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专利号: 2016109031358
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,包括串联形成闭合回路的电源、开关、水平井体积压裂缝网模拟装置及电流表,以及伸入至水平井体积压裂缝网模拟装置内的探针、及并联于探针和水平井体积压裂缝网模拟装置之间的电压表,其特征在于:还包括均串联在闭合回路中的二极管和可调电阻,且电压表的一端与探针相连,电压表的另一端连接在二极管与水平井体积压裂缝网模拟装置之间;所述水平井体积压裂缝网模拟装置包括外壁为绝缘外壁的储液槽、水平设置在储液槽内的水平井井筒铜丝及体积压裂单簇缝网,电源的负极连接至储液槽的内壁,电源的正极连接至水平井井筒铜丝的一端;体积压裂单簇缝网包括沿水平井井筒铜丝长度方向垂直设置并与水平井井筒铜丝相连通的多个主裂缝铜片、及每个主裂缝铜片上设置有沿主裂缝铜片的长度方向按照预设角度并与主裂缝铜片相连通的多个次裂缝铜片;

致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置的测试方法包括如下步骤:

1)获取致密油藏压后参数:基质渗透率K、油层长度LF、油层宽度WF、油层厚度hF、生产压差△p、水平井井筒长度L、水平井井眼直径r、压裂段数N、裂缝间距n、主裂缝长度Lmf、主裂缝高度hmf、主裂缝宽度wmf、等效次生裂缝长度Lcf、等效次生裂缝高度hcf、等效次生裂缝宽度wcf及原油黏度μ;

2)确定模型参数:确定几何相似系数Cl=LF/Lm,根据几何相似系数确定致密油藏模型宽度尺寸Wm和电解质溶液深度尺寸hm,分别为Wm=WF/Cl、hm=hF/Cl,Lm为已知致密油藏模型长度;

确定水平井体积压裂缝网模拟装置参数:根据几何相似系数确定水平井井筒铜丝长度Lms=L/Cl、水平井井筒铜丝直径rms=r/Cl、主裂缝铜片间距mm=n/Cl、主裂缝铜片长度Lmmf=Lmf/Cl、主裂缝铜片宽度wmmf=wmf/Cl、主裂缝铜片厚度hmmf=hmf/Cl、次裂缝铜片长度Lmcf=Lcf/Cl、次裂缝铜片厚度hmcf=hcf/Cl、次裂缝铜片宽度wmcf=wcf/Cl;

3) 估算电 解液电导率 :根 据致密油体积压裂水平井理论 产量公式

计算产量Q;设定模型最大额定电流值Imax,估算流量相似系数Cq=

I/Q;设定压力相似系数Cp=ΔU/Δp,由相似参数满足的关系式得到Cr=Cp/Cq;

根据相似参数关系式Cr=Cp/Cq及流动相似参数定义式Cρ=ρμ/K得到估算的溶液电导率ρ;△U为致密油藏模型测试电压的差值;

4)计算NaCl溶液实际配比及配量:根据计算的致密油藏模型宽度Wm和电解质溶液深度hm计算蒸馏水体积Vw=Lm×Wm×hm;根据NaCl溶液电导率与浓度的关系式ρ=0.007+1.47C换算NaCl质量m=C×Vw,其中:C代表NaCl溶液浓度、单位为g/L;

5)启动压力测定:调节可调电阻,使电流不超过模型最大额定电流值Imax,测定二极管正向压降,即为启动压力;

6)逐点测试电压和电流:打开电源,将电源电压调到预设值,移动探针,且测点间距为2~3cm,测定各测点处的电压U及电流I;

7)获取渗流规律及产量:依据确定的相似参数,把各点处电压值换算成压力,由压力相似系数换算:p=U/Cp,电流换算成产量,由流量相似系数换算:Q=I/Cq,I为电流。

2.根据权利要求1所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:多个所述主裂缝铜片中的一部分主裂缝铜片设置在所述水平井井筒铜丝的一侧,剩余部分主裂缝铜片设置在所述水平井井筒铜丝的另一侧;每个所述主裂缝铜片上的多个次裂缝铜片中的一部分次裂缝铜片设置在所述主裂缝铜片的一侧,剩余部分次裂缝铜片设置在所述主裂缝铜片的另一侧。

3.根据权利要求1或2所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:所述水平井井筒铜丝两侧的主裂缝铜片呈对称分布,且每个所述主裂缝铜片两侧的次裂缝铜片呈对称分布。

4.根据权利要求3所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:所述水平井井筒铜丝的直径大于所述主裂缝铜片的厚度,所述主裂缝铜片的厚度大于所述次裂缝铜片的厚度。

5.根据权利要求3所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:所述储液槽为有机玻璃槽,且所述储液槽中的电解液为NaCl溶液。

6.根据权利要求3所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:所述预设角度为锐角。

7.根据权利要求3所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:所述预设角度为30°~60°。

8.根据权利要求1所述致密油体积压裂启动压力渗流规律电模拟装置,其特征在于:改变所述二极管型号,重复步骤6)~7),获取不同启动压力下的渗流规律。