空中充斥环空封堵材质；作为优选，在所述本体上钻第一盲孔时，选用的钻头的硬度＞所述本体的硬度；作为优选，所述钻头由金刚石制造；作为优选，向所述环空中充斥环空封堵材质的步骤之后，还包括静置的步骤，所述静置的步骤持续时间的取值范围≥30h；作为优选，向所述环空中充斥环空封堵材质的步骤之后，还包括静置的步骤，所述环空封堵材质是环氧树脂，所述静置的步骤持续时间为48h。3.碳酸盐岩酸化压裂模拟装置，其特征在于，包括权利要求1所述的碳酸盐岩酸化压裂模拟试样、真三轴加载室、第一软管、酸压泵压系统、伺服控制系统，所述第一软管的一端设有用于与所述母端可拆卸地连接的子端；所述碳酸盐岩酸化压裂模拟试样容置于所述真三轴加载室内；所述母端可拆卸地连接于所述子端；所述第一软管的另一端固定连接于所述酸压泵压系统；所述伺服控制系统用于控制所述酸压泵压系统动作；2CN105443121A权利要求书2/3页作为优选，所述可拆卸连接件为螺纹，所述子端上加工有内螺纹或者外螺纹；作为优选，所述可拆卸连接件为卡扣件，所述子端上加工有所述卡扣件的子端；作为优选，所述酸压泵压系统的预设压力的取值范围为0.3MPa～0.8MPa；作为优选，所述酸压泵压系统的预设压力的取值为0.5MPa。4.碳酸盐岩酸化压裂模拟方法，其特征在于，基于权利要求3所述的碳酸盐岩酸化压裂模拟装置而实现，所述模拟方法包括以下步骤：步骤1：启动所述真三轴加载室的试验机，向所述碳酸盐岩酸化压裂模拟试样施加模拟地层三向应力；步骤2：启动所述伺服控制系统，使酸液通过所述酸压泵压系统泵入所述套管；步骤3：随着泵入至所述套管的酸液压力增加，所述碳酸盐岩酸化压裂模拟试样破裂产生酸压裂缝，同时，所述酸压泵压系统的泵压曲线跌落；步骤4：制动所述伺服控制系统和所述真三轴加载室的试验机；步骤5：保持已