一种可实现三维流场测试的可视化平板裂缝装置

    公开(公告)号:CN109779593A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201910087439.5

    申请日:2019-01-29

    摘要: 本发明公开了一种可实现三维流场测试的可视化平板裂缝装置,由压裂液配制罐1、输送泵3、模拟井筒4、平板裂缝7、出口立管8、压力计9、流量计11、废液处理罐12、PIV激光仪5、PTV光源6、CCD相机18组成,压裂液配制罐1通过输送泵3连接模拟井筒4的顶端,模拟井筒4与平板裂缝7连通,平板裂缝连接出口立管8,出口立管连接废液处理罐12;所述平板裂缝7由不少于两段、空间连通的缝状流动通道串联而成。PIV激光仪5和CCD相机18组成粒子图像测速仪,测试平板裂缝中流体速度场。PTV光源6和CCD相机18组成颗粒追踪测速仪,测试平板裂缝中颗粒速度场。本发明可获得流场区域内压裂液和支撑剂的速度分布,为水力压裂施工参数优化、支撑剂优选提供依据。

    一种用于获取粗糙裂缝内流动通道的装置及方法

    公开(公告)号:CN106644874B

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201610848770.0

    申请日:2016-09-26

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明公开了一种用于获取粗糙裂缝内流动通道的装置及方法,该装置主要由夹持器2、恒温箱3、旋转电机4、浇注剂中间容器5、恒压泵6、恒速泵7和计算机9组成,该方法包括:(1)准备实验岩样;(2)将浇注剂装入浇注剂中间容器中;(3)将实验岩样放置于夹持器中,加载初始应力后,启动旋转电机将夹持器垂直放置;(4)启动恒温箱,装置升温至稳定状态;(5)对实验岩样施加指定垂向应力,随后向实验岩样裂缝中注入浇注剂;(6)装置降温使浇注剂凝固;(7)取出实验岩样并分离浇注体。本发明模拟了地下水开采、石油开采、地热开发等领域中,裂缝性岩体在受垂向应力作用后的流动通道变形过程,并通过注入浇注剂准确获取流动通道内形貌。

    一种网络裂缝导流能力优化方法

    公开(公告)号:CN106555577B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201610982227.X

    申请日:2016-11-09

    IPC分类号: E21B43/26 E21B43/267

    摘要: 本发明的目的在于提供一种网络裂缝导流能力优化的新方法。利用该方法可以确定网络裂缝中支撑剂支撑的主裂缝和无支撑剂的自支撑裂缝需要的导流能力,从而为压裂优化设计提供指导,形成高效支撑的裂缝网络,提高页岩气和致密油气藏压裂效果。该方法主要基于水电相似原理将复杂网络裂缝进行等效为间单的裂缝体进行优化。首先将裂缝网络沟通的储层等效为高渗透带,利用产量最优对高渗透带的渗透率进行优化;再根据水电相似原理,优化出等效裂缝渗透率;最后分别优化网络裂缝中陶粒支撑主裂缝与自支撑分支裂缝的导流能力,从而为压裂优化设计提供指导。

    一种自支撑裂缝初始形态构建方法

    公开(公告)号:CN107578471A

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201710842973.3

    申请日:2017-09-18

    IPC分类号: G06T17/05

    摘要: 本发明公开了一种自支撑裂缝初始形态构建方法,包括:(A)获取目标储层岩石,加工为长方体岩板,将其沿垂直于高度方向一分为二,形成A、B两个粗糙裂缝面;(B)采集A、B两个裂缝面的表面形貌数据,进行降噪和插值处理,得到“初始高度矩阵”A0、B0;(C)对裂缝面进行净值化处理,得到“净高度矩阵”A1、B1;(D)对裂缝面进行反向处理,得到“反向高度矩阵”A2、B2;(E)对裂缝面进行错位处理,得到“错位高度矩阵”A3、B3;(F)对裂缝面进行触碰处理,得到“接触高度矩阵”A4、B4;(G)利用A4、B4作图,得到自支撑裂缝的初始形态。本发明能够构建目标储层自支撑裂缝的初始形态,为清水压裂后产量预测和增产潜力评价提供有效指导。

    一种页岩地层水力压裂裂缝剪切滑移量的计算方法

    公开(公告)号:CN106295234A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201610806465.5

    申请日:2016-09-07

    发明人: 卢聪 郭建春 许鑫

    IPC分类号: G06F19/00 E21B49/00

    CPC分类号: E21B49/00 G16Z99/00

    摘要: 本发明公开了一种页岩地层水力压裂裂缝剪切滑移量的计算方法,依次包括以下步骤:(A)计算页岩的剪切应变模量K和Kolosov常数κ;(B)计算水力裂缝壁面所受的正应力σn和剪应力τ;(C)基于裂缝中流体的压力以及步骤(B)的计算结果,判断水力裂缝是否存在剪切滑移量;(D)基于步骤(C)的判断结果,对裂缝的剪切滑移量进行计算。本发明根据地层岩石的破坏形式,判断压裂过程中形成的水力裂缝是否存在剪切滑移量,以此为基础,在给定的裂缝长度、角度、摩擦系数以及页岩地层岩石力学参数的前提下,计算裂缝不同位置处的剪切滑移量,原理可靠,操作简单,为页岩地层水力压裂施工参数优化提供了重要的指导依据。

