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水力压裂破裂过程模拟分析系统

来源:石油工程学院破岩与高压水射流实验室 发布时间:2023-04-25 点击数:

型号:CDLY-2006

概述:水力压裂技术作为油水井增产增注的主要措施,已广泛应用于低渗透油气田的开发中,通过水力压裂可有效改善井底附近的渗流条件,提高油井产能。为了提高压裂效果,应对裂缝的几何形态进行准确描述和有效地控制,尽可能地让裂缝在储层中延伸,并防止裂缝穿透水层和低压渗透层。

裂缝几何形态的确定是水力压裂设计的关键问题之一,至今一直处于探索阶段。为了深入了解水力压裂过程的内在机理,提高人为对裂缝几何形态的控制能力,亟需对此进行实验及理论研究。该实验系统主要为水力压裂过程模拟、破裂岩样导流能力分析和裂缝产生形态分析三个部分。具体功能如下:

1)成功完成岩石试样的压裂过程,确定各种地层岩石在一般压力情况、围压条件下的水力压裂过程、岩石破裂裂缝形成过程模拟及裂缝扩展延伸过程监测和确定水力压裂情况下的岩石断裂韧性、破裂压力等参数。

2)确定在不同压力、温度和不同流速条件下支撑剂的导流能力。

3)分析破裂岩石的裂缝系形态特征,如裂缝分布形态、个数、尺寸等,裂缝表面的面积、周长、粗糙程度等。

水力压裂过程模拟实验参数:

    最大压裂用压力:65MPa;

    夹持器最大驱替压力16 MPa,环压20MPa;

    方形水力压裂模型最大驱替压力1 MPa;

    夹持器岩心规格:φ100×φ10×60mm;

    方形水力压裂模型规格:100×100×100mm、300×300×300mm;

    工作温度:150°C;

    压裂液类型:水、油;

导流能力实验基本参数:

    流速范围:1~10ml/min;

    输入压力:最大2.5MPa;

    压差:5KPa,精度2‰;

    回压:2.5MPa最大;

    闭合压力:5~100MPa;

    导流能力:0~100m2·cm;

    渗透率:0~50m2;

    流体:非腐蚀流体(水,煤油)。

水力压裂裂缝形态分析基本参数:

    测试范围:0.5μm~2000μm;

    最大光学放大倍数:1600倍;

    最大分辨率:0.07μm;

    图像显示和打印最大倍数:4000倍(A4幅面);

    重复性误差:<3%(不包含样品制备因素造成的误差)。