    一种粗糙裂缝流道复杂程度的评价方法

    公开(公告)号:CN105929117A

    公开(公告)日:2016-09-07

    申请号:CN201610538599.3

    申请日:2016-07-11

    IPC分类号: G01N33/00

    CPC分类号: G01N33/00

    摘要: 本发明公开了一种粗糙裂缝流道复杂程度的评价方法,包括:(A)把两个岩板的粗糙面相互接触,形成一块中间带有粗糙裂缝的样板,测量样板高度h;(B)利用三维激光扫描仪对裂缝的两个粗糙面进行扫描,获取粗糙面的三维数据;(C)计算不同位置处的裂缝开度W(x,y);(D)采用立方体覆盖法计算裂缝开度的分形维数D;(E)利用分形维数D对流道复杂程度进行分类;(F)基于步骤(E)中的分类结果,将各类流道类型从最好到最差依次排序如下:绝对光滑流道、低等复杂程度流道、中等复杂程度流道、高等复杂程度流道。本发明首次实现粗糙裂缝流道形态分类的数字化,更加直接地描述流道的复杂程度,能够为压裂施工参数的优选提供指导,具有广阔的市场前景。

    一种页岩储层高脆性段优选方法

    公开(公告)号:CN105545294A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201510919994.1

    申请日:2015-12-11

    IPC分类号: E21B49/00

    CPC分类号: E21B49/087

    摘要: 本发明公开了一种页岩储层高脆性段优选方法,依次包括以下步骤:(A)计算储层中各段岩石的动态杨氏模量Ed和动态泊松比vd;(B)计算储层中各段岩石的Ι型断裂韧性KIC;(C)利用步骤(A)与步骤(B)的结果,计算储层中各段岩石的脆性指数BI;(D)优选出脆性指数大的层段作为高脆性层段。由于页岩储层岩石的脆性受页岩的岩石力学参数和页岩本身抵抗脆性破坏的能力两方面因素综合影响,本发明定义了一种脆性指数BI来表征储层中各段岩石的脆性,通过计算各段岩石的脆性指数BI来直接优选出高脆性页岩段。本发明能够精确优选出页岩储层中适合压裂的高脆性段,从而为页岩储层的增产改造提供有效指导,使在页岩储层中进行的水力压裂施工更具针对性和有效性。

    一种支撑剂嵌入深度的获取方法

    公开(公告)号:CN105257278A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510752164.4

    申请日:2015-11-06

    IPC分类号: E21B47/04 E21B43/267

    摘要: 本发明公开了一种支撑剂嵌入深度的获取方法,依次包括以下步骤:(A)计算支撑剂的瞬变嵌入深度H1;(B)计算支撑剂的蠕变嵌入深度H2;(C)计算支撑剂瞬变嵌入深度的修正系数b;(D)根据以下公式计算支撑剂的总嵌入深度H:H=b×H1+H2。本发明能够根据施工参数和地层参数准确预测出支撑剂在岩石中的嵌入深度,既避免了经验性人为预测所产生的不确定性,也弥补了因岩心尺寸不符合要求或者无岩心资料而无法得到支撑剂嵌入深度的缺陷,本发明原理可靠,计算精度高,可为压裂设计提供更为精确的支撑剂嵌入深度预测值,从而为压裂施工设计提供更为有效的指导。

    一种利用实验手段获取酸刻蚀裂缝表面接触比的方法

    公开(公告)号:CN105064976A

    公开(公告)日:2015-11-18

    申请号:CN201510433853.9

    申请日:2015-07-22

    IPC分类号: E21B43/27 G06F19/00

    摘要: 本发明公开了一种利用实验手段获取酸刻蚀裂缝表面接触比的方法,包括:(A)分别裁剪和原始岩板表面形状、大小相同的白纸和复写纸;(B)在光滑钢板上依次放置白纸、复写纸、酸刻蚀后的岩板,再将刚性压头放于岩板上,对刚性压头施加预定压力并稳定1分钟;(C)卸载压力,岩板粗糙表面与钢板之间的接触面积已由复写纸在白纸上留下印痕;(D)将印痕部分的像素除以整个纸张的总像素即得到该压力作用下此块岩板与钢板之间的接触比;(E)将接触比乘以20.25,即得到在该压力作用下,此块岩板所对应的两个岩板表面相互接触条件下的接触比。本发明原理可靠,操作简便,能够为酸蚀裂缝导流能力的研究提供准确的接触比数据。